汽轮机组抗燃油泵电流异常增大原因分析及处理

汽轮机组抗燃油泵电流异常增大原因分

析及处理

摘要：本文结合某热电公司机组运行中抗燃油泵电流异常增大的情况，对其

分析、排查、解决过程进行论述，通过参数分析、现场摸排以及试验验证，得出

造成此问题的分析结论。利用机组检修机会，对调速系统各部件进行解体检修及

更换，得出的结论与分析结果一致，彻底解决了抗燃油泵异常增大的问题。在总

结中，提出了保证抗燃油系统健康运行的有效措施及建议。该问题的分析与解决

对同类型系统具有较强参考价值，能够及时发现并解决抗燃油泵电流异常的问题，确保机组稳定、可靠运行。

关键词:抗燃油；电流；调速系统；油质；伺服阀；泄漏

1引言

汽轮发电机组的抗燃油系统（也称调速系统）是汽轮机正常运行、实现汽轮

机出力精准调整的核心系统之一，该系统运行的正常与否直接决定了汽轮机能否

安全、稳定运行。而抗燃油泵为恒压变量柱塞泵，机组运行中其电流波动情况直

接反应了汽轮机调速系统用油量的变化，据此可判断调速系统中各主要部件（包

括伺服阀、卸荷阀、油动机等）的健康状况，通过对比分析可作为调速系统部件

是否需要进行检修或更换的可靠依据。

本文结合某热电公司抗燃油泵电流异常增大事件分析及处理过程，研究造成

汽轮机抗燃油系统用油量变化的各方面原因，并针对存在的问题提出解决方案，

对同类系统具有一定的参考借鉴价值。

2抗燃油系统主要设备工作原理简介

2.1抗燃油供油泵原理简介

抗燃油供油泵多为交流电机驱动恒压变量柱塞泵，主要由配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等部分组成，泵组根据系统所需流量自行调整,以保证系统的压力不变。其整体结构如图2.1所示。

图2.1 柱塞泵结构图图2.2 柱塞泵工作原理图

柱塞泵恒定的压力输出是通过出口压力变化反馈调节实现的，其工作原理如图2.2所示。调节装置分为两部分：调节阀和推动机构。调节阀装于泵的上部，感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力。推动机构在泵体内部，调节阀输出的压力信号变化将转化为斜盘倾角变化，活塞产生的推力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角，使泵的输出压力发生变化。[1]泵出口的压力可在0-21MPa之间任意设置，通常EH系统的工作压力为14MPa。

2.2伺服阀原理简介

调速系统中伺服阀的作用为根据指令控制汽轮机主汽门或调速汽门进油量，从而调整汽门开度，因此伺服阀的作用尤为重要，直接关系到汽轮机调速系统能否精确运行。

图2.3柱塞泵动作原理图

如图2.3所示，在伺服阀的力矩马达线圈中通入电流会激磁衔铁，并引起其

倾斜。衔铁倾斜方向由电压极性来确定，倾斜程度则取决于电流大小。这样会使

主阀两端控制腔中的压力产生压差，引起主阀芯移动，伺服阀有流量输出。随着

主阀芯移动，当两控制腔中的压力相等时，挡板又处于两喷嘴中间，这时主阀芯

停止移动，完成一次调整过程。[2]

3运行中抗燃油泵电流异常增大原因分析

3.1抗燃油泵电流趋势分析

该热电公司1号机组为东汽生产的D300P机型，2004年投产，原抗燃油泵运

行电流一般为22-25A左右，油温基本能维持在40-45度左右。但近两年以来，

运行电流持续增大，已达到38A左右，在负荷波动期间高压调速汽门频繁波动，

电流可达50A左右，接近电机热偶动作值，给安全生产带来严重威胁。根据前文

论述，抗燃油泵为恒压变量柱塞泵，正常运行工况下其电流持续升高的现象说明

抗燃油系统用油量持续增大。而造成用油量增大的的可能原因较多，抗燃油泵的

异常、调速系统主要部件，如伺服阀内漏、卸荷阀泄漏、油动机阀芯罚套泄漏等，需一进步通过现象分析、试验测试等方法验证问题所在。

3.2抗燃油泵电流异常增大原因排查

3.2.1 抗燃油油质情况分析

抗燃油具体成分为三芳基磷酸脂抗燃油，外观透明、均匀，略呈淡黄色，无沉淀物。其油质化验中对调速系统设备影响较大的主要有以下两项：一是介电性能，即电阻率大小。油品电阻率的高低表征油品的电荷腐蚀趋向，低电阻率会增加油对伺服阀的腐蚀趋势，高电阻率下很少发生电腐蚀。二是水解安定性，即油中含水量。在合适的条件下，抗燃油与水分作用会发生水解，水解产生的酸性物质不但会对系统部件产生腐蚀，还会对油的进一步水解产生催化作用，形成恶行联锁。[3]抗燃油油质特性中还包含密度、颗粒度、腐蚀性、抗氧化安定性等，由于与本文讨论内容关联性较小，在此不做赘述。

机组运行中通过定期对抗燃油油质化验发现，抗燃油泵电流异常增大初期，油质指标趋向劣化，主要是水分及电阻率，且油样颜色深，不透明。具体指标化验结果见表3.1。

表3.1 抗燃油油质化验结果

取

样次序

外观

（目测)

水分

(mg/L)

体积电阻率

（20℃Ω•cm）

备注1

深褐色不透

明

1950—

投运滤

油机

2

深褐色不透

明

236.9 5.5×109滤油中

3

深褐色不透

1124 5.0×109滤油中

明

4深褐色不透

明

1155—滤油中

5深褐色480 5.52×109滤油中6深褐色317 5.62×109未滤油7深褐色— 4.69×109未滤油

在发现1号机抗燃油泵电流增长后，结合系统内某电厂因抗燃油电阻率超标造成伺服阀发生电荷腐蚀事件分析，认为该机组抗燃油系统也存在类似情况，投入滤油机运行（西安热工院再生脱水净化装置）并对抗燃油油质每天进行化验分析，观察滤油效果，主要数据表3.2所示。

表3.2再生后抗燃油油质化验结果

取

样次序

外观

（目测)

水分

(mg/L)

体积电阻率

（20℃Ω•cm）

备注1浅褐色15809.67×109滤油中