EH油系统功能、参数、常见故障、日常维护和汽轮机保护-危急遮断控制系统

EH油系统功能、参数、常见故障、日常维护和汽轮机的保护—危急遮断控制系统
一、EH油系统按其功能分为三大部分：EH供油系统，执行机构，危急遮断控制
系统。

1、EH供油系统
EH供油系统的功能是提供高压抗燃油（化学名为三芳基磷酸脂，简称EH 油)，并由它来驱动伺服执行机构，这种抗燃油具有良好的抗燃性和流体热稳定性。

但是如果EH油中混入过多的水、酒精或其他油液等，将大大降低EH油的抗燃性，而且会加快EH油的变质或老化，直接影响系统的正常运行。

对伺服阀的阀口处形成腐蚀，造成伺服阀内漏、卡塞；伺服阀一旦卡死，会导致油动机不受控制，蒸汽阀门不能开启。

伺服阀、电磁阀、节流孔、通道等的故障大多和油质有关。

因此，EH供油系统对油质要求特别高。

EH供油系统主要由不锈钢油箱、磁棒、油系统管道、控制块、逆止阀、安全溢流阀、蓄能器、EH油泵、一套自循环滤油系统（EH油再生装置）和自循环冷却系统（冷油器）组成。

EH油从油箱经油泵入口滤网、入口门、EH油泵(恒压变量柱塞泵)、EH油控制块（包括出口滤网、逆止阀、出口门、溢流阀）后，经高压供油母管送至各执行机构和危急遮断系统，系统执行机构的回油经有压回油母管、回油滤网、冷却器回到油箱；危急遮断系统的回油经无压回油母管回到油箱。

供油系统设备简要介绍
1）油箱：容积为757升，在油箱上装有液位开关、磁性过滤器、空气滤清器、控制块，另外在油箱底部外侧装有电加热器，间接对EH油进行加热。

2）EH油泵：油泵出口压力整定在14.5±0.5Mpa，油泵启动后，即向系统供油，当系统需要增加或减少用油量时，油泵会自动改变输出流量，维持系统压力，当系统瞬间用油量很大时高压蓄能器将参与供油。

正常运行时一台油泵足以满足系统所需油量，偶尔在系统调节时间较长（如甩负荷），或部分高压蓄能器损坏使系统油压降低的情况下，备用油泵可投入运行。

3）EH油控制块:安装于油箱顶部。

包括：油泵出口滤芯、油泵出口逆止阀、油泵出口门、溢流阀
4）溢流阀:是防止EH油系统油压过高而设置的，当油泵上的控制阀失灵，系统油压＞17±0.2MPa时溢流阀动作，将油泄回到油箱。

5）油泵出口滤芯:每台泵有两个并联出口滤网，对进入系统的抗燃油进行过滤。

6）油泵出口逆止阀：作用是防止系统油压进入备用油泵，可以对备用油泵进行在线检修，同时也可以在线更换油泵出口滤芯。

7）高压蓄能器:一个高压蓄能器安装在EH油箱旁，吸收EH油泵出口高频脉动压力，维持系统油压平衡。

在左、右侧高压主汽门旁各有两个高压蓄能器与高压供油母管相连，当系统瞬间用油量增大时，参与向系统供油，维持系统正常或瞬时油压，保证系统油压稳定。

它是通过一个蓄能器块与油系统相连，蓄能器块上有两个截止阀，一个用来将蓄能器与系统隔离，另一个是将蓄能器中的高压油排到无压回油母管，最后回到油箱。

正常运行时不能同时对两个或两个以上蓄能器同时解列。

否则在系统油压产生波动时无法维持压力稳定。

8）低压蓄能器:在左、右侧高压主汽门旁各安装有两个低压蓄能器，与有压回油母管相连，另外它作为一个缓冲器在负荷快速卸去时，吸收回油系统的油压，消除排油压力波动。

蓄能器是由一个合成橡胶软胆和钢瓶外壳组成，橡胶软胆是用来将气室与油室分开，软胆中充有干燥氮气，外壳上装有与之相连的充氮防护气阀。

高压蓄能器中氮气压力为9.3Mpa，低于8.2Mpa就要对高压蓄能器进行充气，低压蓄能器中氮气压力为0.21Mpa，低于0.17Mpa，就要对低压蓄能器进行充气。

9）EH油再生装置：在油箱旁安装有一套EH油再生装置，用来储存吸附剂和使抗燃油得到再生，它由硅藻土滤器（使油保持中性、去除水份等）和纤维滤器（去除杂质）串联组成。

当油温在43～55℃之间，任何一个滤器压力高达0.21Mpa 时，就需更换滤芯。

2、执行机构
各蒸汽阀门的位置都是由各自的执行机构来控制的。

执行机构由油动机和弹簧座所组成，其开启由抗燃油驱动，而关闭是靠弹簧力。

油动机与一个控制块连接，在这个控制块上装有截止阀，快速卸荷阀和逆止阀，加上不同的附件，组成二种基本形式的执行机构----调节型和开关型。

除再热主汽门为开关型，其于均为调节型。

调节型的执行机构安装有进油截止阀、滤芯、卸荷阀、电液转换器（伺服阀）、试验电磁阀和线性位移变送器LVDT，可以将其相应的蒸汽阀门控制在任意位置上，成比例地进汽以适应机组运行需要。

开关型的执行机构没有安装电液转换器（伺服阀）和线性位移变送器LVDT。

二、EH油系统参数准许极限范
围通常EH
油系统油压控制在11.2～16.4MPa 范围内，正常运行时保持系统压力在14.5±0.5Mpa左右，当油压高于17±0.2MPa时经过安全溢流阀流回油箱；当EH油压低于10.4～11.1MPa汽轮机就会掉闸。

EH油泵出口油压比系统油压约高0.5MPa 左右。

工作泵： #1泵、#2泵或#1泵＋#2泵运行。

油箱油位：保持在430～560mm范围内。

油箱油温：在21℃～60℃之间可以运行，正常运行时应保持在43℃～55℃之间，不能高于60℃长周期运行，不推荐在低于21℃油温下运行，严禁油温在10℃下运行。

当油温低于最低极限温度（21℃）时应启动加热系统进行加温。

三、EH油系统常见故障、原因分析及我厂300MW机组EH油系统在运行中出现的故障和处理方法
1．常见故障
1)水分升高、酸值增大、电阻率降低、颗粒污染、导致的油质下降；2)EH
油系统压力下降、压力波动；3)油系统漏油；4)EH油出口滤芯堵塞，导致差压异常。

这些常见故障均集中在供油装置上，主要表现
为EH油酸值、水分、颗粒度的升高、电阻率降低，EH油温度超标、压力波动。

2．故障原因分析
1)油质下降。

引起油质下降的原因主要有：①油颗粒度升高。

在油系统检修中检修环境不清洁，留下残留物；密封件老化脱落，EH油对油箱、管道内壁上有机物的溶解；金属摩擦所产生的金属碎屑进入油中，都会造成颗粒污染。

②EH油酸值升高。

影响抗燃油酸度的因素很多，主要因素为局部过热和含水量过高。

现场环境的空气湿度大，油中含水量增加，都会使抗燃油酸值增加，电阻率降低。

2) EH油系统压力波动、压力降低。

引起压力波动的原因主要有：油泵故障或系统漏油；油箱控制块上溢流阀整定值偏低；油泵调压装置失灵导致油泵出力不足；备用油泵出口逆止门不严；油系统滤芯、 OPC、AST油进油管路、节流孔堵塞；系统存在非正常泄漏均会导致系统压力波动、压力降低。

3)系统非正常泄漏。

引起系统泄漏的原因主要有：伺服阀、卸荷阀、逆止阀、换向阀泄漏；油动机活塞由于磨损、腐蚀，造成密封不严泄漏增大；蓄能器皮囊损坏或高压蓄能器皮囊泄由阀、OPC试验回油阀未关严；受到机组高频振动的影响以及焊接工艺，出现裂纹导致EH油管开裂；EH油管有些分布在高温区域，容易发生密封圈老化断裂，造成的油管路漏油。

4)油箱油位下降。

重新启动油泵前，油箱油位应大于500mm。

正常运行时油位不应低于
430mm，低于430 mm时，会有报警信号输出，当油位低于300mm时，应赶快补油。

当油位低于200mm时，会造成系统压力不稳或建立不起压力，在此油位之下系统将不能工作。

高、低压蓄能器皮囊损坏或气压下降；油系统外漏均会造成油箱油位下降。

5)油温升高。

EH油系统的正常工作油温为21～60℃,运行中一般控制在43～55℃之间，当EH油局部过热时，就可能产生氧化，导致酸值增加或产生沉淀，增加颗粒污染，使油的电阻率降低，加剧了伺服阀的电化学腐蚀，造成密封件老化、油系统泄漏。

引起油温升高的主要原因有：伺服阀、卸荷阀、安全溢流阀不严发生泄漏，高压蓄能器皮囊泄由阀未关严，造成高压油直接泄入回油管道进入油箱；冷却水温度高或冷却器装置故障，冷却水进出水门未打开或门心脱落，铜管结垢堵塞导致冷
却器换热面积减小； EH油泵出口流量大（正常25L/min左右），油箱内的电加热器未停运，现场环境温度高都会造成油温升高。

3、执行机构故障（汽阀阀杆、油动机活塞杆卡死除外）
1）、执行机构开不上去：
油动机控制块内伺服阀、卸荷阀故障、LVTD（线性位移传感器）故障、安全油油压低，DEH控制柜到执行机构的电缆线短路、电缆线接返或接线柜内部有故障。

油动机控制块内进油节流孔堵塞也会造成再热主汽门执行机构开不上去。

2）、执行机构关不下去：
伺服阀卡死、LVTD（线性位移传感器）故障会造成执行机构关不下去。

3）、执行机构摆动：
油动机滤芯堵塞或伺服阀故障会造成执行机构摆动。

4、挂闸
在集控室按挂闸按钮，汽轮机控制系统DEH发出开门指令后，所有阀门应全开，如果挂不上闸，先查一下隔膜阀上腔室的安全油压是否已建立，对于膜片式的隔膜阀来说，安全油压应在0.7MPa左右，然后试一下4只AST电磁阀是否带电。

如果AST电磁阀都已带电，隔膜阀上部油压及EH系统油压正常的情况下，挂不上闸，应从危急遮断控制系统电磁阀组件AST、ASP的压力指示对电磁阀组件进行检查，确认AST电磁阀是否损坏。

挂闸后主汽门打开，DEH给阀位信号后，所有的调门都开不上去，且备用油泵启动，甚至EH油压低跳闸，可以确认OPC电磁阀至少有一只通电或损坏。

在做103%超速试验时，OPC电磁阀动作后使主汽门也关闭，而主汽门执行机构的控制信号正常，那么电磁阀组件内的两只逆止阀至少有一只不严或卡死需要更换。

5、我厂300MW机组EH油系统在运行中出现的故障和处理方法
1）、油质不合格：主要存在水分大、酸值超标、电阻率降低、杂质颗粒度不合格等。

处理方法：及时投运EH油再生装置并根据压差变化更换再生装置中的硅澡土滤芯、纤维素滤芯以及EH油泵出口滤芯，再生装置中的硅澡土滤芯能有效降低抗燃油抗燃油的酸度，提高电阻率，吸收油中水分；纤维素滤芯和油泵出
口滤芯能够对油中杂质和颗粒度进行有效过滤。

如油中酸度、电阻率、水分、颗粒度等严重超标只能对其进行换油处理。

2）、油系统漏油：我厂EH油系统出现较大漏油现象主要有；①、#4机#5
高调门油动机进油管接头丝扣损坏；处理方法：复紧无效后加工卡具对油管接头进行焊接并联系堵漏专家进行堵漏处理。

②、油动机进油截止阀门杆处常发生漏油；处理方法：运行中发生的泄漏，加工一个与门杆丝扣相同的螺母加垫片对其进行紧固处理，但是这会造成阀门无法关闭；起停机过程中发生的泄漏，只能进行整体更换。

○3、油动遮断阀漏油；处理方法：因遮断阀活塞杆与油缸密封材料采用聚四氟乙烯进行密封，它本身没有压缩余量，在进行连续打闸活动过程中便会发生泄露，我们只能对其进行密封垫更换处理，但效果不好，使用周期不常，在08年#3、#4机组大修中全部对其进行改造处理，采用O型圈进行密封，效果比较明显，至今还未发生过泄露现象。

○4、蓄能器皮囊破裂、#4机#4高压蓄能器进油管接头O型圈在运行中断裂造成大量漏油；蓄能器皮囊由于本身的质量问题发生的破裂和钢瓶内部不够光滑，皮囊充气后在起停机过程中发生划裂出现的破裂。

处理方法：皮囊破裂只能对其进行更换处理；#4机#4高压蓄能器进油管接头O型圈在运行中断裂造成大量漏油，使邮箱油位急剧下降，由于运行人员发现及时避免了一起停机事故。

拆开接头后发现是由于O型圈没有安装到位，造成挤压，运行中由于高油压的作用发生断裂。

对密封圈进行更换处理。

3）EH油泵出口流量大：#4机组08年EH油泵出口流量长期在35L/min运行，找不到故障原因；在08年机组大修停机后，经认真分析、系统排查终于发现EH 油泵联泵试验门没有关严，造成系统内EH油泄漏，将该阀门关闭后流量正常。

四、日常维护措施
1．降低EH油含水量
EH油箱的空气滤清器，要使用带有干燥功能的滤清器（可在滤清器内放入干燥剂），防止湿气进入油箱；同时，要加强EH油再生装置的投运。

2．降低抗燃油的工作温度
应采用抗燃和隔热效果好的材料作为保温介质，对油管及油动机进行隔热；使油动机的进、出油管尽量远离热源；加强通风，降低系统温度；保持冷却装置的正常工作。

3．解决O形圈经常损坏问题
O型圈是EH油系统中重要的密封件，它的损坏容易造成EH油泄漏，而且它损坏后的杂质还会对EH油产生污染。

一般用于矿物油的橡胶、涂料等都不适用于EH油。

不合适的材料用于EH油系统中将会发生溶胀、腐蚀现象。

用在EH 油中的O型圈必须采用氟化橡胶，不得采用其他橡胶材料代替，并且要求在安装前应对O型圈进行认真检查，防止有缺陷的O型圈被安装至系统中。

4、更换O型圈的注意事项
更换O型圈时应选择与油管接头端面凹槽尺寸大小、规格相等的密封件，安装是应注意将O型圈装在合适的位置上，防止将密封圈挤断，发生泄漏。

5．加强监督检查
1）定期检测抗燃油的颗粒度、水分、酸值等指标，及时掌握EH油油质情况，采取相应措施，避免事故发生。

2）加强对EH油位、油温，油泵压力、流量，油泵出口滤芯、EH油再生装置滤芯的压差以及各试验块上油压情况的日常检查。

3）加强抗燃油旁路再生装置的维护，注意再生装置的压差变化。

4）机组在大小修时应及时更换EH油系统滤芯，一个大修周期应更换一次油系统的密封圈。

5）定期检查高、低压蓄能器氮气压力。

6）定期检查EH油管路接头、焊口及密封件，防止密封件损坏和接头松脱等故障发生。

7）要防止油系统温度长期高于60℃运行。

五、汽轮机的保护――危急遮断控制系统及我厂300MW机组危急遮断控制系统在运行中出现的故障和处理方法
1、危急遮断控制系统的组成：
为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大
事故，在机组上安装有危急遮断系统。

危急遮断系统主要由隔膜阀、AST、OPC电磁阀、空气引导阀、危急遮断试验装置、危急遮断器、危急遮断器滑阀以及用以远方复位的保安操纵装置组成。

隔膜阀是润滑油系统的机械超速和机械遮断部分与EH油自动危急遮断总管之间的连接装置。

装在前箱右侧，当汽轮机正常运行时，来自“机械超速和手动遮断总管”的润滑油被送入阀盖内膜片上部的腔室中，该油压作用在膜片上克服弹簧压力，使阀头和阀座紧密关闭，这就切断了危急遮断总管中的AST油与回油的通道，EH油系统就可投入工作。

膜片上的润滑油压消失或者降低，隔膜阀内的压弹簧会使隔膜阀打开，从而将危急遮断系统总管中的EH安全油泄掉，迫使机组停运。

位于隔膜阀旁的危急遮断控制块上有六个电磁阀，其中四个自动停机遮断电磁阀（20/AST），两个超速保护电磁阀（20/OPC）。

在前轴承箱右侧，危急遮断控制块的下方装有一个空气引导阀，用以控制各段抽汽逆止门。

空气引导阀由OPC 母管提供的EH油所控制，提供到各抽汽逆止门的压缩空气，当OPC母管压力消失时，使空气引导阀打开“通大气”阀口，压缩空气通过“通大气”阀口排掉，空气引导阀关闭，使通向各抽汽逆止门的压缩空气也通过“通大气”阀口排掉，同时靠逆止门上部执行机构的弹簧力将各抽汽逆止门迅速关闭。

危急遮断控制系统中电磁阀组件是一个重要且复杂的组件，此组件由危急遮断控制块和六个电磁阀组成。

两只超速保护OPC电磁阀（失电关闭），四只自动停机遮断AST电磁阀（带电关闭）和两只逆止阀。

OPC电磁阀由内部供油控制为双重保护，AST电磁阀由来自高压抗燃油的外部供油?系统控制，为确保系统安全成窜并联双通道布置。

2、危急遮断系统（即ETS系统）;
用来监视汽轮机的参数，当某些参数超过汽轮机运行限制值时，该系统立即关闭汽轮机的全部进汽阀门。

它监视的参数有;汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压低、排气装置（凝汽器）真空低、抗燃油压低等参数。

它的作用是当传感器发出汽轮机某一数值处于遮断额定值（运行极限值）时，开启所有AST电磁阀，迫使机组停运。

四个电磁阀是自动停机遮断电磁阀（20/AST），在正常运行时它们是被励磁（带电）关闭，从而封闭了自动停机危及遮断总管中抗燃油的泄油通道，AST油压建立，简称电气挂闸。

当电磁阀打开时，会使高压油泄掉，导致所有蒸汽阀关闭而停机。

从安全考虑，20/AST电磁阀组成串并联布置，这样就具有多重保护性，就是确保两个通道中每个通道内如有一只电磁阀误动，也不会导致停机事故。

当需要停机时AST电磁阀失电打开，使高压油泄掉而停机；此时，
如果两个通道中每个通道内有一只电磁阀拒动，那么就会导致停不了机。

也就是说每个通道中的两只AST电磁阀必须同时打开，才能使机组停运。

3、超速保护控制电磁阀OPC：
两只超速保护控制OPC电磁阀（20/OPC）受DEH所控制，成并联布置，为双重保护，以防止当一只电磁阀失效而发生事故。

正常运行时，OPC电磁阀（20/OPC）不带电处于关闭状态，封闭了OPC总管抗燃油泄油通道，OPC油压建立。

当发生甩负荷（超过30%）时，将引起机组突然超过正常转速或当机组转速超速达到额定值103%时，则DEH输出控制信号，电磁阀打开，执行机构上的快速卸荷阀就会开启，调节气阀和再热调节气阀油动机至OPC母管的压力油快速泄放到回油管，迅速关闭调节气阀和再热调节气阀，使汽轮机转速降低。

装在自动停机危急遮断油路和OPC油路之间的两只逆止阀是用来维持前者油路中的AST油压。

当OPC油压卸掉后，调节汽阀快速关闭时，AST总管的油压不会降低，主汽阀和再热主汽阀仍保持在全开状态。

当转速降到额定转速时两只OPC电磁阀关闭，调节汽阀和再热调节汽阀重新打开，从而由调节汽阀来控制转速，使机组保持在额定转速运行。

4、机械超速遮断（飞锤动作）：
危急遮断系统中的隔膜阀，提供了高压抗燃油系统的自动停机危急遮断部分和润滑油系统的机械超速和手动停机部分之间的连接。

从机械超速和手动停机总管来的润滑低压安全油供到隔膜阀的上部，使其克服弹簧力将隔膜阀关闭，这样就封闭了自动停机危急遮断总管的高压抗燃油（即AST油）的泄油通道。

简称机械挂闸。

机械式和电气式遮断两者整定在相同的遮断转速9%--11%，是两套独立的系统。

在额定转速运行时飞锤的离心力小于弹簧的预紧力，飞锤不会出击，当机组超过额定转速的9%--11%时，飞锤产生的离心力克服弹簧的预紧力出击，使危急遮断滑阀动作，泄去机械超速危急遮断油，油压消失使隔膜阀（联系着润滑油系统和EH油系统，润滑油和抗燃油彼此互不接触）打开，同时打开EH油安全油泄油口，泄掉EH安全油（自动遮断总管AST中的高压油）迫使主气阀和调节气阀关闭，停止汽轮机运行。

5、我厂300MW机组危急遮断控制系统在运行中出现的故障和处理方法
我厂300MW机组危急遮断控制系统运行状况比较稳定，机组投运后只发生过三起大的故障，其中两起是在168期间发生的，另外一起是发生在08年#4机大修调试期间。

1）、危急遮断控制块逆止阀不严：#4机大修调试期间，做OPC试验时主汽门关闭，经分析确认是危急遮断控制块逆止阀不严造成的，对逆止阀解体后发现，在阀芯和阀座之间夹着一块检修时封口用的白布，造成逆止阀不严的故障。

在检修时我们一定要小心、认真，防止类似问题的发生。

2）、#3机中调门在168期间发生机组挂闸后无法开启的故障，安装单位在经过分析排查后发现中调门卸荷阀内漏；解体后通过测量确认为卸荷阀阀芯长度不够，使阀芯与阀座不能紧密接触，对其用不锈钢皮加装垫片调整处理，将故障排除。

3）、#3机危急遮断滑阀不严，在168期间发生在运行中掉闸，重新挂闸挂不上的现象；安装单位在对其解体后，通过加装不锈钢皮垫片进行研磨处理勉强得以维持运行，但危急遮断滑阀外漏量仍以筷子粗的形状发生泄露，并未得到彻底解决。

168结束以后，我们通过加装专用工具对隔膜阀进行固定，防止机组在隔膜阀上部油压降低的情况下发生掉机事故；但这同时也去掉了一套汽轮机的保护系统，很不安全；因此，在随后的机组小修中，请厂家人员现场指导，我们将危急遮断滑阀拿到修配固定在转床台面上用转床升降杆压住，对阀芯与阀座进行整体研磨，并用红丹粉多次对严确认阀线严密接触后进行回装，机组启动后危急遮断滑阀严密无泄漏，终于将这一威胁机组安全稳定运行的重大隐患彻底处理。

EH油系统在汽轮机控制系统中具有很重要的作用，它发生故障将直接威胁机组的安全稳定运行。

从EH油系统发生的故障来看，大部分是由于EH油油质劣化引起的，一般开始时都是小故障，而且发展过程都比较缓慢，只要加强日常维护，及时发现、尽快处理、防范措施得当，EH油系统完全可以保证长周期稳定运行。

六、现场了解EH油设备及系统。