汽轮机AST电磁阀失效原因分析及预防措施

1、汽轮汽轮机机ASAST T电磁阀失效原因分析及电磁阀失效原因分析及预防措施预防措施 大唐鲁北发电有限责任公司大唐鲁北发电有限责任公司 张凯张凯 一 前言一 前言 大唐鲁北发电公司采用新华威尔液压系统 上海 有限公司生产的 EH 油系 统 EH 油系统包括供油系统 执行机构和危急遮断系统 汽轮机停机保护是由 汽轮机危急遮断控制系统 以下简称 ETS 系统 来实现的 ETS 系统停机的 主要执行元件由 4 个 AST 电磁阀组成 电磁阀封堵着各汽轮机主 调门 AST 母 管油压 当电磁阀打开时 AST 母管油压卸掉时机组主调门全部关闭 汽轮机惰 走 机组停机 鲁北公司每月作一次 AST 活动试验 2013 年 9 月和 2014 年 8 月试验过程中 出现过同一通道的 AST 电磁阀都失效的现象 同一通道的电磁阀失效表现为 ASP 压力不正常 若此时另外一通道的电磁阀任何一个出现故障可能就会导致机组跳 闸或不能实现机组保护停运的功能 二 二 ETSETS 危急遮断系统危急遮断系统原理原理 ETS 危急遮断系统模块如下图由四个 AST 电磁阀 四个节流孔 仪表等组成 四个电磁阀是受 ETS

2、电气信号所控制 AST 电磁阀是励磁关闭 失励打开 在正 常运行时电磁阀励磁被关闭 从而封闭了压力油与回油管的通路 在压力油的作 用下使卸载阀关闭 从而封闭了 AST 母管油的泄油通道 建立了 AST 油压 使所 有与 AST 油相关的执行机构动作 从而完成了挂闸 当电磁阀失磁打开 泄掉卸 载阀上的压力油 在弹簧力的作用下卸载阀打开 从而泄掉 AST 油 使所有与 AST 油相关的执行机构跳闸 导致机组停机 四个 AST 电磁阀组采用串 并联模式布置 即 1 3 并联的电磁阀再与 2 4 并联的电磁阀串联 并且采用冗余设置 由二通道构成 第一通道由 AST1 AST3 电磁阀组成 第二通道由 AST2 AST4 电磁阀组成 这样就具有多重的保护性 每个通道中至少必须有一只电磁阀打开才可导致机组跳闸 这样能有效地防止跳 闸油模块误动或拒动 每个电磁阀的压力油侧都串接有节流孔 1 和节流孔 2 挂闸时电磁阀关闭 压力油通过节流孔 1 和节流孔 2 向卸载阀上部充油 使卸载阀关闭 电磁阀跳闸 打开时 由于有节流孔 1 和节流孔 2 对母管侧压力油的阻隔作用 使卸载阀上的 压力油迅速泄掉 保证

3、卸载阀快速打开 并且不影响母管油压 在电磁阀的每个 通道上还并接了一个节流孔 3 和节流孔 4 共二个 这二个节流孔的作用是建立 一 二通道之间的即 ASP 油压 保持 AST 油在运行时有一定的流动性 试验时能 有效检测到 ASP 油压的变化 而且对系统油压又不造成影响 三 三 ASTAST 通道通道试验试验 按照要求每月应该进行 AST 通道试验 在通道一与通道二的串接点上安装了 电磁阀试验压力开关 PS1 PS2 PS1 用于中间压力即 ASP 油压高报警 PS2 用于 ASP 油压低报警 系统正常运行时 ASP 油压约为 7 0Mpa 左右 做试验时 每个通 道每个电磁阀单独进行 不能同一通道的二个电磁阀同时做 防止机组有跳闸信 号而造成拒动 做第一通道电磁阀 AST1 和 AST3 试验时 首先将该通道要做试验 的电磁阀置于试验位置 打开该电磁阀 ASP 油压上升 当中间压力升到 9 5Mpa 时 压力开关 PS1 动作高报警 说明该电磁阀动作正常 将该电磁阀投回运行 同理做另一个 做第二通道电磁阀试验时 方法一样 此时 ASP 油压下降 当压 力下降到 4 2Mpa 时 P

4、S2 发低报警 说明电磁阀动作正常 四 四 ASTAST 电磁阀失效电磁阀失效或或 ASPASP 油压异常分析油压异常分析 很多电厂都遇到过 AST 电磁阀失效的现象 特别是作 AST 电磁阀通道试验定 期工作时 很多电厂都遇到过 ASP 油压异常的现象 尽管 AST 电磁阀失效或 ASP 油压异常原因很复杂 但梳理概括起来主要有以下几条 4 1 节流孔 1 堵塞 AST1 AST3 的先导控制油压 由 EH 油泵来的高压油 无 法建立 导致 AST1 AST3 卸载阀不能关闭 AST 油压直接泄到下游电磁阀 AST2 和 AST4 前 ASP 母管油压日常运行时高报警 第一通道 AST1 AST3 失效 若此 时 AST2 和 AST4 任一个出现故障或内漏就会导致 AST 油压泻走 造成机组跳闸 4 2 节流孔 2 堵塞 AST2 AST4 的先导控制油压 由 EH 油泵来的高压油 无 法建立 导致 AST2 AST4 卸载阀也不能关闭 ASP 油压直接泄回油箱 ASP 母管 油压日常运行时低报警 第二通道 AST2 AST4 失效 若此时 AST1 和 AST3 任一 个出现故障

5、就会导致 AST 油压泻走 造成机组跳闸 4 3 节流孔 3 堵塞 ASP 母管日常运行时油压低报警 但此时做 AST 电磁阀试 验不会产生影响 即表明 AST 电磁阀能够正常动作 AST 电磁阀未失效 4 4 节流孔 4 堵塞 ASP 母管油压日常运行时高报警 但此时做 AST 电磁阀试 验不会产生影响 即表明 AST 电磁阀能够正常动作 AST 电磁阀未失效 4 5 AST1 或 AST3 电磁阀内漏 ASP 母管油压日常运行时高报警 第一通道 AST1 或 AST3 失效 若此时 AST2 和 AST4 任一个出现故障或内漏就会导致 AST 油压泻 走 造成机组跳闸 4 6 AST2 或 AST4 电磁阀内漏 ASP 母管油压日常运行时低报警 第二通道 AST2 或 AST4 失效 若此时 AST1 和 AST3 任一个出现故障或内漏就会导致 AST 油压泻 走 造成机组跳闸 4 7 AST1 和 AST3 电磁阀都卡涩 AST 定期试验时 ASP 母管油不能实现正常的高 报警 第一通道 AST1 或 AST3 失效 机组 ETS 停机功能失效 电超速失效 4 8 AST2 和

6、AST4 电磁阀都卡涩 AST 定期试验时 ASP 母管油不能实现正常的低 报警 第二通道 AST2 或 AST4 失效 机组 ETS 停机功能失效 电超速失效 根据上面列举的几种原因 总结了 4 种故障现象 为检修运行人员分析问题 提供借鉴 序号现象现象状态状态原因原因危害隐患危害隐患 1ASP 油压高报警机组正常运行 差压开关失效无危害 节流孔 4 堵塞无危害 节流孔 1 堵塞 AST2 或 AST4 电磁阀内 漏或节流孔 2 堵塞时跳 机 AST1 或 AST3 电磁阀内漏或电 磁线圈失效 AST2 或 AST4 电磁阀内 漏或节流孔 2 堵塞时跳 机 2ASP 油压低报警机组正常运行 差压开关失效无危害 节流孔 3 堵塞无危害 节流孔 2 堵塞 AST1 或 AST3 电磁阀内 漏或节流孔 1 堵塞打开 时 跳机 AST2 或 AST2 电磁阀内漏或电 磁线圈失效 AST1 或 AST3 电磁阀内 漏或节流孔 1 堵塞时 跳机 3ASP 油压无高报警AST 通道试验时 差压开关失效无危害 AST1 和 AST3 电磁阀卡涩 机组无法实现 ETS 停 运 电超速失效 4ASP 油

7、压无低报警AST 通道试验时 差压开关失效无危害 AST2 和 AST4 电磁阀卡涩 机组无法实现 ETS 停 运 电超速失效 五 五 防范措施防范措施 为防止 AST 电磁阀失效的现象 造成机组正常运行时时误跳机或保护跳机时 拒动 检修运行人员应该采取以下防范措施 5 1 每月至少进行一次 AST 的活动试验 从开关动作 ASP 油压是否正常 动作 值是否出现漂移 节流孔是否存在堵塞 采样管是否存在堵塞 AST 电磁阀是否 异常等各方面逐一排查对试验过程中出现的问题 5 2 在机组启动前 进行 AST 电磁阀通道试验 而且每次试验均重复 5 次 并 保证电磁阀都能正常动作方可进行机组启动工作 5 3 利用 AST 电磁阀分组供电的特性 停机时采用退电法检查 AST 电磁阀的严 密性 结合 AST 试验 及时查找出故障 AST 电磁阀 保证 AST 电磁阀的可靠性 5 4 机组停运时 对 AST 电磁阀电源保护装置的输出电压进行检查 其输出电 压必须在设计值 5 范围内 5 5 在 ASP 油路安装一个压力表 便于监视系统油压 有条件能通过变送器 进入监视画面显示 进行 AST 试验时

8、 可直观地观察试验过程 并能很快判断出 试验中出现的问题原因是什么 5 6 利用停机机会加大对 AST 电磁阀的维护检查 如对腐蚀损坏密封件 O 型圈 更换 检查清理 ASP 油压节流孔及 AST 节流孔和泄油主阀结合面等 5 7 机组在停运检修时 检查 AST 电磁阀的线圈电阻 绝缘电阻 对不符合线 圈电阻设计值的电磁阀进行更换 对绝缘不符合要求的必须查找原因予以处理 5 8 加强 EH 油系统滤油 定期取油样化验油中颗粒度 发现有明显劣化情况应 及时采取措施 确保 EH 油颗粒度 NAS5 级的标准 防止 AST 电磁阀运行中卡涩 5 9 机组正常运行时 加强对 AST 电磁阀的巡视检查 通过判断电磁阀是否励 磁 电磁阀线圈温度是否在正常范围 ASP 油压是否在正常值等来分析 AST 电磁 阀的工作状况 及时发现各种异常 六 结束语六 结束语 AST 电磁阀较常见的故障是 AST 电磁阀内漏 引发 EH 油泵电流增加 ASP 前后节流孔堵塞 ASP 开关运行中报警 但如果是遇到 AST 电磁阀不动作 不能 正常泄压 其潜在的危险性极大 AST 电磁阀不动作若发生在发电机跳闸时 则 机组存在着超速风险 若发生在主 再热汽温骤降 50 以上时 则有可能造成 汽轮机 水冲击 事故 若发生在机组轴系振动保护跳机时 则可能加剧汽机 通流部分磨损 若发生在润滑油压低保护跳机时 有可能造成断油烧瓦 这些危 害任何一项发生都可能造成重大设备损坏 所以 AST 电磁阀失效问题应引起电厂 检修运行人员的特别关注

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