蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来,当系统需要时,又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来,重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时,它可以吸收这部分的能量,以保证整个系统压力正常。
汽轮机EH油系统即汽轮机调速油系统,又称高压抗燃油系统,主要是因为汽轮机的调速油系统与润滑油系统各自独立,采用抗高温的抗燃油(EH油),采用高油压方式控制汽轮机各主汽门和调速气门,故又称汽轮机EH油系统。
EH供油系统主要由EH油箱、EH油泵、出入口门、滤网、控制块、溢流阀、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。
1) 油箱:容积为900升,油箱板上装有液位开关、磁性滤油器、空气滤清器、控制块,另外油箱底部外侧装有电加热器,间接对EH油加热。
2) EH油泵:出口压力整定在145±05Mpa,油泵启动后,油泵以全流量85 L/min向系统供油,同时也向高压蓄能器供油, 当系统压力达油泵整定压力时,高压油推动恒压泵上的控制阀,控制阀操作泵的变量,使泵的输出流量减少,当泵的输出流量和系统用油量相等时,泵的变量维持在某一位置,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,维持系统油压,当系统瞬间用油量很大时蓄能器将参与供油。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,备用油泵可能投入。
3) EH油控制块:安装于油箱顶部其包括:油泵出口滤网、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±
02MPa时溢流阀动作,将油泄回油箱,确保持系统压力≯17±02MPa。
5)油泵出口滤网:每台泵有两个并联出口滤网,滤芯为10微米。
6)高压蓄能器:一个高压蓄能器安装在油箱旁,吸收泵出口的高频脉动分量,维持油压平稳,在机头左、右侧中压主汽门旁各有两个高压蓄能器与高压供油母管HP相连,提供系统正常或瞬时油压,蓄能器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,用来将蓄能器与系统隔离,并将蓄能器中的高压油排到无压回油母管DV,最后回到油箱。
7) 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DP
相连,用来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。蓄能器有一个合成橡胶软胆及钢外壳组成,橡胶软胆是用来将气室与油室分开,软胆中充有干燥氮气,外壳上装有与相连的充氮防护气阀。高压蓄能器中氮气压力4 为91Mpa
,低压蓄能器中氮气压力为021Mpa。
8) EH油冷却水温控电磁阀:当油箱油温>55℃,该电磁阀打开,冷却水通过冷油器,当油箱油温<38℃,该电磁阀关闭。
9) 弹簧加载式逆止阀:安装在有压回油母管上,在有压回油滤网或冷油器堵塞以及回油压力过高时开启,使回油直接回油箱。
10)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,在投入再生装置时,应先开启硅藻土滤器的旁路门对硅藻土滤器注油,然后开启硅藻土滤器入口门,关闭旁路门。当油温在43~54℃之间,而任何一个滤器压力高达021Mpa
时,就需更换滤芯。
11)自循环滤油系统:为了保证油系统的清洁度,设有独立的自循环滤油系统。滤油泵从油箱内吸油,经两个并列运行的滤网回油箱。滤油泵由就地端子箱上的控制按钮控制启停。
12) 自循环冷却系统:在正常情况下,系统有压回油经回油冷却器冷却后,已完全可以
满足油温要求,当油温偏高时,可以开启有压回油至备用冷油器入口门,采取两个冷油器并列运行,仍不能满足油温要求时,可以关闭有压回油至备用冷油器入口门,启动冷却循环泵,油箱内的油经冷却循环泵、备用冷油器回油箱,这一路称为EH油的自循环冷却系统;此时有压回油仍经回油冷却器冷却。冷却循环泵控制由就地端子箱上的控制按钮控制启、停、投自动。
每个行业都有自身存在的风险,也有其职业危险和有害因素,国家因此制订了很多相关标准,你可以对照标准查,是否存在相关职业危险和有害因素,不必大惊小怪了,也不能大而化之,具备了知识,从设计、施工、质量监控、运行维护、个人防护、健康检查等方面做好工作,相信在电厂工作是可以保持健康、安全的。
国产引进型300MW机组抗燃油劣化原因分析及防止论文
前 言
随着电力工业的高速发展,大容量、高参数机组投建愈来愈多,为保证机组的安全运行,调节系统的控制液采用了抗燃油。因抗燃油运行的好坏直接关系到机组的安全,故必须加强监督和重视。
嵩屿电厂1、2号机为利用美国西屋公司技术,由上海汽轮机厂制造的国产引进型机组(N300167/538/538)。汽轮机的调速系统采用美国西屋公司生产的DEHⅡ型数字式电液调节器,使用的是AKZO(美国)EH油,其油系统油压正常控制值在1241MPa~1448MPa。1号机于1995年12月并网发电,1996年9月转入商业运行;2号机于1996年12月并网发电,1997年7月转入商业运行。经过一段时间的运行,发生了因EH油油质劣化而危及到机组安全经济运行的现象,特别是2号机。为此,针对该机组的特点,对EH油的劣化原因进行了分析和研究。
1 机组抗燃油的运行和维护情况
11 高压EH油系统
高压EH油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路部件组成。供油装置提供控制部分所需要的油及压力,同时,保持油的完好无缺。其主要部件有:油箱、油泵、油压控制块、储能器、冷油器和再生装置。
12 运行中出现的问题
2号机组1996年12月并网发电,1997年2月发现EH油颗粒度不合格,后经过滤合格,5月份又发现水分超标、颗粒度有增大的趋势,随后出现调门多次抖动现象。后因EH油劣化严重,形成乳状液,时常造成油泵滤网压差高,导致系统油压从142MPa降到132MPa,危及汽轮机的安全运行。曾利用停机处理了EH油,但随后油系统的EH油水分时常超标,酸值随着硅藻土的投运而波动,最大达0532mg/g。1998年2月因2号机4号高压调门卡涩,申请将机组负荷限制在280MW运行,且尽量避免调峰。
13 维护监督情况
机组投运前,能够依据厂家要求做好系统冲洗准备,将EH油加入系统后,进行冲洗及系统清洁度的测定,直至系统恢复到正常运行状态。抗燃油的测试周期:从启动至第1个月,每周一次;至第一年,每月一次。重要的试验项目有:含氯量(最大<150mg/L),含水量(最大<010,以体积计),中和指数(最大<025mg/g),杂质含量(洁净度)。
2 抗燃油的劣化原因及防止措施
嵩屿电厂2号机EH油质劣化原因是多方面的,经研究认为主要有以下几个方面。
21 EH油系统设计的不足之处
(1)高温促使EH油的老化 油动机直接挂在主汽门座的调门上面,没有冷却装置。经对EH油系统部件表面温度的测试,发现多个过热点。EH油正常运行的温度应小于65℃,虽然回油温度为45℃~60℃,实际抗燃油的接触温度远远高于它抗劣化的温度。
(2)O型橡胶密封圈耐高温能力差 油动机内的氟化橡胶O型密封圈由于长期处在高温下而脆化。调门在动作时出现磨损断裂现象,诸如"炭黑"的小颗粒卡涩油动机以及阻塞伺服阀,调门出现抖动或无法调节,或出现喷漏现象。对换下的O型密封圈进行试验发现:当O型圈处于250℃以下温度时,其物理性能尚无大的变化;当温度升至260℃时,O型圈的硬度开始发生变化,较尖的螺丝刀可轻易将其表面破坏;当温度达到290℃时,可较易将O型圈拉断;加热过程中最高温度控制在310℃时,氟化橡胶被慢慢溶解在EH油中,使EH油变成黑褐色,粘度变大,油质劣化。因此应考虑选择耐温更高,适合于EH油系统的密封圈。
(3)EH油的油箱偏小 回油速度过快,油箱仅有725升,而泵的出力为38L/min,循环倍率显然太高,易造成EH油劣化,故可考虑将油箱改大些。另一方面加油速度过快,冲力大,易形成泡沫,导致气体含量过高,加速老化。故可考虑在油箱中增加隔板,增加回油口和出油口的距离,有利于消泡和释放空气。
22 设备安装,特别是保温工作有问题
EH油系统管路在汽轮机大罩壳内,通风较差,且离缸壁及蒸汽管道太近。1、2号机相比较,2号机保温较差,该包的未包,不该包的却包了。将1、2号机EH油部件的温度进行比较,2号机的高压调速汽门油动机平均表面温度1914℃,较1号机的105℃高出864℃;2号机的高压调速汽门连接件平均温度229℃,较1号机的1687℃高出603℃;2号机的高压调速汽门所附油管平均241℃,较1号机的120℃高出121℃。很显然,2号机的EH油较1号机的EH油受到的热辐射强烈得多,故2号机的EH油劣化程度非常严重。
23 运行维护不足
231 旁路再生装置投运不合理
EH油再生装置在运行中进油阀未能全开,其中有两个原因:
第一,两台机组投运后,电厂从运行方面考虑,认为EH油再生装置全开,有可能造成系统失压。因此,再生装置未全开。实际上,这种考虑是片面的。原因是,旁路再生系统的进口管路接在高压管节流后的管路上,此节流管路使大约38L/min的油流过过滤组件,送回油箱。后来在试着全开旁路再生进口压力阀时,并没有造成系统压力降低。
第二,现场往往把硅藻土过滤器的筒体压力当成生产厂规定的压差来控制,不敢将再生装置全开。现场监督曾发现,当压差较低(01MPa)时,硅藻土过滤器的筒体温度几乎没有升高,拆开硅藻土过滤器,发现后半段仍然是干的,即EH油并没有流过,很显然,EH油再生装置有漏投现象。
由以上分析可见,在机组运行中,EH油的再生旁路装置应同步投入并尽量将进油阀全开,及时对过滤器进行排汽。此外还应注意,在再生吸附剂允许压差030MPa下,应以酸值变化是否超标来确定滤芯是否失效。
232 油箱的电加热失控
1998年3月因检修需加热EH油,加热器投运后却忘了关闭,致使EH油温达100℃。应对加热器增设控温装置,确保油箱温度不超过60℃。
233 硅藻土的`更换工艺不合理新硅藻土滤芯投运前应先烘干,然后浸入合格的油中,待短时浸泡后再装入滤筒中。这样可使硅藻土充分吸收EH油系统中的水分,使运行中较少排气,即可正常投运。
24 环境温度影响油的品质
在南方地区,特别是雨季,空气的湿度较大,时常达85以上。对2号机EH油的水分、酸值进行跟踪分析,结果见表1。
在硅藻土接近失效,或未调整的情况下,由于空气湿度大及厂房昼夜温差等缘故,水分将会通过呼吸器侵入油箱,使水分逐渐升高。另外,由于EH油的密度113g/cm3(20℃)大于水的密度,故进入油箱的水分难以排出,加速了油品的劣化,酸值也逐渐升高。因此必须经常更换呼吸过滤器中的干燥剂硅胶(氧化铝)或选择更有效的防潮填充剂。
25 使用的进口抗燃油抗氧化性能不太理想
嵩屿电厂发现作用上海汽轮机厂所配的进口抗燃油,在良好的工况条件下它还是可以使用的,但当条件较为苛刻时,其抗氧化的性能下降,油质的变化就非常明显。例如,1号机运行半年后,油的酸值由0003mg/g上升到0026mg/g,变化不太明显。但2号机运行半年,酸值由0050mg/g上升到045mg/g,酸值的递升较明显。
因此,对于运行环境较差的机组,在一时无法改变时,应考虑选择抗氧化性能更好的EH油。国产的抗燃油具有良好的抗氧化性能,且价格便宜,可考虑替代使用。
3 结束语
抗燃油的劣化原因较多,其中再生装置能否很好的使用是重要的方面之一。此外运行的环境温度过高、水分含量大以及抗燃油的抗氧化性能等均可导致抗燃油的劣化。只要针对存在的问题,积极寻求防止措施,抗燃油在大机组运行中是可以用好的。
;蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来,当系统需要时,又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来,重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时,它可以吸收这部分的能量,以保证整个系统压力正常。
汽轮机EH油系统即汽轮机调速油系统,又称高压抗燃油系统,主要是因为汽轮机的调速油系统与润滑油系统各自独立,采用抗高温的抗燃油(EH油),采用高油压方式控制汽轮机各主汽门和调速气门,故又称汽轮机EH油系统。
EH供油系统主要由EH油箱、EH油泵、出入口门、滤网、控制块、溢流阀、蓄能器、EH供回油管、冷油器以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统组成。
1) 油箱:容积为900升,油箱板上装有液位开关、磁性滤油器、空气滤清器、控制块,另外油箱底部外侧装有电加热器,间接对EH油加热。
2) EH油泵:出口压力整定在145±05Mpa,油泵启动后,油泵以全流量85 L/min向系统供油,同时也向高压蓄能器供油, 当系统压力达油泵整定压力时,高压油推动恒压泵上的控制阀,控制阀操作泵的变量机构,使泵的输出流量减少,当泵的输出流量和系统用油量相等时,泵的变量机构维持在某一位置,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,维持系统油压,当系统瞬间用油量很大时蓄能器将参与供油。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,备用油泵可能投入。
3) EH油控制块:安装于油箱顶部其包括:油泵出口滤网、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±
02MPa时溢流阀动作,将油泄回油箱,确保持系统压力≯17±02MPa。
5)油泵出口滤网:每台泵有两个并联出口滤网,滤芯为10微米。
6)高压蓄能器:一个高压蓄能器安装在油箱旁,吸收泵出口的高频脉动分量,维持油压平稳,在机头左、右侧中压主汽门旁各有两个高压蓄能器与高压供油母管HP相连,提供系统正常或瞬时油压,蓄能器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,用来将蓄能器与系统隔离,并将蓄能器中的高压油排到无压回油母管DV,最后回到油箱。
7) 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DP
相连,用来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。蓄能器有一个合成橡胶软胆及钢外壳组成,橡胶软胆是用来将气室与油室分开,软胆中充有干燥氮气,外壳上装有与相连的充氮防护气阀。高压蓄能器中氮气压力4 为91Mpa
,低压蓄能器中氮气压力为021Mpa。
8) EH油冷却水温控电磁阀:当油箱油温>55℃,该电磁阀打开,冷却水通过冷油器,当油箱油温<38℃,该电磁阀关闭。
9) 弹簧加载式逆止阀:安装在有压回油母管上,在有压回油滤网或冷油器堵塞以及回油压力过高时开启,使回油直接回油箱。
10)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,在投入再生装置时,应先开启硅藻土滤器的旁路门对硅藻土滤器注油,然后开启硅藻土滤器入口门,关闭旁路门。当油温在43~54℃之间,而任何一个滤器压力高达021Mpa
时,就需更换滤芯。
11)自循环滤油系统:为了保证油系统的清洁度,设有独立的自循环滤油系统。滤油泵从油箱内吸油,经两个并列运行的滤网回油箱。滤油泵由就地端子箱上的控制按钮控制启停。
12) 自循环冷却系统:在正常情况下,系统有压回油经回油冷却器冷却后,已完全可以
满足油温要求,当油温偏高时,可以开启有压回油至备用冷油器入口门,采取两个冷油器并列运行,仍不能满足油温要求时,可以关闭有压回油至备用冷油器入口门,启动冷却循环泵,油箱内的油经冷却循环泵、备用冷油器回油箱,这一路称为EH油的自循环冷却系统;此时有压回油仍经回油冷却器冷却。冷却循环泵控制由就地端子箱上的控制按钮控制启、停、投自动。
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