第一篇：300MW汽輪機組高壓調(diào)節(jié)汽門油動機降溫發(fā)行方案

300MW汽輪機組高壓調(diào)節(jié)汽門油動機降溫發(fā)行方案

閱讀：[82] 作者：佚名 發(fā)表日期：2009-1-14

大壩發(fā)電廠3號、4號汽輪機組為上海汽輪機廠生產(chǎn)的引進型機組，型號為N300-16.7/538/538，亞臨界一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、凝汽式。調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用上海新華電站控制工程有限公司引進技術(shù)生產(chǎn)的DEH數(shù)字式電液控制系統(tǒng)。存在問題

自1997年3號、4號機組投產(chǎn)以來，EH系統(tǒng)突出問題為1號~6號高壓調(diào)節(jié)汽門(以下簡稱高調(diào)門)油動機缸體溫度過高。由此產(chǎn)生的后果是:(1)造成油缸上部密封圈損壞，油缸漏油，使油動機的檢修周期大大縮短，檢修費用增加，嚴重影響機組的安全性、經(jīng)濟性。(2)3號、4號機組EH系統(tǒng)高調(diào)門油動機均為單側(cè)進油式油動機，使用美國AKZO公司生產(chǎn)的合成磷酸脂高壓抗燃油(油壓＞llMPa)，正常運行時油溫在 40℃~55℃之間，油缸上部回油流動緩慢。因缸體溫度過高，致使油缸上部抗燃油燒結(jié)積碳，使EH油系統(tǒng)中顆粒雜質(zhì)增加，造成作為控制系統(tǒng)核心部件的電液伺服閥頻繁堵塞，使調(diào)門擺動或拒動，對機組的安全、穩(wěn)定運行造成嚴重威脅?，F(xiàn)場調(diào)查及改進思路 2.1 現(xiàn)場調(diào)查

3號、4號機高調(diào)門油動機改造前結(jié)構(gòu)如圖1所不。

表1是3號機負荷為300MW，抗燃油溫度為45℃，高調(diào)門油動機改造前運行時各點的溫度測量值。測點位置如圖2所示。由表1可見:在機組正常運行狀態(tài)下，各個高調(diào)門油動機缸體溫度己經(jīng)很高，遠遠超過正常運行時對油溫的要求，致使其內(nèi)部流動緩慢的EH系統(tǒng)抗燃油燒結(jié)積碳，大量的雜質(zhì)顆粒進入系統(tǒng)，堵塞伺服閥，造成負荷波動，影響機組安全運行；同時缸體溫度過高，致使活塞桿軸向密封圈老化失效，造成搞燃油泄漏。2.2 改進思路

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查以及與同類型的電廠交流相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)電廠較普遍地存在該問題，較為嚴重的甚至因油缸漏油造成機組停用?？梢姡瑖a(chǎn)300MW機組高調(diào)門油動機溫度過高問題已成為嚴重影響機組安全運行并普遍存在的重大設備故障。

通過系統(tǒng)的調(diào)查、分析發(fā)現(xiàn):(1)造成油動機缸體溫度過高的主要原因是其安裝位置距離高調(diào)門殼體較近，以熱傳導和熱輻射的方式通過高調(diào)門座架及與油動機相連的支架將熱量傳遞給油動機所致;(2)3號、4號機的高調(diào)門油動機為單側(cè)進油式油動機，油動機活塞下部為高壓油，活塞上部為回油口。正常運行時，通過高壓油作用在活塞下部，便油動機經(jīng)杠桿帶動調(diào)門向上開啟;關(guān)閉時泄放油缸下部壓力油，通過調(diào)門上部彈簧關(guān)閉調(diào)門。為避免調(diào)門關(guān)閉時回油管路過載，部分壓力油回至油動機活塞上部。因此，油動機活塞上部油液流動緩慢，當缸體溫度升高時，此處油液容易燒結(jié)積碳，形成大的雜質(zhì)顆粒，堵塞伺服閥。

因此，為了有效地降低油動機缸體溫度，應設法降低高調(diào)門殼體的熱傳導和熱輻射，并加快活塞上部油液流動。改造力案

(1)在油動機上端蓋加裝冷卻水套，其具體安裝位置及冷卻水的循環(huán)如圖

2、圖3所示。冷卻水套及所用冷卻水管均為不銹鋼材質(zhì)，冷卻水源為水質(zhì)較好且壓力較高的凝結(jié)水，這樣，可防止雜物堵塞冷卻水管勸口快水流速度，提高冷卻效率。加之，冷卻水套較厚，進出水接頭均采用“O”型橡膠密封圈密封，有效地防止了冷卻水的泄漏。通過冷卻水套中冷卻水的循環(huán)，減少了高調(diào)可殼體傳遞給油動機的熱量。

(2)冷卻水套首先使高調(diào)門殼體通過熱傳導傳遞給油缸的熱量直接被循環(huán)冷卻水帶走，避免了缸體溫度升高;其次，水套冷卻直接作用在油動機上端蓋處，降低了銅襯套與活塞桿密封圈處溫度，防止了密封圈老化失效，抗燃油泄漏;此外，由于安裝位置空間有限，油動機支架可用面積較小，若將水套安裝在支架上，既不便于安裝，又降低了支架剛性，現(xiàn)將冷卻水套與聯(lián)接油動機的上端蓋相接觸，降低了油缸溫度，減少了熱量傳遞。

(3)活塞上部油液流動緩慢，而高調(diào)門殼體向油動機傳遞高溫熱量，油液容易在油動機活塞上部燒結(jié)積碳，為此在油動機活塞桿下端部加工一孔道，并安裝一個d0.6mm的節(jié)流孔，活塞下部壓力油經(jīng)節(jié)流孔由活塞上部的孔道出口流出，加快了油液的流動，降低了油液溫度，防止了活塞上部因油液流動緩慢造成燒結(jié)積碳;此節(jié)流孔的安裝，既使壓力油能進人活塞上部，帶動油液流動;又因節(jié)流孔徑較小，避免了壓力油泄漏過大而使系統(tǒng)出現(xiàn)油壓波動的現(xiàn)象。

節(jié)流孔流量計算:活塞處的節(jié)流孔d=0.6mm，壓力ρ=l4MPa，油的密度ρ=1020kg/m，取流量系

3數(shù)Cd=0.62，小孔流量Q=Cdπd/4(2×P/ρ)，單臺油動機壓力油泄漏量: Q=C0.62×π×(0.6×10)/4×(2×140×10/1020)=1.75×10×166=2.9×10(m/S)=1.74ι/min 6臺油動機的節(jié)流孔總泄漏油量:1.74×6=10.4 l/min遠小于EH油泵排量，所以此節(jié)流孔對系統(tǒng)壓力、-7

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流量無明顯影響。改進后的油動機結(jié)構(gòu)如圖4。

表2表明，油動機改造后1號~6號油動機油缸的溫度均有大幅度下降，測點1的支架溫度下降至80℃以下，測點3的缸體溫度降至70℃以下，而發(fā)行前，測點1溫度在160℃~193℃，測點3溫度在76℃~133℃之間。可見，油動機改造取得了顯著的效果。改造效果

2003年9月，利用3號機組大修的時間，對高調(diào)門油動機進行了改造，并對改造效果進行了跟蹤檢測，溫度測量數(shù)據(jù)如表2所示。表2為3號機油動機改造后機組負荷為300MW，冷卻水溫為37℃~42℃，水壓為1.lMPa正常運行時，高調(diào)門油動機及支架各點在2003年9月至2004年2月期間每月的溫度測量數(shù)據(jù)。結(jié) 語

油動機加裝冷卻水套的改造方案，為國內(nèi)同類型機組中首次應用。通過改造，提高了機組的安全性、穩(wěn)定性，延長了設備檢修周期，節(jié)省了檢修費用，并為國內(nèi)其它同類型設備的改造提供了應用經(jīng)驗。