给水泵汽轮机油动机振荡原因探讨.pdf

2 0 1 4 年第 2 期 No 2 2 01 4 煤 炭 科 技 C0AL S CI ENCE &TECHNOL0GY MAGAZI NE 3 3 文章编号 ： 1 0 0 8 3 7 3 1 ( 2 0 1 4 ) 0 2 0 0 3 3 0 2 给水泵汽轮机 油动机振 荡原 因探讨 刘 帅 ( 江苏徐矿发电有限公司 ， 江苏 徐州2 2 1 1 3 7 ) 摘要： 徐矿电厂两台机组正常运行时， 给水泵汽轮机油动机调门出现振荡， 针对这一问题进 行 了相关分析， 发现E H油质， L V D T 的干扰， 伺服阀腐蚀， V P C 卡参数设置是该问题的几个主 要原因。通过过滤E H油， 更换伺服阀， L V D T电缆的屏蔽信号接地与电源接地分开等， 该问题 得 以解决。 关键词 ： 伺服 阀 ； E H油 ； ME H 系统 ； L V DT 中图分类号 ： T M3 1 1 文献标志码 ： B 徐矿 电厂总装机容量为 23 0 0 MW， 汽轮机是 上海 汽轮机厂 K1 5 6 型国产引进型机组 ， 4台给水泵 汽轮机均为东方汽轮机厂 G 6 6 - 0 8 - 2 型， 控制系统 采用上海新华控制公 司生产 的数字 电液控制 系统 ( M E H ) 。M E H系统的执行机构是高压抗燃油系统 ( E H油系统) ， 其工作介质是高压抗燃油， 它将M E H 系统 的阀门调节指令转换为阀门的开度 ， 实现给水 泵汽轮机 的转速调节 。 机组运行过程中， 给水泵汽轮机出现调门反馈 振荡现象， 就地油动机同步出现上下振荡， 不能保持 给定指令 。本文对所发现的问题进行讨论 ， 并提出 分析处理意见。 1 原理 1 1 伺 服 阀原理 伺服阀原理如 图 1 所示 。 去活塞 回油 去活塞 压力油 图1 伺服阀原理 位置。为确保安全 ， 实际保护范围选取理论保护范 围向未保护区延伸4 5 m位置 。 4 3效果 ( 1 ) 实现 了被保护层 r = 作面的安全 回采 。9 4 4 4 回采工作面 2 0 1 3 年 2 月开始生产 ， 进行区域验证时 钻孔 解吸指标 h 2 8 0 P a ， 瓦斯涌 出初速度 口 2 4 L mi n ， 钻 屑量 s 3 6 k g m， 验证 指标远低 于临界 值 ， 消除了突出危险 ； 生产期间工作面回风流瓦斯浓 度约为0 2 ， 杜绝了瓦斯超限现象。 ( 2 ) 扩大了被保护层工作面的回采范围。通过 现场实测煤层瓦斯含量， 倾向实际保护范围向未保 护区延伸4 5 m， 增加了煤炭 回采量。 ( 3 ) 提供了瓦斯治理依据。根据保护效果分 析， 掌握了被保护层工作面的瓦斯赋存情况， 只需要 对9 4 4 4回采工作面内瓦斯含量大于 8 m 3 ， t 的非保护 范 围实施顺 层钻 孔预抽 ， 减 少 了瓦斯 抽采钻孔工 程量 。 5 结语 通过对夹河煤矿一 l 2 0 0 m西一采 区开采保护层 保护效果进行分析， 掌握了千米采深被保护层的煤 与瓦斯突出相关参数 ， 为煤 与瓦斯突出矿井安全开 采被保护层提供了可靠的参考依据。 作者简介 ： 许洪亮( 1 9 7 0 一) ， 男， 江苏江都人， 2 0 1 2 年毕 业于中国矿业大学采矿工程专业， 徐州矿务集团有限公司 生产技术部工程师。 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 2 1 2 ) 煤炭科技 2 0 1 4 年第 2 期 该厂汽动给水泵所用 电液伺服 阀为上汽 D S V一 0 0 1 B型伺服阀， 是 由一个力矩马达和两级液压放大 及机械反馈系统组成 的。当油动机需要动作时 ， 伺 服放大器会输入一个电信号， 使力矩马达的电磁线 圈带电， 产生磁场 ， 由于电磁力的作用， 衔铁及挡板 发生偏转 ， 把 电量转化成位移量 ， 同时带动挡板转 动。此挡板 固定在衔铁中间 ， 并在两喷嘴中间穿过 ， 由挡板和喷嘴控制油的流量。当挡板在 中间位置时 挡板对两侧的节流作用一样， 滑阀的两端无差压， 当 有电信号输入时， 挡板转动， 滑阀因出现端面差压而 位移， 从而改变了通过油动机的油量， 使油动机产生 位移， 最终控制调节阀的开关。另外， 为了增加控制 系统的稳定性， 保证挡板返回到中间位置， 在伺服阀 中还设置了反馈弹簧管。 1 2 ME H系统的调门控制原理 ME H调 门控制系统硬件包 括汽动给水 泵 V P C 卡 、 电液伺服阀、 油动机 、 线性位移传感器L V D T ( 见 图2 ) 。 M E H调门指令与L V D T 调门反馈信号做比 较， 其偏差信号经过比例积分控制运算， 得到电液伺 服阀的控制信号 ， 经过 D A转换和放大 ， 转变成伺服 阀线圈上 的电信号 ， 控制伺服阀的输 出油量来控制 油动机的进油量和油压 ， 使伺服阀开启或关闭， 进而 控制油动机的行程， 最终实现对给水泵汽轮机的转 速调节。 图 2 ME H系统调 门控制原理 2 故障分析及 处理 2 1 E H油 质不合格 E H抗燃油的水分、 氯含物、 电阻率和酸值等指 标超标会导致伺服阀的磨损、 卡涩等。翻阅化学E H 油化验单发现 ， 油动机振荡这段时 间E H油酸度不 合格 ， 比正常值大出0 0 9 ， 高酸度可加速E H油裂 化， 导致产生沉淀， 以及起泡、 空气间隙等， 高酸度值 的油对金属部件还有腐蚀作用， 影响调速系统的准 确、 稳定运行。油温高、 水分、 杂质， 以及空气中的氧 化污染也会加快油质 的恶化 ， 所 以应加强 E H油的 滤油 、 化验 、 监督 ， 确保油质合格 ， 应努力提高E H油 油质等级， 降低颗粒度 ； 减少E H油箱的开箱次数 ， 大修才开箱； E H油系统检修要严格按要求使用无水 乙醇和绸布， 讲究检查工艺， 确保设备清洁。 2 2伺服阀卡涩 2 号机组停运后 ， 对 2 A给水泵伺服 阀清洗时发 现杂质 ， 对 E H油系统进行检查 ， 过滤 、 打油循环后 ， 回装投运后调 门振荡消失。 1 号机组停运后 ， 更换I B给水泵汽轮机电液伺 服阀后 ， 振荡现象减弱 ， 但依然存在。后发现问题可 能在 L V D T 上 。 2 3 L V D T的反馈不一致 L V D T 的调门反馈采用双通道配置作为反馈指 令 ， 如 图2中的 L V D T 1 和 L V D T 2 ， 高选 输出虽然解 决了单通道故 障导致的调 门全开问题 ， 但也易弓 【 起 两路反馈不一致 ， 不停地给油动机伺服阀加动作指 令 ， 从 而使调 门产生振荡。 解决办法 ： 将两路 L V D T信号频率错开 5 0 H z ； 将两路L V D T 零点调节为有0 0 3 的偏差 ； 将所有信号的屏蔽接地位置与电源接地位置错开， 以免产生干扰。将一 路 L V D T解 除后 ， 振荡现象立 刻消失 。 2 4 VP C卡及 D G S组态参数设置 V P C卡及 D C S 组态参数设置同样也会影 响到调 门的振荡 ， 如积分时间设置过长， 使积分效果减弱影 响调 门调节 的灵敏 度 ， 正 常的积分 时 间应 控制在 23 S 。 3 结语 本文对机组运行期间的给水泵汽轮机调门振荡 现象进行了分析 。处理后 的一段时间汽动给水泵运 行稳定， 油动机及转速无振荡现象， 对机组的安全稳 定运行起到了关键作用。 参考文献 ： 【 1 王爽心 ， 葛晓霞 汽轮机数字电液控制系统【 M】 北京： 中囤 电力出版社， 2 0 0 4 2 X D P S - 4 0 0 e 系统工程师用户手册 上海新华控制工程有限公 司 2 0 0 7 作者简介 ： 刘 帅( 1 9 8 3 一) ， 男， 河北衡水人， 2 0 0 7 年毕 业于河北理工大学自动化专业， 江苏徐矿发电有限公司助 理 工程 师。 ( 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 0 4 0 5)