液压控制阀故障问题分析

MS9001E 型燃气轮机发电机组其简单循环带基本负荷燃用 180 号重油时的功率为 13.8MW,
压比为

l2.3。其总体结构布置中 2 号轴承布置在压气机与透平机之间, 3 号轴承布置在透平排

气扩压段内。压气机进口导叶可调

,通过 9OTV-1 控制。由主燃油泵供给燃料,主燃油泵的燃油

旁通阀调节机组的燃料量

,进而控制负荷的变化。而燃油旁通阀由 65FP-1 控制,该燃机自 2002

年下半年以来多次发生因

65FP-l 故障造成开机延时或燃料量大幅波动而跳机。

　　

1.故障及原因分析

　　

65FP-1 是一个电液转换器(或称伺服阀)，当输入线圈的电流信号发生变化时,扭矩马达

带动电枢和柔性管动作

,引起第一级喷射管两侧的流量变化,进而改变第二级滑阀两端压力并

带动滑阀动作

,使油缸进油或出油，从而带动燃油旁通阀工作。燃油旁通阀故障现象主要有

两种

:一是在开机过程中,点火后燃油流量 FQL 偏离流量输入信号 FSR,流量过大造成超流量

保护动作而启动失败

,有时没有流量或者流量非常大而启动失败。另一种是在正常运行过程

中

,燃油流量 FQL 瞬间偏离流量输入信号 FSR,在几秒钟内燃油流量上飚或下降,但在几秒钟

内又能恢复。当燃油流量下降时

,负荷下滑,即刻又恢复,一般不会发生跳机,而当燃油流量上飚

时

,负荷上升,有可能造成排气温度高而跳机。

　　

65FP-1 电液转换器发生故障后,曾经解体清理，从解体情况看,内部油滤上有不少油泥,

滑阀金属表面能刮下一层漆状沉积物

,呈硬质半透明棕色涂层。这种油泥和漆状物是伺服阀

故障的原因。造成液压控制阀故障的原因好像是油质恶化

,但润滑油常规化验指标(粘度、清

洁度、酸值等

)均符合要求,而且润滑油到液压油有一个 0.5μm 的精滤,滤网压差正常,即使更换

了油滤，液压控制阀并没有好转的迹象。进一步

(2002 年 5 月)分析润滑油指标,润滑油的抗氧

化性试验得出，

7 号、8 号机 Millipore 油泥已分别达到 4.21mg/100mL 和 6.12mg/10OmL。

　　由于备品油选型和工期安排问题

,在 2003 年初先对 8 号机用 TURBO GT32 润滑油进行

了更换。更换后

,没有再发生 65FP-1 的卡涩问题。但 7 号机没有更换，问题依然存在,而且有

严 重 化 趋 势 。 到

2003 年 3 月 中 旬 , 对 7 号 机 润 滑 油 再 次 取 样 ， Millipore 油 泥 达 到 了

9.16mg/100mL，在 4 月大修中用 TURBO GT32 油更换,更换后几次开停机都没出现 65FP-1
的卡涩现象。

　　

2.润滑油的选型

　　燃气轮机中的润滑油处于极为恶劣的高温氧化环境中

,巴氏合金轴承可承受的温度高达

120

℃，但轴承周围的密封空气温度更高,那里油膜温度可达 130℃,有的最高甚至有 140～

150

℃,这已达到或超过矿物油及添加剂的温度极限。加上暴露于密封空气中,油的氧化非常

剧烈。正因为燃机润滑油在运行中遇到的最大挑战是高温氧化

,所以燃机润滑油规格中抗高

温氧化性能是最值得关注的指标。联邦氧化试验能比较好地反映油在高温下的抗老化、抗油
泥生成性能。联邦氧化试验时

,油中加入五种金属作为催化剂(铜、银、铝、镁、铁),在 175

℃下，