0 引言

大同第二发电厂7、8号机组为600 MW亚临界机组，配套设计的3台辅机循环水泵为全厂公用系统提供冷却用水，正常运行中2台运行、1台备用。通常情况下，如果运行中的2台辅机循环泵有1台发生故障，而备用泵又不能正常投入，就会发生机组限负荷的情况，直接影响发电厂各台机组的安全、稳定及经济运行。机组投产后，循环水泵出口蝶阀LJ040224液压系统就曾发生过多次故障，使得公用系统用水受到限制，多次引发辅机循环水泵失备和发电机组出力受限情况。本文即对该电厂循环水泵出口蝶阀LJ040224液压系统发生的故障进行分析，并提出相应的处理措施。

1 LJ040224液压系统简介

LJ040224液压系统为中高压液压系统，工作油泵采用柱塞泵。主要液压元件采用上海良骏液压设备有限公司REXROTH及VICKERS系列产品。

1.1 主要性能参数

LJ040224液压系统油泵型号5MCY14-1B，工作压力21 MPa，流量7 L/min，工作介质为46号抗磨液压油，其他参数见表1。

表1(Table 1)

表1 液压系统主要性能参数[ 1 ]

表1 液压系统主要性能参数[ 1 ]

1.2 工作原理

LJ040224 液压系统结构如图1 所示。电磁阀YV1得电时，油经插装阀1进入油缸下腔；如电磁球阀YV2同时得电，则插装阀2打开，油缸内的油排回油箱，使油缸上行，阀门快速关闭^{[ 1 ]}。

图1(Figure 1)

图1 LJ040224液压系统结构简图

2 常见故障分析与处理

7、8号机组投产后，3台辅机循环泵出口蝶阀LJ040224液压系统多次发生故障。故障过程及原因分析如下。

2.1 设备老化2.1.1 事例A

2010 年6 月，7、8 号发电机组平均负荷600MW，1、2号辅机循环泵投入运行。2号辅机循环泵自由端轴承损坏，电动机超电流保护动作；连启3号辅机循环泵时，出口液压蝶阀开启故障，致使7号、8号发电机组只有1台辅机循环泵（1号）运行，机组只能限制出力，带350 MW负荷运行4 h。3号辅机循环泵出口液压蝶阀LJ040224液压系统发生故障时，油压为3.7 MPa，电动油泵一直处于充压运行状态。检修人员用手动泵打压，最高只能达到5 MPa。解体油站检查时，发现油站油箱内管路接头多处漏油，密封垫损坏。

2.1.2 事例B

2010年10月，现场检查油站各运行参数均正常，但1号辅机循环泵出口液动蝶阀无法开启。排查故障原因时，发现阀门动作油缸活塞环损坏、油缸窜油^{[ 2 ]}。损坏的活塞环呈碎块状，手感发脆、易断裂，分析其原因为活塞环材质老化所致。

2.1.3 事例C

2012年，2号循环泵出口液压蝶阀LJ040224液压系统有1只蓄能器充氮皮囊破裂，导致阀门动作缓慢、工作油泵长时间运行。

2.1.4 解决办法

及时更换了损坏的密封件、油缸活塞环等器件。为有效延长密封件、油缸活塞环的使用寿命，决定将LJ040224液压系统工作油压上限下调至12~13 MPa。

2.2 焊接工艺不良2.2.1 事例D

2009-05，3号辅机循环泵出口液压蝶阀油站发生油压低情况，电动油泵一直处于充压运行状态。经检查发现，工作油泵出口管道第1个弯头焊缝因冲刷严重而泄漏。

2.2.2 解决办法

采用整段弯管对LJ040224液压系统工作油泵出口管道进行了改造，有效降低了因焊接工艺不良造成的弯管处阻力大、焊缝受冲刷造成的泄漏隐患。图2为管道改造示意图。

图2(Figure 2)

图2 工作油泵出口管道改造示意图

2.3 电路元、器件故障2.3.1 事例E

2011年12月，2号循环泵出口液动蝶阀无法开启，PLC控制面板显示液压系统故障。经查油系统压力正常，但中位讯号器损坏，YV1、YV2电磁阀卡塞。

2.3.2 事例F

2013年2月，1号循环泵出口液动蝶阀无法动作，故障显示阀门开启失败。经检查发现电磁阀电源回路YV2带电而YV1不带电。

2.3.3 解决办法

利用机组停机检修机会，对7、8号机组3台辅机循环泵的出口液压蝶阀LJ040224液压系统电路元件松垮的接（插）头进行了改造，明显降低了因液压系统电路问题而引发的辅机循环泵出口液压蝶阀故障的发生率。

3 技术改进

上述措施的实施，显著降低了7、8号机组辅机循环泵系统的故障率，但LJ040224液压系统偶尔还会发生电磁阀卡塞现象。经跟踪分析，认为与工作油泵运行时间长或启动过于频繁有关。工作油泵长时间运行会导致油站油温过高，引发油质劣化，从而使液压部套产生积碳等现象，造成电磁阀卡塞缺陷^{[ 3 ]}。通过在7号机组循环泵LJ040224液压系统上进行以下改进，收到了良好效果。

3.1 增设蓄能器

将蓄能器由2个（每个容积为3 L）增加到4个（每个容积为3 L），以保证阀门油动机工作用油量，减少工作油泵运行时间。

3.2 更换工作油泵

选用流量大一等级的工作油泵，尽量减少油泵的运行时间。

3.3 增加油站油箱容积

根据新蓄能器容量要求，适度增加油站油箱容积（增加6 L以上），防止蓄能器泄压时油站溢油。

3.4 更换密封件

将LJ040224液压系统密封件全部由原来的硅胶密封件更换为氟橡胶等耐油、耐腐蚀材料密封件，通过1 a多的试用，效果较好。

4 注意事项

（1 ）系统部套的工作间隙超标（如电磁阀的工作间隙增大，插装阀的密封性不良）、阀门动作油缸活塞环的工作异常等，都会增加系统用油量，导致LJ040224液压系统工作油泵频繁启动，在消缺时应逐一进行排查、处理。

（2） LJ040224液压系统电路、接头等元器件，应选用质量可靠、技术成熟的产品；电路布置时要规避高温、潮湿、容易受到外力破坏的环境^{[ 3, 4, 5 ]}。

（3） 定期检查各连接部件，保证紧固可靠；定期更换密封件。

（4） 定期清洗油箱及油管等各部套；定期滤油或换油，及时更换滤芯。

（5） 适时调整各液压站的溢流阀，校对电接点压力表，检查电源回路、电磁阀油路或PLC指令等。

5 结语

通过技术改进，大同第二发电厂7、8号机组辅机循环泵出口液压蝶阀LJ040224液压系统基本消除了各类问题，并将改进措施在其他蝶阀液压系统上进行了推广应用，提高了全厂机组、设备的安全可靠性。