技术磨煤机ATOS液压油站常见故障分析及维护.docx

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技术磨煤机ATOS液压油站常见故障分析及维护

1设备概述

所谓变加载液压系统是指磨煤机磨辊的加载力可以按照要求实现变化的液压系统。

通常磨煤机的加载力是和给煤机的信号相连的。

发电的负荷决定了给煤量的大小，给煤量的大小决定了加载力的大小。

变加载液压系统就是为了满足不同的给煤量需要不同的加载力而设计的液压系统。

为了实现更好的可靠性，变加载液压系统也可以实现定加载，但定加载只是在变加载出现故障时的一种备用状态。

磨煤机液压油站原理图简单如下：

图1磨煤机液压油站原理图

系统有5块压力表（本厂未使用液动开关排渣门系统），分别是关液动换向阀压力表，加载压力（系统压力）表，升磨辊压力表，变加载压力表，定加载压力表。

磨辊升降、变定加载切换功能是通过双控电磁阀的切换来实现，变加载压力由数字式比例溢流阀接受DCS系统4～20mA指令转换为5～15MPa压力；升磨辊压力、关液动换向阀、定加载压力由机械溢流阀（安全阀）来限制；磨辊上升及下降速度通过节流阀来限制；油站采用集成化模块设计，体积小，可靠性及技术含量高；配备一台电机及油泵，供油和回油配备滤网，可以在线切换；系统压力通过压力变送器远传至DCS。

磨煤机液压油站前视图见图2：

图2油站前视图（本厂未使用液动开关排渣门系统）

2故障汇总

华能铜川照金电厂一二号机组分别于2007年底投产，磨液压油站经过实际运行检验，总体表现良好，但是也出现过一些问题，对于新接触者来说，需要不断总结经验才能快速判断故障原因。

主要故障现象总结如下：

2.1变加载系统正常运行，系统压力突然升高到系统最大值（我们厂定为16MPa左右），并且稳定在这种状态下。

就地发现变加载压力表、系统压力表均指示16MPA左右，其他压力指示0。

2.2变加载系统正常运行，系统压力突然升高到系统最大值（我们厂定为16MPa左右），并且稳定在这种状态。

就地发现变加载压力表、系统压力表均指示16MPA左右，定加载也指示一定压力（不一定是多少），其他压力指示0。

2.3油站建立不了油压，或者油压异常。

就地发现变加载压力表、系统压力表均有指示，甚至升降磨棍两块压力表也同时有指示。

2.4液压变加载系统正常运行，变加载压力在指令不变情况下缓慢降低，油压上不去。

就地检查各个压力表显示正常。

2.5无论是升降磨辊，还是变定加载，系统压力只能上升到较低压力。

刚启泵时压力较高，随着时间推移逐渐降低，停泵后等待一段时间重新启动，压力又可以暂时升至较高，随着时间推移逐压力又逐渐降低。

且油压上升异常缓慢。

2.6比例溢流阀调整压力能力差，系统压力不随指令变化而变化，且经常系统压力乱变。

2.7系统油压波动大，但运行状况正常，无论在变加载还是在定加载，都存在较大波动，尤其在油温较低时，波动可以达到近1MPA。

正常情况下，油压波动范围在0.5MPA以内。

对于2.1、2.2、2.3情况，最好不要让运行人员关闭液动换向电磁阀，否则，极有可能出现整个系统油压下降到0，系统建立不起油压，触发逻辑低油压保护而跳闸磨煤机。

应该让热工人解掉逻辑低油压保护，到就地操作。

处理方法：

逻辑中解掉油压保护。

就地按照正常程序手捅电磁阀，每个电磁阀都活动一下就正常了。

注意在操作的时候，电磁阀可能要多使劲顶几秒到几十秒才不会自己弹出，操作者以感觉到电磁阀不会自己弹出就可以了。

3原因分析

3.1比例溢流阀程序参数设置不当

多次处理油站异常过程中发现，多数异常在给煤机断煤跳闸后发生。

我们厂逻辑这样设计：

比例溢流阀指令来源于给煤机煤量指令，给煤机停运时煤量指令为20%，给煤机意外跳闸会使比例溢流阀指令突然大幅度下降。

我们仔细研究液压原理，结合相关说明书，认为主要原因是比例溢流阀指令变化下降，油压快速下降，使得变定加载电磁阀甚至升降磨棍电磁阀处于中间位置，说明书这样描述：

“以下两种情况会引起定位阀定不住：

定、变加载的设定压力差别较大时，从高压往低压切换时；

变加载压力减小时，比例溢流阀输入电流信号改变幅度太大，否则从蓄能器里的高压油快速经变定载切换阀，溢流回油箱。

这样定位的位置有可能自动切换。

”

为此我们进行试验，启动油站，打到变加载模式，将比例溢流阀指令给到正常运行时的状态，模拟给煤机断煤，让DCS给比例溢流阀的指令快速降低到20%，结果是变定加载切换电磁阀自动切换，有可能切换到位，处于定加载状态，也可能切换不到位，变定加载压力表都有压力。

在此瞬间，甚至连升降磨辊电磁阀也可能被冲击到非正常位置。

也就是说，由于比例溢流阀指令突降，将电磁阀冲击到中间状态，造成了油站混乱，油压异常。

原因找到了，我们先在1#炉DCS逻辑中修改：

比例溢流阀指令前加一滞后环节，时间40秒。

经过模拟断煤试验，没有发现异常。

但是，逻辑修改的结果不能阻止运行人员直接从输入面板直接输入一个数值，这样一样会导致指令突变。

为了彻底消除隐患，我们在就地比例溢流阀中增加RAMP（斜坡）设置，时间设置最大40，意思是说，指令走完全行程需要40秒，这样可以防止实际的指令突变。

见图3：

图3比例溢流阀增加RAMP设置

经过长时间运行观察，无论比例溢流阀指令如何变化，油站运行正常，没有出现过电磁阀自动切换现象。

3.2油泵出力不够

对于2.4、2.5情况，系统压力只能上升到较低压力，并随着时间推移而逐渐降低，我们当时怀疑原因可能有两点：

一是设定系统压力的机械溢流阀（安全阀）故障，二是油泵出力不够。

经过更换机械溢流阀，更换油泵进行原因排除，证实是油泵磨损造成出力不够。

3.3比例溢流阀问题

3.3.1阀体发热

投产初期，发生过比例溢流阀烧坏现象，原因如下：

磨煤机变加载压力调整是靠比例溢流阀来实现，它有4部分构成：

控制部分、传感器部分、电磁铁部分，阀座部分。

比例溢流阀工作电压24VDC，接受4～20mA指令，在内部供给电磁线圈0～10V工作电压，控制比例溢流阀调整系统加载压力在5～15MPa之内变化。

比例溢流阀属于闭环控制，若传感器检测压力与设定压力相差较大时，线圈工作电流比正常工作时大得多。

线圈产生的热量由液压油带走。

比例溢流阀0%指令对应5MPA，100%指令对应15MPa，也就是说，当油泵停运，即使比例溢流阀指令到0了，同样会使得比例控制器由于得不到冷却而发热，因为它是一个闭环系统。

所以，为了彻底杜绝比例溢流阀发热，要将电流输入信号或者24V电源应该是“断掉”一个，而不是简单的把指令给0。

经验证实，将比例溢流阀指令给到0就可以避免阀体大量发热造成损坏。

3.3.2比例溢流阀内部清洗

对于2.6中情况，一般都是比例溢流阀原因，内部油污多，甚至非常粘稠，比例电磁铁部分不够灵活。

需要用煤油或者酒精清洗，保持比例电磁铁部分动作灵活。

建议至少一年清洗一次比例溢流阀，主要是线圈部分，保证电磁铁动作灵活，可以避免液压油站大部分故障。

比例溢流阀需要清洗部分见图4：

图4比例电磁铁部分（可以伸缩），油污过多时伸缩就很不灵活

至于阀体部分，一般不会有问题。

从投产到2012年8月，仅仅出现一例阀体部分卡涩的现象，卡涩部位是下图中的A2锥形阀，清洗后正常。

A2锥形阀一旦卡涩，可能从前方口不好取出，可以从P口将其推出。

注意不要使用蛮力，不要用榔头、螺丝刀等损伤内部结合面。

比例溢流阀本体部分原理图见图5：

图5比例溢流阀本体部分原理图

3.3.3比例溢流阀断电丢失参数

新更换的比例溢流阀，每次断掉24VDC后所有参数全部丢失。

我们的操作方法是按照厂家留的说明书：

先设置为意大利语，通讯连接，在线修改设置参数，通过parametersdownload保存参数,离线。

后来证实，厂家给的说明书不全。

实际情况是：

比例溢流阀程序有两种保存方式：

一是界面左下角的parametersdownload,只要电源不失去，程序不会丢失；一是在deviceinfo菜单右下角的storeuserparameters,永久保存。

厂家给的说明书只讲到第一种保存方式，断电后会丢失设置的参数。

所以，应该使用第二种方式保存参数。

3.4蓄能器压力不足

对于2.7中情况，原因是系统蓄能器压力不够，起不到缓冲作用。

蓄能器要求压力为4MPa 。

2012年5月，通过对#2炉C磨蓄能器补压，#1磨辊蓄能器氮气压力由3.3MPa充至4MPa，#2磨辊蓄能器氮气压力由3.4MPa充至4MPa，#3磨辊蓄能器氮气压力由3.9MPa充至4MPa，系统运行期间压力波动从1Mpa缩小至0.4Mpa。

3.5电磁阀问题

3.5.1电磁阀切换不过来。

本人遇到过一次，控制室发指令，电磁阀不动。

当时天气非常冷，油站长期未运转，电磁阀所处温度在零下十几度，液压油温度低，非常粘稠。

低温导致电磁阀内积油非常粘稠，这电磁阀切换不过来的主要原因。

3.5.2电磁阀卡涩。

ATOS作为液压专家，提供的电磁阀质量应该是不容置疑的，不过也不能排除卡涩或者切不到位的可能性，确定阀卡涩后，可以拆掉用煤油或酒精清洗。

记得做好a、b侧标记，电磁阀阀芯和内部配件并不是两端对称的。

3.5.3电磁阀指令脉冲时间太短。

电磁阀为双控电磁阀，指令为脉冲式，切换过程中需要等待油压稳定后才能保证电磁阀不会自己切换。

例如：

定变加载的切换电磁阀的脉冲信号的时间不能低于30秒。

建议把这定变加载电磁阀和升降磨辊电磁阀脉冲信号统一设置为60秒，开关液动换向阀电磁阀只要将液动换向阀切换到位即可失电。

3.6液压油问题

3.6.1油质不达标

系统采用YB-N46抗磨液压油，油站要求油液必须要达到清洁度要求，必须达到NAS1638标准八级，要定期检查油质及油液清洁度。

如果油样不合格，必须加旁路过滤器过滤到合格为止。

并注意防止在检修、滤油、换油过程中污染合格的油。

实际上，投产初期大家往往忽视了这个问题，直到设备出问题才开始关注油质。

高压液压油长期运行，必然含有金属颗粒，对电磁阀和比例溢流阀尤其是油泵是一种极大的损害。

油质差会导致电磁阀易卡涩，比例溢流阀调整压力能力变差，频繁造成磨煤机跳闸，影响机组稳定。

对设备的损坏是一个量变到质变的过程，我厂发生的液压油泵磨损就是由于是油质差造成的。

3.6.2油温偏高

油站要求油温一般不能超过60℃，油温高会导致液压油快速变质。

由于国内电厂辅机冷却水一般达不到很清洁程度，ATOS油站配的冷却器管径比较细，靠一个小电磁阀来控制开关，尤其在投产初期，冷却器由于堵塞造成冷却效果不佳是常有的事情。

我厂的做法是将冷却水电磁阀阀芯抽出，减小阻力，降低电磁阀堵塞几率，强制冷却，达到较好效果。

电磁阀处于切换不到位的情况时，也可能会造成系统回油不是全部经过冷却器流回油箱，反映出来的问题就是油温偏高，需要按照正确程序进行一次变定加载切换和升降磨辊操作，一般情况下问题就可以得到解决。

3.7液动换向阀卡涩问题

亲自经历的液动换向阀卡涩只有一次，关闭液动换向阀压力10MPa，油站系统电磁阀处于正常位置，液动换向阀只能关到一半位置，反复操作若干次后正常。

液动换向阀卡涩属于本体问题，和油质油温尤其和油中含有的金属颗粒度都有关系。

卡涩不能绝对避免，应该从油质入手，将卡涩可能性降到最低。

3.8手动换向阀问题

系统设计有手动换向阀，作用是油路打循环。

在系统正常运行时如果将手动换向阀打到“泄压”位置，系统油压会瞬间降低到0MPa，整个油站瞬间剧烈震动，对系统冲击很大，电磁阀位置，尤其是定变加载电磁阀和升降磨辊电磁阀一般都会发生位置变化。

多次发生磨煤机正常运行时手动换向阀被误打到“泄压”位置或者“半泄压”位置，导致磨煤机跳闸。

为了防止设备误动，本厂手动换向阀都被固定死，防止误动。

4结语

只要操作者正确操作，维护者正确维护，系统的故障率是很低的。

如果维护不当，故障率极高，对于缺乏维护经验着来说，一旦出现问题往往会无从下手，难以判断原因。

根据本厂近几年的维护经验，本套系统对维护要求较高，一定要保证油质合格，