汽輪機液壓系統常見故障探討

施靜偉　金　戈　張　雷

[摘要]通過分析汽輪發電機液壓系統常見故障，對其故障原因進行研究分析，并提出可行預防和處理措施，以期減少故障發生幾率。

[關鍵詞]汽輪機控制系統故障探討

中圖分類號：TH4文獻標識碼：A文章編號：1671-7597(2009)0610127-01

液壓控調系統是汽輪機的重要系統之一，汽輪機液壓系統常見故障包括：高壓控制油泄漏、調門控制電纜松脫、調門波動幅度大、控制電源卡件故障、控制柜電源卡件燒壞、高壓調門閥座移位等故障嚴重影響機組的安全運行。

一、汽輪機液壓系統故障及原因分析

(一)汽輪機高壓控制油泄漏

根據介質物理性能，系統的密封件必須要求耐酸、耐腐蝕，所以密封件材料的選擇一定要符合要求。油動機的端部密封件，甚至伺服機構的0形圈，都要嚴格采用氟橡膠的材料。又因為設備的密封件絕大多數都是非國標的，而且設備供應商ALSTHOM出于商業目的，所提供的手冊并沒有給出密封件的具體規格和型號，所有密封件的資料都必須靠平時的積累，這就造成了備件的籌備難以完善。另外調門的控制油因環境溫度較高等原因造成酸性高而粘度大，使回油不暢而促使安全油管漏油。

(二)汽輪機控制零部件問題

由于安裝質量和設備質量的影響使控制電纜接頭松脫。DCS電源老化，都會降低控制系統穩定性，造成調門波動大。由于控制軟件的不完善，控制電源卡件故障或燒壞(如反饋卡、控制線圈等)都會引起調門的關閉或無法打開，從而危及機組的安全穩定運行。

(三)汽輪機高壓調門閥座設計合理

高壓調門閥座與閥體的配合，設計上是間隙配合和過度配合，且有一根主銷和兩根副銷，這樣，當閥門承受快速關閉的蒸汽流動的沖擊力時，由于閥座不是過盈配合，沖擊力就只依靠銷子的強度來抵消。而一旦銷子在多次承受沖擊產生疲勞斷裂的不利情況下，閥座就會有從閥體沖出的危險。而目前科學的裝配方法為：所有主汽門和調門都采用過盈的緊配合和多個銷子固定，這樣就大大地提高了閥座的抗沖擊力，確保安全。

(四)控制系統控制油壓穩定性差

油壓系統不穩定，會造成控制不穩定。當油壓波動大時，會對控制系統造成干擾，影響調門的開關動作，而在油系統分布有多個穩定控制油壓的蓄能器，當蓄能器內的氣囊因種種原因而損壞時，其內部氮氣壓力會很低或為零(正常停運狀態下氮氣壓力為9Mpa)，蓄能器無法起到蓄能作用，當高壓控制油壓發生波動時，由于失去了蓄能器的緩沖作用，使控制油壓波動，而造成調門波動。如果波動值大至一定程度，將會導致調門的故障關閉。

(五)控制系統抗燃油油質存在的問題

抗燃油油質的好壞直接影響到控制系統的穩定運行。如果油的顆粒度過大，油的劣化產物和皂類的沉積，有可能造成侍服閥的卡澀，油動機構的失靈，其后果可以演變成汽輪機飛車的惡性事故；如果油的酸性過高，一則腐蝕設備，二則導致油的粘度增大，造成回油不暢，油就有可能從調門的安全油管外泄；而當油中含有水份時，能加速油中酸性物質和氧氣對金屬的腐蝕，再者，還促使油往酸性方向繼續惡化；控制油溫度不能太高，否則亦會加速油的劣化。

(六)電廠備件存在的問題

由于電廠的設備多為進口元件，造成備件的采購周期較長。因此，有些設備即使出現不良狀況，出于無奈，也只能勉強維持運行，又或者以并不完善的國產件取而代之。如蓄能罐、有關的密封件等，因而，也就增加了一定程度的故障率。

二、控制系統改進及應采取的措施

針對控制系統存在的問題，應采取的以下處理措施：

1、在主回油系統加裝旁路閥，減少回油不暢時出現漏油的故障及避免需要停機清洗回油濾網的事故；

2、嚴格控制抗燃油油質，對酸值、粘度、顆粒度、水分等進行定期化驗，并定期更換系統內部再生循環單元中的硅藻濾網及油箱干燥濾網，通過移動式濾油機快速將油的酸值、水分控制在規定的范圍內；

3、系統中的密封膠圈、油檔等密封件采用氟橡膠或其它耐酸的材料，保證油系統的嚴密性；

4、利用大小修機會，將存在閥座外移隱患的高壓調門進行技術改造，增加閥座緊力，改變銷釘形式從而增加銷釘的定位作用，有效地防止高壓調門閥座松脫；

5、定期做活動實驗，檢查系統的響應靈活性和健康水平；

6、加強各品備件的計劃和采購工作。

三、需要改進和加強的工作

1、加強設備運行維護，利用停機檢修的機會，消除泄漏的隱患，保證檢修質量：

2、設備達到設計壽命期時，須及時更換，因某些原因無法作出更換的，要加強監督檢查；

3、利用各種檢修機會，對高壓調門進行技術改造，消除存在隱患：

4、加強控制油壓的監督和蓄能罐壓力的檢測，保證控制油壓和氣囊氣壓的正常；

5、嚴格按照規范要求檢測抗燃油油質，保證油質尤其是顆粒度和酸，值必須符合要求，購置新型濾油機，對運行中的油進行再生過濾，保證油質合格，必要時對抗燃油作更換處理：

6、對有關設備嚴格按照要求進行定期試驗，如對汽門進行活動試驗，防止汽門長時間不動作而造成油動機等部件的腐蝕和卡澀；

7、采取合理的措施，控制汽門旁的油動機溫度在適當的范圍，降低抗燃油老化速度；

8、抓好備品備件的計劃和采購工作，保證備品備件質量。

通過針對性地采取有效措施，可以使汽輪機因調速系統故障而被迫停機的機率極大降低，極大程度提高了機組的安全性和經濟效益。