探究電廠汽輪機常見故障及解決措施

【摘要】電廠汽輪機經常在運轉過程中出現一些常見故障，如數字電液調節系統轉速不穩，有時閥門的切換不夠靈活，汽輪機組的一些重要參數出現異常波動現象，或者在進行機組協調運轉時調節的頻率異常等。針對這些故障，本文進行了細致了分析，并結合筆者多年工作經驗，提出了一些具體解決辦法。

【關鍵詞】電廠；汽輪機；故障分析；解決措施

一、引言

電廠汽輪機是電廠企業進行正常運轉的核心機械，汽輪機一旦出現故障，對于電廠企業的效益將造成很大的影響。數字電液調節系統（英文DEH）作為汽輪機的重要組成部分，在汽輪機的發展歷程中進行了多次的更新換代，一些運行過程中DEH常見故障，成為汽輪機發生故障的主要原因。解決汽輪機的這些故障，就需要對其故障原因進行認真的分析，提出具體的可行的解決方案，以利于電廠企業的正常運轉，提高電廠企業的效益。

二、汽輪機常見的一些故障

（1）轉速失穩案例分析。根據對某電廠的調查，此電廠2號機組為一次再熱、亞臨界、直接空冷凝汽式、雙缸雙排汽、300MW汽輪發電機組，數字電液系統引進最先進的OVATION系統。汽輪機開啟時進行高中壓缸聯合啟動。沖轉過程為：選擇旁路方式葉掛閘（全開高調門、中壓主汽門）用主汽門沖轉、升速至600轉/min，這樣保持2分鐘，調節轉速方式為主汽門與中調門同步進行，從而升速至2900轉/分鐘，這樣保持4分鐘，記憶調門的關鍵位置，對高調門進行適當的減小，直到轉速降至2870轉/分鐘時全開主汽門，高調門與中調門調節的轉速應按照一定的比例同時進行，定速3000轉/分鐘。一是出現的故障現象及原因。機組轉速在2970～3030轉/分鐘內擺動，調節調節器參數。汽輪機轉速始終穩定不下來在3000轉/分鐘，這樣的話電氣試驗或者機組同期并網時就會產生很大的困難。汽輪機中調門一邊接收轉速PID指令，同時又接收再熱蒸汽壓力。當系統平穩運行時，中調門是隨著再熱蒸汽壓力的變化而變化的，這樣汽輪機才會保持平穩的轉速。但理論終歸理論，參數k2 的設定對調節前饋量適應所有的工況，在不同的工況下，比例增益k2也不盡同。二是應對方法。在汽輪機的轉速穩定的條件下才能保持機器的正常運轉，這可以利用低壓缸旁路閥使熱再蒸汽壓力保持不變。鍋爐燃燒產生的穩定性并不十分的穩定，很難控制，造成了再熱蒸汽壓力的波動。所以就必須在試驗時對Ｋ2值、Ｋ1的值進行合理控制，通過增加閉環調節轉速的比率來保持中調門開啟度的穩定。（2）閥門切換失敗的案例分析。某電廠的汽輪機轉速達到2900轉/分、主汽閥切換為高調閥時，把調門全部關閉，但轉速始終降不到開啟轉速時的2870轉/分；雖然降低再熱蒸汽壓力，但效果不是理想，這時為了保障減少損失，唯一能做的就是強制關掉閥門。故障原因分析及解決方法：一是汽輪機沖車、轉速在600到3000轉/分鐘，主汽門與中調門按比例調節開啟度，在主汽門與中調門靜態整定時，由于機組特性的關系預起閥和閥門流量特性不會一致，不能有效確定它們之間的比例關系。可以通過進汽量的變化走勢進行整定。隨后將該參數適當調小，2900轉/分時中調門開度減小，這樣的話高挑門就是很重要的影響因素，在切閥時通過采取高調門關閉措施對降低轉速有很好的效果。二是另外的原因是中調門調節系統中加入再熱蒸汽壓力。這樣當減小Ｋ2值后，降低再熱蒸汽壓力，轉速可以降至2860轉/分。采取調整措施后，機組沒有再產生不能切閥的狀況。（3）機組運轉時調節的頻率發生異常。工作時一些汽輪機的負荷常常發生一些大的調整，過后再發生一些回調現象。一是故障分析。由于一次調頻要求較高，必須滿足閥位方式與協調方式都能運行的要求，并且要求都不能進行補償。在閥位方式狀況下，一次調頻為“頻差一流量指令曲線補償”，前饋量會通過指令與比例關系直接作用于流量上；但在協調方式狀況下，一次調頻為“頻差一負荷指令曲線補償”。輪機通過協調方式運行，只要進行調頻，頻差-流量指令曲線就會得到補償，調門開啟度發生明顯的變化，從而引起負荷變化的連鎖反應；頻差-負荷這時也發出補償指令，但這只是功率的補償，只能彌補功率變化，這樣引發功率指令和實發功率無法平衡。有時頻差-負荷指令曲線與頻差-流量指令曲線不配，上邊的問題就會發生。二是解決頻率異常的辦法。對流量指令曲線進行適當的閥位方式的頻差修改，修改后的結果應與頻差-負荷指令曲線的走勢保持相同。對DEH組態邏輯進行改進。通過協調的方式，不能對閥位方式的一次調頻補償起到作用，通過曲線分析可發現僅有一次調頻的頻差起到了一些作用。這種修改方法的話會帶來調頻效果的滯后性，并且汽機指令受鍋爐主控主汽壓力的限制，運行上有時不能協調，這樣調頻效果不理想。

參考文獻

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