試論汽輪機調節系統故障及對策

孫懷彬

摘要：汽輪機是一種將熱能轉換成動能的旋轉機械。汽輪機的調節系統是已經成為重要系統之一，它包括數字電液調節控制系統，高壓控制油系統等。本文就對汽輪發電機調節系統常見故障進行了研究，并提出可行預防和處理措拖，以期減少汽輪機故障發生幾率。

關鍵詞：汽輪機；調節；機械

1 汽輪機調節系統故障分析

1.1 油質分析

汽輪機油的作用主要是調速作用，潤滑作用和冷卻作用。包括燃氣輪機油、水力汽輪機油、蒸汽輪機油和抗氧汽輪機油等。油的質量直接影響汽輪機組的安全經濟運行。在運轉過程中，潤滑油受到高熱表面作用，與空氣（煙氣）相混，以相當大的速率泵送和循環，并處于高壓下使用。所以，要求燃氣輪機油比蒸汽輪機油具有更優良的高溫氧化安定性和抗磨性。由于油質管理不善，進油時是劣質油或標號不同，領回時未化驗加入主油箱運行，再者是檢修質量不良，軸封間隙調整未在標準范圍內，調整不當，運行中軸封壓力調得過大，漏汽到油檔，造成油中進水，引起調速和保護部件卡澀。其次，調節系統部件翻油。目前，為確保汽輪機組的安全經濟運行，汽輪機油必須具有適宜的粘溫性和良好的粘度。還有具有良好的抗乳化性和氧化安定性等。這些特性能夠保證在長期運行中生成的沉淀物要少，酸值增加不顯著，同時還能保證汽輪機組的軸承在不同溫度下均能得到良好的潤滑。

1.2 自動主汽門故障

自動主汽門是汽輪機保護系統的一個執行裝置，當機組保護動作后，可以立即切斷汽輪機進汽，屬于快關門。汽輪機組自動主汽門無法打開的問題，按常規考慮，在運用調節保安系統工作原理分析后發現出現該故障主要有當調節保安系統調試前，通過檢查發現了高壓交流油泵選型偏小，到運轉層時高壓油壓力只有0.63MPa，僅比安全油低限動作值0.6MPa略高一點，而安全油取自高壓油，因此難以保證正常的安全油壓和油動機正常動作。因此，我們必須要對其要求是動作可靠、迅速，通常要求其關閉時間不大于0.5秒。這類現象是較常見的。另一方面對安全生產也十分不利。這些現象在機組運行中常遇到。

1.3 密封部件漏油

由于介質的物理性能，系統的密封件必須能耐酸、耐腐蝕。所以，密封件材料的選擇必須符合要求。傳統汽封密封效果不好，易磨損，壽命短的問題尤為嚴重。非耐酸、耐腐蝕材料是滿足不了運行要求的。因此，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。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。漏油現象層出不窮。

2 加強汽輪機調節系統養護途徑

2.1 強化油質質量

汽輪機油質量的好壞與汽輪機能否正常運行關系密切。嚴格控制抗燃油油質，隨時清除油中機械雜質、油，以便保證系統清潔度，添加T501抗氧劑，還要要求油品具有良好的防銹性。油質變壞使潤滑油，油的性能和油膜力發生變化，會使調節系統部件被腐蝕、生銹而卡澀，導致調節系統和保護裝置動作失靈，還會造成各潤滑部分不能很好潤滑，結果使軸瓦烏金熔化損壞。由于粘度是判斷汽輪機油稠和稀的標準，粘度以恩氏度作為測定單位，常用的汽輪機油粘度為恩氏度2.9-4.3。粘油稀，就容易流動，粘度大，油就稠，不容易流動。粘度對于軸承潤滑性能影響很大，粘度過大軸承容易發熱，過小會使油膜破壞，油質惡化時，油的粘度會增大。其次，提高系統的密封性。提高系統的密封性最主要是提高主油箱上的入孔蓋板、手孔蓋板、密封回油觀察窗等處的密封。第三，防止油系統進水。預防和消除汽輪機油系統進水，是防止汽輪機油乳化的重要措施。為此，要落實措施加以防范。要確保產品設計和制造質量，即汽封裝置結構設計合理、零部件加工符合工藝標準、材質滿足高溫運行要求。

2.2 強化自動主汽門保護

自動主汽門有兩部分組成：主汽門操縱部分和主汽門閥體，液調機組可以用自動主汽門沖轉暖機，主要作用就是緊急停機時可以瞬間關閉，切斷汽源。電動主汽門只是主汽管道上的一個隔斷門，和汽輪機的保護系統沒有聯系，也不屬于快關門。停機后關閉該門，切斷進汽，機組可進行與自動主汽門相關的保護試驗而不必擔心有蒸汽進入。電動主汽門的主要作用是一旦自動主汽門關閉不嚴，需要電動主汽門切斷汽源。另外，汽輪機在打閘的時候，機組的主汽門常常出現無法歸零的現象。主汽門無法歸零的現象一般是因為油質不佳導致液壓部套發生的快速卸荷以及卡澀故障。發生故障的時候通常只能關閉到11毫米的地方。發生這種情況的時候，檢修人員通常是用銅棒朝著門桿的地方進行敲打，但是這樣并不能完全有用。有時候雖然敲打很多次，再進行打閘和掛閘，仍然無法使主汽門歸零。因此，定期對主汽門進行檢測和試驗及時發現問題，避免主汽門的缺陷，保證主汽門的靈活性才能保證汽輪機的運行安全。

2.3 強化密封件質量

在汽輪機運行過程中，汽輪機滲漏和汽缸變形是最為常見的設備問題。因此，采用適當的汽缸密封材料是強化質量的重點。密封件的主要特點是在構成密封結構的兩靜子部件中的任意一個部件的密封面上設置密封槽，槽內有由熱膨脹材料制成的密封圈。這不但能夠改善靜子部件的密封性能，而且還能提高了汽輪機的效率和安全性。因現在汽輪機汽缸密封劑還沒有統一的國家標準和行業標準，制作原料和配方也各不相同，產品質量參差不齊。在選擇汽輪機汽缸密封劑時，就要選在行業內有口碑，產品質量有保證的正規生產廠家。密封劑的使用要根據實測間隙大小選用不同的修復步驟，對于汽缸缸面變形嚴重，平整度間隙超標的機組，缸面要先做研修整平后，再涂密封劑扣缸。充分攪拌密封脂，然后用油灰刀沿汽缸結合面均勻涂抹，涂抹厚度0.5mm～0.7mm左右。另外，螺孔周圍及汽缸內側應留有一定尺寸的空白，以防止密封劑擠壓后進入通流系統。

3 結束語

總之，汽輪機是將蒸汽的熱能轉換為機械能的回轉式原動機，是火電和核電的主要設備之一，用于拖動發電機發電。汽輪機調節系統的任務就是改變汽輪機的蒸汽轉矩。因此，不斷加強汽輪機調節系統養護，并在實踐中逐漸完善，在實際生產實踐中都會，取得良好的經濟效益和社會效益。