汽輪機組調速系統出現的問題及解決措施

于家君

摘要：汽輪機是一種能將熱能有效地轉化為動能的機械設備。在電廠生產中得到了廣泛應用，具有較高的實用價值。汽輪機調速系統是保證汽輪機工作效率，滿足不同汽輪機功率要求的重要系統。汽輪機調速系統在長期運行過程中，會出現各種問題和故障，不僅影響汽輪機調速系統的正常運行，而且影響汽輪機的工作效益。因此，有必要提高汽輪機調節裝置和系統的故障處理水平，采用先進的故障處理技術，保證汽輪機的安全運行。

關鍵詞：汽輪機組;調速系統;問題;措施;分析

1汽輪機組調速系統的基本情況

汽輪發電機組的結構和設備非常復雜，一個結構或設備的故障可能導致調速系統的故障。我國汽輪發電機組在技術應用和系統更新方面都取得了長足的進步，配套設施也在不斷升級。在計算機技術和信息技術的幫助和應用下，許多先進的控制系統和相關技術已很好地集成到汽輪機組調速系統中。在保持汽輪機組穩定運行的同時，大大提高了汽輪機組的實際運行效率，發揮了極其重要的調節作用。調速系統故障是汽輪機組的常見故障，影響汽輪機組的正常運行效率，甚至造成嚴重的安全事故。

2汽輪機調節系統的重要性

汽輪機調節系統本身具有許多功能，如檢查功能、打印功能和顯示功能。調速系統保證其內部輸出功率與負載處于相對平衡的狀態。汽輪機調節系統運行時，應合理調整，以達到一定的節能效果，避免能源浪費。對汽輪機進行有效的控制可以大大降低安全故障的概率，具有較高的安全性和穩定性。然而，汽輪機系統的內部結構比較復雜。在汽輪機的整個結構中，葉片和齒輪往往承受著強大的離心力，在汽輪機運行過程中，葉片和齒輪所承載的離心力會隨著轉速的升高而增大，轉速過高會損壞葉片和葉輪等部件。因此，安裝在汽輪機上的調速系統可以使汽輪機的轉速得到有效控制，從而避免轉速過高和設備部件損壞。

3汽輪機調速系統原理

汽輪機調速系統同時接收兩個轉速傳感器傳來的汽輪機轉速信號，將接收到的轉速信號與轉速設定值進行比較，輸出執行信號，電信號由電液轉換器轉換為二次油壓。二次油從底部進入錯誤的節氣門，推動滑閥旋轉，上下擺動。錯誤的節流閥可以形成一個五級油回路，中間有動力油，滑閥下端的二次油壓與上端的彈簧力平衡，使滑閥處于中間位置，滑閥肩剛好密封中間套筒的油口，進出油缸的油路被堵住，因此油缸活塞不動，汽閥開度也保持不變。如果工況發生變化，如機組轉速下降，二次油壓升高，滑閥力平衡發生變化，滑閥向上移動，通向油缸活塞上腔的油口打開，活塞下腔與回油連通，活塞下移，調節閥開度增大，進入汽輪機的蒸汽流量增大，機組轉速提高。

4汽輪機組調速系統的基本部件

4.1傳動放大

傳動放大機構包括錯油門、反饋機構和油動機。由于調速器的發電機信號太弱，不能直接啟動配汽裝置，需要傳輸放大器對信號進行放大和傳輸，以保證信號能起到應用的作用。一般來說，有兩種油機，旋轉式和往復式，可以擴大功率來操作調速閥。

4.2轉速感應

根據工作原理，感應調速可分為液壓式、電子式和機械式三種。它能及時感知速度的變化，并將速度轉化為相應的物理量，從而完成有效輸出。轉速感應還可以轉化為油壓變化或排量變化等相關信號，并傳遞給傳動機構。

4.3反饋機制

根據反饋量的時間變化，反饋機制的反饋可分為彈性反饋和剛性反饋。彈性反饋通過差動調節來保證調速系統的穩定性和可靠性，并緩慢地減小實際反饋量。剛性反饋意味著當有一個動作時，會有一個反饋量。反饋量和動作是同步的，不會因為時間差而不同。

4.4蒸汽分配機構

汽輪機調節系統由高壓調節閥、高壓主汽閥、再熱調節閥和再熱主汽閥組成。高壓調節閥是單座提升閥，其作用是改變閥門的開度來調節和控制汽輪機的進氣量。高壓主汽閥通常水平布置。當汽輪機在緊急情況下需要停機時，高壓主汽閥能實現立即關閉和切斷氣源的功能，在啟動過程中也能有效控制實際蒸汽流入汽缸。再熱調節器是一個平衡的單座柱塞閥，由軸向彈簧密封，并由軸向油馬達打開。在中間有一個閥桿導向套筒，以提高調節再熱蒸汽流量的穩定性和效率。再熱蒸汽主閥是由安裝在彈簧室中的再熱主閥的油馬達操作的開關兩位閥。

5汽輪機調節系統常見故障及處理技術

5.1調節系統油壓波動

在整個汽輪機組運行過程中，當油壓波動影響調節系統時，首先要考慮的是噴油器和噴油泵的性能是否穩定，當油壓波動影響調節系統時，必須啟動備用油泵，在啟動過程中還要仔細聽聲音是否是油泵本身發出的，另外還要注意油溫，看是否需要做停機處理。其次，空氣混入油系統，這些空氣可能是系統管路油壓不穩定的主要因素，導致調節系統出現問題。在這種情況下，如果高壓油泵工作，那么機油系統會自動打開并導致氣泡的出現。為了解決這個問題，在調節系統運行之前，必須關好出口門，直到油泵重新開始工作。在開啟過程中，一定要加大油壓，切不可動作過快，使其脫離空氣，保證整個系統的平穩運行。如果不能排除空氣，其影響因素可能是：回油管布置不合理（過高）、油箱油位低于標準油位、油箱容積過大等。為了排除空氣中的燃料，可以考慮在肘部頂部的排氣孔，使空氣能夠順利地拉出。

5.2活動電磁閥帶電而所有的主汽門不動作

在測試主閥的過程中，插上電磁閥，主閥沒有反應。原因可能是主閥運動試驗油路堵塞，然后電磁閥活塞現象沒有反映出來。節流孔是控制主閥的關鍵，由于油液的影響也會導致主閥失活現象。首先，仔細檢查分析，檢查高壓主閥電磁閥是否處于主動平穩運行的狀態，如果沒有異常情況，那么就可以排除電磁閥的因素。其次，檢查油機活塞下部高壓油與主汽門活動排油是否異常。比如螺桿過長是造成排油問題的原因，必須在進行移動試驗前進行處理，具體試驗后再看是否符合標準要求。再次，試驗的最終結論是，作為高壓主閥控制關鍵部件的節流孔滿足工廠的各項要求。通過實際測試可以看出，高壓機油進入機油發動機的節流孔時應進行調整，再到測試時就會符合要求。用同樣的方法對其他三個主閥的節流孔進行了修正，證明了猜想和修正的完整性和正確性。

5.3汽輪機油質量變化和設備部件漏油的實際分析

汽輪機油質量是衡量系統運行是否平穩的重要標準。油質差的原因主要有兩個方面：一是油質不干凈，二是運行中油質惡化。在液壓調節系統中，由于各部件之間的間隙很小，當鐵屑、顆粒等進入汽輪機油時，會造成整個系統的堵塞，從而影響調節系統的平穩運行，這種情況時有發生。如果在整個機組中，調節系統中的放大器出現卡澀，主要表現為：啟動時，二次油壓不變，不能控制負荷活動;并聯運行期間，無法調整負載是否處于穩定狀態。出現上述問題時，應關閉主閥進行停機處理。

結論：

汽輪機的動力源是將蒸汽能轉化為機械能。汽輪機可用于電廠原動機、風機和船舶螺旋槳等。汽輪機調節系統的主要任務是在相對獨立的運行狀態下，通過調節汽輪機系統的轉速來調節工況，使汽輪機處于相對穩定的工作狀態;其次，一旦電網頻率發生變化，工人可以通過調節汽輪機負荷來調節汽輪機負荷，使汽輪機保持一定的運行水平。汽輪機在化工企業中的應用非常重要，可以有效地提高各企業的生產效率。因此，汽輪機調節系統存在的問題需要引起重視，并制定相應的措施。

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