芻議汽輪機調速系統常見故障與方法

張宇

【摘 要】汽輪機調速系統是通過對進汽量的調整，使汽輪機輸出功率和電負荷保持平衡。由于汽輪機在制造、安裝、檢修和運行中存在的問題，使調速系統在運行中常會出現一些異常情況。本文對汽輪機調速系統的組成及常見故障的處理方法進行探討。以期通過本文的闡述為保障汽輪機的可靠運行，推進工業機械自動化技術發展提供理論參考。

【關鍵詞】汽輪機；調速系統；常見故障；處理方法

1.汽輪機調速系統的組成

汽輪機調速控制系統由三大部分組成：控制系統軟件、電子控制柜與硬件和液力執行機構。現在，我以本公司的汽輪機調速系統為例，它的電子控制柜主要是由Vanguard系統中的一個現場控制站所組成的，詳細介紹如下：硬件組成 ：Vanguard的核心是微處理器MPU1002，結合I/O卡件，它是一個完整的獨立控制系統，具備控制操作、打印記錄、系統檢驗和TrainView顯示等功能。操作員站上的鍵盤和TrainView畫面集中集中著系統的自診斷信包和機組啟停運行操作，只需要通過鍵盤和TrainView畫面，我們就可以完成所有控制操作系統的工作，從而獲得需要的各種信息。現場控制站、操作員站、工程師站、通訊網站、繼電器盤、操作回路、冗余服務器和硬接線手操盤等組成。軟件的組成：控制功能是由Vanguard控制裝置來控制的，這些控制主要通過軟件來完成。控制系統軟件：Vanguard主要采用TrainTools系統的Project Builder來編寫程序。多任務實時控制軟件：信號轉換和處理、通信、自診斷、自動切換和控制運算等功能都可以通過Project Builder軟件來實現。

2.汽輪機調速系統常見故障的處理方法

2.1調節系統的油壓波動

當調節系統油壓發生波動時，首先的可能因素是主油泵和注油器本身的工作性能不穩定造成。當運行中主油泵、注油器工作失常時，應立即啟動備用油泵，并仔細傾聽主油泵及有關轉動部分的聲音，注意系統中油壓、油溫的變化，必要時故障停機。其次是油系統混入空氣。油流中存在的空氣會造成管路中的油壓晃動，對調節系統的穩定性危害最大。在高壓油泵工作的時候，油系統的油門將會自動開啟，高速油流將會卷入眾多的氣泡。所以，在啟動輔助油泵之前，一定要記得關閉出口的門，等到油泵開始進行運行的時候，再慢慢開啟出口門來提升油壓，從而排出系統里面的空氣。機組油流里面的空氣多少和油系統在空氣中的分離是存在著極大的關系的。空氣不能充分地從油里面分離受到很多因素的影響，其中包括回油管路布置太高、油箱的油位過低、油箱容積太小和排煙機機調的工作不嚴密等。想要順暢地排出系統中的空氣，應該在彎管的最高位置的各個死區中開設一些排氣孔。

2.2 A 側的 GV3 高壓調速汽門在沒有給定信號的情況下自動開啟

壓力油通過一個精度是10沒μm的濾油器，進到MOOG伺服閥（電液伺服閥），接著再送入到GV3高壓調門油動機活塞下部，最后才將CV3的高壓調門打開，有外部信號的影響，A側GV3高壓調速汽門的掛閘就會自動打開。在正常的條件下，MOOG伺服閥是接受不到信號的，壓力油也不可能會通過MOOG伺服閥，其原因主要是由于MOOG伺服閥的機械零位可能被漂移，所以，需要我們調整好MOOG伺服閥的機械零位才可以。首先，我們需要利用信號源來加入一個小于4mA的電流，讓MOOG伺服機械的零位得到調整，接著關閉GV3高壓調門，再加入4mA的電流，高壓調門GV3的信號會慢慢升到滿分的狀態，最后我們再減少信號，把調門關閉時的信號是4mA。這樣的話，所有問題就解決了。

2.3活動電磁閥帶電而所有的主汽門不動作

在做主汽門活動試驗的時候，插動電磁閥帶電、開啟主汽門的時候卻沒能活動。其主要原因極有可能是因為主汽門活動試驗的油路受阻，電磁閥帶電后的閥體活塞沒有活動；控制主汽門活動速度的節流孔受油路影響出現問題；主汽門活動和油動機活塞下部的高壓油之間的排油路不順暢等。首先，我們需要檢查好A側高壓主汽門活動電磁閥到底又沒有處在一個正常運行的狀態，將活動電磁閥拆除來開，接入220V的交流電源進行試驗，如果電磁閥的運動正常，那 么久可以排除電磁閥的問題；接著，我們需要檢測一下油動機活塞下部的高壓油和主汽門活動排油路之間的問題，一旦發現有工藝螺絲過長的情況，都是堵住油管流通的主要原因，需要進行處理，再進行活動試驗，測試有沒有符合要求。

2.4透平油質變化及設備部件漏油的分析

系統工作是否穩定的一個最重要因素就是透平油質是否發生變化，油質不良的主要原因主要包括油質不干凈和運行中油質惡化兩個方面。南于液壓調節系統各部件的間隙都很小，當透平油中含有鐵屑、沙粒等垃圾時，將引起調節系統的卡澀，從而造成調節系統擺動，這類現象是較常見的。如當機組出現調節系統放大器卡澀的情況時，主要現象是：開機時二次油壓不變，無法控制空負荷的活動；單機運行的時候沒有辦法控制轉動的速度；并列運行的時候沒有辦法調節負荷是否穩定；周波升高的時候負荷沒有辦法實現減少；一次油壓隨轉速升高的同時二次油壓卻沒有升高；以及減不下負荷等。當出現這些情況時，應關閉主汽門故障停機，進行消除。油系統之所以會進水，是油質惡化的主要原因，油中含水后會造成部件腐蝕，調節系統波動等問題。想要調節系統油里的垃圾和水分，通常采取定期取樣化驗來進行監視。在運行過程中通過使用清油機對油系統過濾水份和雜質，及機組大修過程中對油系統管路、軸瓦進行大油流沖洗等方法都可以達到掃除雜質，提高透平油品質的目的。

3.結束語

總之，針對汽輪機調速系統中幾種常見故障進行深入分析，并采取上述相應的處理措施，機組調速系統的整體運行會趨于平穩，能夠完全滿足企業的生產要求。如果技術人員們能夠在工作的過程中多加小心和注意，及時地發現這些問題，那么將會減少很多的安全事故隱患發生，也可以優化了設計，為大家提供可有價值的參考意見。 [科]

【參考文獻】

[1]翦天沖.汽輪機原理[M].北京：中國水力電力出版社，2012.

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