汽輪機調(diào)速系統(tǒng)常見故障及維修

張　立

（陜西清水川能源股份有限公司清水川發(fā)電分公司，陜西榆林 719400）

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)常見故障及維修

張立

（陜西清水川能源股份有限公司清水川發(fā)電分公司，陜西榆林 719400）

汽輪機使用廣泛，但易出現(xiàn)汽輪機故障，從而影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益，甚至威脅到人員的生命安全。針對汽輪機調(diào)速系統(tǒng)在運行、檢修、安裝和制造中存在的問題，積極采取有效措施，快速處理汽輪機調(diào)速系統(tǒng)常見故障。文章分析了汽輪機調(diào)速系統(tǒng)組成，汽輪機調(diào)速目的及基本任務(wù)，闡述了汽輪機調(diào)速系統(tǒng)常見故障處理方法。

汽輪機 調(diào)速系統(tǒng) 常見故障

隨著社會經(jīng)濟水平的提高和電力事業(yè)的不斷發(fā)展，整個社會對電能質(zhì)量的要求越來越高，對發(fā)電設(shè)備的運行維護與保養(yǎng)也提出了更高的要求。火力發(fā)電是我國電力生產(chǎn)的主要方式，而汽輪機作為火力發(fā)電結(jié)構(gòu)中的重要動力組成，其穩(wěn)定運行對電力供應有著重要的意義。調(diào)速系統(tǒng)是汽輪機的中樞神經(jīng)，對汽輪機轉(zhuǎn)速控制起到?jīng)Q定性作用。由于調(diào)速系統(tǒng)受很多因素的影響，因此故障率較高，且一旦發(fā)生故障往往后果嚴重。因此，深入了解汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)故障緣由，對提高設(shè)備可靠性，保證機組安全穩(wěn)定運行作用巨大。

1　汽輪機調(diào)速系統(tǒng)組成

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)主要由液力執(zhí)行機構(gòu)、硬件和電子控制柜、控制系統(tǒng)軟件共同組成。汽輪機調(diào)速系統(tǒng)電子控制柜由現(xiàn)場控制站、MACS-IIDCS系統(tǒng)組成。調(diào)速系統(tǒng)微處理器DPU是DEH核心，其是一個獨立、完整的控制系統(tǒng)，具有CRT顯示、系統(tǒng)檢驗、打印記錄、控制操作等功能。現(xiàn)場控制站由硬接線手操盤、冗余服務(wù)器、操作回路、繼電器盤、通訊網(wǎng)站等組成， 系統(tǒng)軟件主要是由 DEH核心控制裝置采用Windows NT的MASC-II來控制，由QNX軟件來操作主控單元，從而實現(xiàn)控制運算、自動切換、自診斷、通信以及信號處理和轉(zhuǎn)換等功能。

2　汽輪機調(diào)速目的

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)，就是使汽輪機輸出的功率與電負荷保持平衡。也就是說，當用戶電量增多時，汽輪機的負荷也應該隨著增加，這時汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)就要開大汽門。具體來說是出于電力客戶用電量需求、供電質(zhì)量要求、發(fā)電廠安全的需要三個原因考慮的。

3　汽輪機調(diào)速基本任務(wù)

為此可以總結(jié)汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的三個基本任務(wù)為:一是:機組獨立運行時，當工況發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)汽輪機的轉(zhuǎn)速，使之保持在一定范圍內(nèi)；二是:機組并網(wǎng)運行，當電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時，調(diào)整機組負荷，使之保持在一定范圍內(nèi)；三是對于帶調(diào)節(jié)抽汽的汽輪機來說，當汽輪機工況發(fā)生變化時，調(diào)整抽汽壓力在一定的范圍內(nèi)。

4　汽輪機調(diào)速系統(tǒng)常見故障及維修

4.1低壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的油壓波動

當調(diào)節(jié)系統(tǒng)油壓發(fā)生波動時，首先的可能原因為主油泵及注油器的本身運行性能不夠穩(wěn)定所造成。當工作中主油泵及注油器發(fā)生失常，應馬上啟用備用的油泵，且要仔細確認主油泵和轉(zhuǎn)動構(gòu)件的聲音，時刻關(guān)注系統(tǒng)油溫、油壓變化，在必要時使系統(tǒng)停機整頓。另一個原因是油系統(tǒng)中混入了空氣。在油流中有空氣存在將使管路中油壓發(fā)生晃動，這對于系統(tǒng)穩(wěn)定性的危害極大。在高壓油泵運行時，油系統(tǒng)油門會自動打開，高速的油流會卷入很多氣泡。因此，在輔助油泵啟動前，必須要緊閉出口，待油泵運行后，再打開出口進行油壓提升，進而使系統(tǒng)中的空氣有效排出。油流內(nèi)空氣的多少與空氣中油系統(tǒng)分離存在極大關(guān)系。空氣無法從油中充分分離受許多因素影響，主要有油箱的油位太低、回油管路的布置較高、排煙機機調(diào)工作不夠嚴密、油箱的容積過小等。要想順暢地將系統(tǒng)空氣排出，要在彎管最高處的各死區(qū)開設(shè)排氣孔。此外，在啟動調(diào)試機組的過程中，人為讓調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生波動，或是提前運行油泵，這樣可以對調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生積極的影響。

4.2系統(tǒng)掛閘后A側(cè)中壓主汽門無法開啟

按照主汽門的運行原理，機組掛閘之后，主汽門油缸活塞下部油壓大約為14.0MP，開啟主汽門，進行外部的檢查，若A側(cè)中壓主汽門閥門裝置和關(guān)閉彈簧等沒有出現(xiàn)卡澀等現(xiàn)象，就可判斷故障發(fā)生點為主汽門油缸活塞下方壓力油或無壓力油發(fā)生泄漏。其中使主汽門油缸活塞下方高壓油發(fā)生泄漏的原因有:（1）主汽門活動電磁閥帶電打開使主汽門油動機油缸活塞下腔的壓力油跌落；（2）電磁閥組件上的AST電磁閥失電打開，將卸荷閥杯狀滑閥上部的AST控制油接通到無壓回油，卸荷閥的杯狀滑閥在其底部的油壓力的作用下動作，將各主汽門油動機油缸腔的壓力油接至有壓回油；卸荷閥本身存在故障。顯然第二種情況是不可能出現(xiàn)的，因掛閘后其他3個主汽門均能打開；第一種情況通過活動電磁閥帶電和失電試驗，主汽門的狀態(tài)沒有變化，也就是說A側(cè)中壓主汽門始終處于關(guān)閉狀態(tài)，因此問題出在第三種可能性最大。將A側(cè)中壓主汽門卸荷閥拆下，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)卸荷閥上針閥調(diào)節(jié)手柄己經(jīng)全部旋入，手柄沒有阻力，也就是說手柄螺紋過短沒有將針閥旋轉(zhuǎn)到位，造成A側(cè)中壓主汽門卸荷閥上的AST油壓經(jīng)過針閥封堵的油孔進入有壓回油，A側(cè)中壓主汽門油動機油缸的活塞下部高壓油經(jīng)卸荷閥接至有壓回油，A側(cè)中壓主汽門不能打開，重新制作卸荷閥上的針閥調(diào)節(jié)手柄螺絲，并比原來的手柄螺絲加長10mm，裝入后，A側(cè)中壓主汽門能夠緩慢打開。

4.3無信號輸入情況下A側(cè)GV3高壓調(diào)速汽門自動打開

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)在沒有信號輸入情況下，A側(cè)GV3高壓調(diào)速汽門自動開啟，主要原因是壓力油經(jīng)過濾油器流入電機伺服閥在輸入GV3高壓調(diào)速汽門油動機，從而開啟GV3高壓調(diào)速汽門。在汽輪機調(diào)速系統(tǒng)正常運行條件下，電機伺服閥沒有接到輸入信號，壓力油不能進入電液伺服閥，造成電壓伺服閥無法正常接收信號，主要是由于電機伺服閥位置發(fā)生漂移，因此要適當調(diào)整電機伺服閥機械零位。將信號源作為電機伺服閥輸入信號，電流輸入要小于4MA ，逐步調(diào)節(jié)伺服閥機械零位，并且在這個基礎(chǔ)上，關(guān)閉GV3高壓調(diào)速汽門，逐漸增加調(diào)速系統(tǒng)輸入信號，使汽門逐漸打開，當調(diào)速系統(tǒng)汽門全部打開之后，再逐漸降低輸入信號，關(guān)閉調(diào)速系統(tǒng)汽門。通過調(diào)節(jié)電磁伺服閥機械零位，有效解決無信號輸入情況下A側(cè)GV3高壓調(diào)速汽門自動打開問題。

4.4電磁閥通電而所有的主汽門不動作

在主汽門試驗時，電磁閥通電、主汽門開啟時卻不活動。故障原因很大可能是由于主汽門試驗油路受到阻礙，在電磁閥通電后，閥體的活塞不活動；控制主汽門運行速度的節(jié)流孔受到油路的影響產(chǎn)生問題；油動機活塞下面的高壓油和主汽門間的排油路不夠順暢等。第一，要檢查A側(cè)的主汽門電磁閥是否處于正常的運行狀態(tài)，拆除電磁閥，接上220V交流電來進行檢查試驗，若電磁閥運動是正常的，那么就可以排除電磁閥的問題；接著，要檢查主汽門活動排油路和油動機活塞下面的高壓油之間是否存在問題，如果發(fā)現(xiàn)存在螺絲4.5設(shè)備部件漏油

太長的現(xiàn)象，都可能是油管堵住的主要因素，必須要對其進行處理，之后再進行主汽門活動檢查，測試是否達到要求。

當汽輪機油系統(tǒng)部件漏油時，一方面會降低調(diào)速系統(tǒng)油壓，導致油動力不足，調(diào)速系統(tǒng)遲緩率增大，從而導致汽輪機調(diào)速系統(tǒng)晃動；另一方面，系統(tǒng)部件漏油嚴重危害汽輪機的安全、穩(wěn)定運行。汽輪機調(diào)速系統(tǒng)液壓調(diào)節(jié)油路不平整、系統(tǒng)部件腐蝕或磨損嚴重、零部件配合間隙擴大等是造成油系統(tǒng)零件漏油的主要原因。結(jié)合汽輪機油系統(tǒng)部件漏油情況，密切關(guān)注汽輪機油壓變化情況，必要時要將汽輪機進行停機調(diào)整，并且對于汽輪機系統(tǒng)漏油要及時采用防火和堵漏措施。

5　結(jié)語

總之，分析汽輪機的調(diào)速系統(tǒng)常見的故障，并采用上述的處理方法，調(diào)速系統(tǒng)整體的運行將變得平穩(wěn)，可以完全達到企業(yè)生產(chǎn)的要求。運行和檢修人員要在工作中多留心和注意，第一時間發(fā)現(xiàn)問題，減少安全隱患的發(fā)生，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，保證汽輪機調(diào)速系統(tǒng)正常運行。

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