淺談汽輪機調速系統故障處理技術

摘 要：汽輪機調速系統主要是通過汽輪機的轉速始終保持在額定范圍內，從而把發電頻率維持在額定值左右，以此來供應用戶足夠的電力，及時調節汽輪機的功率以滿足外界的需要。然后在實際的運行過程中，它不可避免的會發生或大或小的故障。文章主要在介紹汽輪機調速系統構成的基礎上，對其常見的系統部件卡澀、漏油、A側中壓主汽門無法啟動以及電磁閥帶電但所有主汽門無法正常運行這四種故障進行剖析，并有針對性的提出相關的處理建議。

關鍵詞：汽輪機；調速系統；常見故障；處理技術

前言

汽輪機調速系統主要由四部分構成，分別是：轉速感受機構、傳動放大機構、配汽機構和反饋機構。轉速感受機構作用主要體現在它可以將轉子轉速信號轉變為一次控制信號，然后再由傳動放大結構將其放大并根據需要進行控制運算形成控制信號，而后配汽機構將油動機的行程轉變為各調節氣門的開度，通過配汽機構的非線性傳遞特性，汽輪機的進氣量與油動機行程間校正到近似線性關系。

1 汽輪機調速系統的組成

1.1 轉速感受機構

所謂轉速感受機構，顧名思義，它主要用于感受汽輪機轉速的變化，并將其轉換為一定的物理量輸出，從而為后面的傳動機構發揮作用奠定基礎。根據其轉換的物理量差異，往往會采用不同的型式。比較常見的有機械式、液壓式和電氣式三類，其中前兩種是依據轉速變化、離心力發生變化的原理工作。

1.2 傳動放大機構

滑閥（錯油門）、油動機和反饋機構組成了傳動放大機構，它的存在主要是因為調速器發生的信號太過弱小以至于無法直接啟動配汽機構，所以就由傳動放大機構來進行信號的放大和轉移，直至這些信號能夠發揮其有效的作用為止。一般而言，多采用液壓式。其中油動機進油的方向包括油量的大小都由滑閥來進行控制；油動機就其種類來講，主要包括往復式和旋轉式兩種，它的作用主要體現在放大功率操縱調速氣閥和作為中間放大環節上。

1.3 配汽機構

調速系統的配汽機構主要由高壓主汽閥、高壓調節閥、再熱主汽門和再熱調節門四個部件組成。高壓主汽閥一般是臥式布置，當汽輪機必須緊急停機時主汽閥可以馬上關閉，切斷氣源，此外它還可以在啟動過程中控制進入氣缸的蒸汽流量；高壓調節閥是單座提升閥，其主要作用是通過改變閥門開度把握汽輪機的進氣量；再熱主汽門是開關式兩位閥，它是搖蕩止回式蝶閥，由安裝在彈簧室上的再熱主汽門油動機操縱開啟。再熱調節閥為平衡式柱塞單座閥，中部有一閥桿導套，在調節再熱蒸汽流量時可準確的平穩提升，它是有軸向彈簧封鎖并用軸向油動機開啟。

1.4 反饋機構

根據反饋量隨時間的變化可以將反饋分為剛性反饋和彈性反饋兩種。所謂剛性反饋，就是只要有動作就一定有反饋量，它與動作的進行是亦步亦趨的，并不會因時間的差異而有所不同；而彈性反饋，先是以有差調節的形式來保證系統的穩定，慢慢地降低反饋量，這里有差調節主要是針對動態而言的，當靜態時它的偏差就相對小，說是無差調節其實也不為過，當涉及到壓力不變的供熱汽輪機時往往采用這種形式。

2 常見故障及其處理

2.1 系統部件卡澀

汽輪機調速系統部件卡澀是最容易出現的故障之一，當需要動作的活動部件常常運行緩慢甚至是靜止不動時，往往就是出現了卡澀的問題，除此之外，當工況發生變化，油壓也會達不到正常的數值。造成卡澀最常見的原因就是活動間隙結垢，比如調門閥桿和閥套就十分容易結鹽垢。此外，油質不清潔和調節主件的銹蝕也容易造成部件卡澀。

在汽輪機調速系統的故障處理中，系統卡澀是相對簡單的，它主要體現在日常的維護和保養中，如經常地保持油質干凈沒有雜質、檢驗蒸汽的質量是否良好，保證密封系統和疏水系統正常運行。

2.2 系統部件漏油

調速系統部件漏油風險還是比較大的，它會造成系統油壓過低，油動機出力不夠，調速系統遲鈍以及調節元件機能時常，從而引起調節系統的擺動等一系列的后遺癥，而且它會嚴重影響生產的安全性。造成系統部件漏油的原因是多方面的，其中比較常見的主要有：（1）調速系統部件由于磨損或者長時間的腐蝕老化而造成的配合縫隙太大；（2）油動機活塞缸壁某些部位由于摩擦造成損壞而使得油動機兩腔室之間發生了短路現象；（3）系統逆止閥不嚴；（4）油的質量不高，如油質不干凈，里面含有水分或者其他雜質，再有就是在運行過程中發生了油的變質現象導致劣化等。此外由于全液壓調節系統和整個調節系統都包含在一個焊接箱體內，如果箱體上存在氣孔、砂眼、未焊接透等缺陷，或結合面不平整以及墊片破損等將會造成不同油壓等級的油路之間發生短路現象，這也是汽輪機調速系統部件漏油的重要原因。

系統部件漏油是汽輪機調速系統中出現頻率最高的故障，其中油質的影響是最主要的因素。因此，解決漏油問題關鍵就在于保證油的質量。這需要在日常的生產中提高警惕，理應安排專門人員對管路系統進行不定期的檢查和清洗，在油的過濾過程中要提高標準，嚴格把關，確保進入系統的油都是純凈沒有雜質的。

2.3 系統掛閘之后無法啟動A側的中壓主汽門

除了系統部件卡澀，漏油等故障外，調速系統掛閘后A側的中壓主汽門無法啟動也是比較常見的故障。

實際的操作過程中，A側的中壓主汽門往往因出現故障而無法順利開啟，造成此現象的原因不外乎以下三種：（1）主汽門油動機的油缸活塞下的腔室的壓力油因故掉落；（2）汽輪機調速系統中的電磁閥出現故障，這往往是導致中壓主汽門不能正常啟動的重要原因；（3）調速系統中的安全閥元件在使用過程中發生故障，這也是最為常見的原因。

既然了解了出現A側主汽門無法順利啟動的三大原因，那么就應對癥下藥，有針對性的采取措施加以解決。首先對于壓力油意外掉落的問題，通常采用對活動電磁閥進行帶電試驗和失電試驗的方式處理，這樣就可以明確A側的中壓主汽門是否處于關閉的狀態。其次，對于安全閥元件電磁閥的問題，則主要依靠技術人員和檢修人員在汽輪機調速系統日常的使用中經常性地對各類常用的元件設備進行檢測，以此來保證各系統部件以良好的狀態的正常運行。

2.4 活動電磁閥帶電但所有的主汽門無法運行

在主汽門啟動的情況下，檢驗電磁閥也帶電，但所有的主汽門就是無法正常的運行，這也是比較令人頭疼的故障。出現此故障的原因很多，比較常見的有以下兩種，一方面是油路不通使得電磁閥在帶電之后閥體的活塞并未有效進行工作，另一方面油動機的活塞底部的高壓油和主汽門的排油路發生堵塞也會導致主汽門無法啟動。

排除此項故障，首先就需要對A側高壓主汽門的電磁閥進行全部的檢查，具體方法使將臨時的交流電接進電磁閥以此來排除電磁閥出現問題的可能，接下來就要對油動機活塞底部的高壓油和主汽門的排油路進行檢查，保證將控制A側高壓的主汽門調節活動速度的節流孔尺寸為0.8，只有這樣才能保證符合全部主汽門順利開啟的要求。

3 結束語

調速系統作為汽輪機的一個重要組成部分，保持其處在良好的狀態正常進行工作顯得尤為重要，因此必須對其經常容易出現的故障以及原因有著清晰的認識，只有這樣才可對癥下藥掌握必要的處理技術。此外，日常的維護也非常關鍵，必須對汽輪機進行定期的檢查，尤其是在大的檢修之后，要對各系統部件是否完好和系統之間相互協調情況進行審視，并根據各部分的特點進行必要的清洗、動作試驗和特性試驗工作，只有這樣才能保證機組安全運行。

參考文獻

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