淺析汽輪機運行中調節系統的常見故障及處理措施

摘要：在我國社會經濟快速發展的態勢下，汽輪機作為一種重要的能量轉換設備在火力發電廠中得到了較為廣泛的應用。汽輪機運用過程中可以實現熱能向動能的轉變，同時它對提高生產工作效率也具有十分重要的影響作用。文章對汽輪機的調節系統進行了介紹，對影響其調節系統故障因素進行了分析，并提出了針對性的處理措施。

關鍵詞：汽輪機；調節系統；常見故障；處理措施；火力發電廠 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK268 文章編號：1009-2374（2016）36-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.040

1 汽輪機調節系統簡述

眾所周知，汽輪機調節系統主要由電子控制器、油系統、保護系統、操作系統和執行系統五個部分構成，在這五個系統共同作用下將會為汽輪機機組運行的效率和供電質量提供堅實的保障。汽輪機調節系統的主要作用是為機組動力系統提供能量。通常情況下，汽輪機調節系統主要有壓力調節、轉速調節和流量調節三種調節方式。首先，壓力調節。一般情況下，壓力調節模式在供熱式汽輪機中使用得比較廣泛，而使用的工具為波紋管調壓器。壓力調節模式在進行壓力調節的過程中主要是將壓力信號作用在波紋管上，之后波紋管會與彈簧產生力的相互作用，導致彈簧發生一定的形變，進而將位移進行輸出處理；其次，流量調節。通常情況下流量調節模式多用在流體機械形式的汽輪機中，如驅動高爐鼓風機變速汽輪機，其在運行過程中主要是以孔板兩側之間產生的壓力差為流量信號；最后，轉速調節。無論是何種類型的汽輪機，其運行過程中的轉速都應當符合相關的標準和要求，因此汽輪機上一般都設置了調速器。汽輪機早期使用的調速器主要是機械式與飛錘式離心調速器。轉速調節模式運用過程中必須將轉速信號轉變為位移，其具體工作原理為：汽輪機在運行過程中，調速器會以重錘為中心進行旋轉，而這一過程中重錘會產生一定的離心力，從而使彈簧發生一定的形變，之后再將形變量向位移量轉變，輸出位移信號。轉速調節模式在實際應用過程中具有較高的可靠性，但是其設定轉速范圍比較小，另外在進行調節過程中還必須設置減速裝置，導致其工作效率比較低，這也是轉速調節應用中的一大缺點。

2 汽輪機調節系統結構概述

在科學技術如此先進的背景下，發電機組的單機容量也隨之增加。而機組電氣液壓調節系統，即通常所說的電液調節產生主要是由于機組以單元制和滑式壓的運行方式為主，同時其在運行過程中還使用了再熱機組，在系統的運行過程中機組電網集中調度有時會發生問題，機組停、啟的次數也在不斷增加，這些現象的存在都是導致電液調節出現的基礎條件。在電液調節系統中，它的執行器主要是由液壓元件所構成的，而控制器則主要是由機構元件所構成的，且其還具有一定的閉環轉速和超速跳閘等基本的調節功能。但是電液調節系統在實際的應用過程中也存在著一定的缺陷，如閉環轉速調節的范圍比較小，同時系統運行的速度也不理想。汽輪機調節系統在運行過程中具有固定靜態這一特征，再加上在汽輪機間隙作用下導致遲緩增大，最終造成了汽輪機的靜態特性變化的靈活性比較差。

近些年，各個領域為了自身發展的需要加大了對數字技術和現代計算機技術的應用力度，同樣汽輪機在應用過程中也可以有效地運用這些科學技術，以進一步推動汽輪機技術的向前發展。例如在進行電氣液壓控制系統設計過程中就充分利用了計算機技術和數字技術，而在這兩種技術融合作用下極大地提高了電氣液壓系統的調節作用，其中系統控制器得以正常運轉是因為數字計算機技術的應用，另外系統執行部分還是液壓系統，關于這一點并沒有發生改變。

3 汽輪機運行中調節系統故障分析

3.1 油系故障分析及處理

汽輪機運行中調節系統油系故障主要表現在油壓不穩、油溫升高和油質不良。其中油壓不穩故障分析。通常情況下，汽輪機在運行過程中會發生EH油壓、AST油壓以及超保護系統油壓等故障現象，同時產生這種變化比較波動比較大，而經過分析可知，這些故障現象發生的原因主要是由以下四方面引起的：第一，油路存在問題，也就是說汽輪機自身的共有系統出現問題或者是起調節系統中的EH油路中發生故障；第二，電液伺服閥潤滑性差或者是發生其他故障；第三，汽輪機的調節閥存在問題；第四，汽輪機的保護系統出現故障或者是ETS緊急跳閘故障、OPC邏輯調節單元故障等。

3.2 伺服閥故障分析

伺服閥也就是通常所說的電液轉化器，其結構如圖1所示。對于整個汽輪機調節系統而言，電液轉化器是其核心部分，但是在運行過程中，電液轉換器發生故障的概率也比較大。電液轉化器在調節系統中的作用是新海諾電信號吸納管液壓信號的轉化，進而利用油動機對閥門的開閉程度進行控制。如果伺服閥出現故障，那么將會對系統其他構件產生不利影響，例如引起汽門卡澀或者是震顫故障等。另外，除了伺服閥容易出現故障外，伺服放大器或者是油動機在系統運行過程中經常發生故障，進而對系統其他元件造成影響，因此在日常工作過程中應當加大對伺服系統故障排查力度。

4 故障處理分析

汽輪機在運行過程中可以實現對機組轉速和功率的控制，這也就說明電網系統運行的穩定性和安全性與汽輪機運行可靠性具有十分密切的關系，一旦汽輪機運行出現故障，那么將會嚴重影響整個電網機組系統的供電安全性。因此如何切實降低故障因素對汽輪機調節系統的影響作用是當下應當解決的重要問題之一，同時還應當加大對汽輪機調節系統可控性以及調節準確性等的提高給予高度的重視，以有效降低汽輪機調劑系統故障率，為電網系統穩定安全運行提供堅實的保障。

4.1 油系故障處理

汽輪機在正常運行過程中，一旦發生油溫不穩定的現象后，操作技術人員應當立即將機組關閉并進行故障檢查、對故障問題進行分析。首先，檢修人員應當對汽輪機的主油泵進行故障檢查。在檢查過程中應當將汽輪機汽門進油截止閥門關閉，若檢查后發現主油泵油量正常、EH油路油壓大小合適，則說明運行故障并不在汽輪機供油系統本身，同時也不是由汽輪機EH供油系統所引起的；其次，操作人員應當依照相關的規定將汽門的截止閥門打開，設定汽門全開全關情況下閥門出現卡澀、內泄露等情況，設定50%開閉情況下閥門具體情況。如果檢查發現汽輪機汽門截止閥不存在故障，那么檢修人員應當對汽輪機調節保護系統的油路進行故障檢查，同時還應當對OPC邏輯調節單元供油回路和AST系統供油回路進行檢查，查看其是否出現堵塞情況，并對高中調節關閉情況進行檢查，檢查電子閥在通電狀態下的執行情況。在檢修過程中，如果發現調門開閉對系統油壓存在一定的影響，這時技術人員應當對其相應的伺服閥門進行調節故障檢查，檢查完畢后還應當進行測試。另外，一般情況下，DEH系統機械故障發生原因比較復雜，因此在對該系統進行檢修的過程中，技術人員應當給予高度重視，將檢查過程中發現的異常現象進行詳細的記錄并分析，以查找出故障點的位置，并進行解決，以保證汽輪機調節系統運行正常。

4.2 伺服閥故障處理

當汽輪機調節系統伺服閥發生故障時，技術人員首先應當對汽門卡澀等情況檢查，如果發現汽門有卡澀或者是震顫現象時，應當對動靜配合間隙小一點的閥桿位置進行檢查，一旦發現存在故障問題，應當立即采取措施予以解決；其次，技術人員還應當對伺服閥開度與電信號情況進行檢查，若發現兩者不一致，技術人員應當對噴嘴處的卡澀情況進行檢查；最后，應當對伺服閥本身是否存在顆粒異物進行檢查，若發現伺服閥中夾有雜物，一方面技術人員可以通過利用無水乙醇進行清洗，以消除雜物，這種方法適用于故障情況比較簡單，另一方面如果技術人員不能自行解決，應當將伺服閥送至生產廠家進行清洗。另外，伺服閥優勢還會出現堵塞情況，技術人員一旦發現這種故障情況，應當立即使用濾網對伺服閥進行清理，同時還應當對EH油質量進行檢查，如果發現EH油質量出現問題，應當立即進行更換，以免影響伺服閥的正常工作。

5 結語

綜上所述，在汽輪機運行過程中，其調節系統容易發生故障，而這些故障的發生將會嚴重影響汽輪機穩定安全的運行，因此維修人員一旦發現故障應當立即對發生故障的現象和位置進行分析，并結合自身的工作經驗，在短時間內消除故障，以保障汽輪機組正常穩定的運行。另外，在日常的工作中還應當做好對汽輪機調節系統監控和維護工作的力度，為汽輪機整個系統的穩定安全的運行提供堅實的保障和基礎。

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作者簡介：陳曉陽，男，海南臨高人，中海海南發電有限公司助理工程師，研究方向：燃氣發電廠集控運行。

（責任編輯：蔣建華）