淺談汽輪機調(diào)節(jié)汽門不動作原因分析及應對措施

季飛張蓉

（ 1.中石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部，甘肅 蘭州 730060；

2.中天合創(chuàng)能源有限責任公司化工分公司熱電部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

淺談汽輪機調(diào)節(jié)汽門不動作原因分析及應對措施

季飛1張蓉2

（ 1.中石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部，甘肅 蘭州 730060；

2.中天合創(chuàng)能源有限責任公司化工分公司熱電部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

了解說明汽輪機工作原理，分析認識調(diào)節(jié)汽門錯油門、油動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。針對本廠杭汽18MW汽輪發(fā)電機組檢維修過程對調(diào)節(jié)汽門不動作的原因進行了簡要分析，依照個人經(jīng)驗和認識提出針對故障原因的防范措施。從各方面分析提出汽輪機調(diào)節(jié)汽門長周期無故障運行的建議。

汽輪機；調(diào)節(jié)汽門；長周期運行

1 汽輪機及調(diào)節(jié)汽門的錯油門、油動機的工作原理

1.1 汽輪機工作原理

汽輪機裝置是利用高壓蒸汽對外做工旋轉(zhuǎn)式機械設備。由鍋爐產(chǎn)出的高溫高壓蒸汽在汽輪機氣缸內(nèi)部膨脹做功將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，由汽輪機轉(zhuǎn)子端輸出驅(qū)動發(fā)電機、壓縮機、泵等機械設備做功。由于汽輪機比起電動機具有安全、效率高、功率大、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、啟動變速性能較好等優(yōu)點，因此進幾年國內(nèi)各大化工廠、火力發(fā)電廠幾乎都采用汽輪機裝置，大大提高了工廠的經(jīng)濟效益。

1.2 錯油門及油動機的結(jié)構(gòu)原理

參照圖1、2可以看出汽輪機負荷變化時DEH控制模塊給出控制信號改變二次油壓力驅(qū)動錯油門內(nèi)部滑閥（17）做圓周或軸向活動。當二次油壓力降低時滑閥體向下移動，動力油接口接入的動力油進入油動機油缸（5）下腔，上腔與回油接口（T）連通卸油。活塞（6）向上移動并帶動油動機與閥桿之間的連接部分動作使得調(diào)節(jié)汽門關(guān)小，在此同時反饋結(jié)構(gòu)（3）、(9)、(12)把油動機位移轉(zhuǎn)遞給（14）錯油門彈簧產(chǎn)生一個與滑閥運動方向相反的作用力，致使滑閥回到中心位置油動機油缸不再進卸油調(diào)節(jié)汽門穩(wěn)定在新的閥位，此時汽輪機運行在一個新的負荷狀態(tài)。

2 原因分析

2.1 調(diào)節(jié)汽門運行中的原因

（1）汽輪機開車后長周期運行。調(diào)節(jié)汽門長時間處在高溫高壓的工況中工作是的調(diào)節(jié)汽門閥桿產(chǎn)生不同程度的形變彎曲，彎曲度超過機組規(guī)定值后閥桿與密封面卡澀不能動作。

（2）調(diào)節(jié)汽門在運行過程中操作人員對汽輪機負荷調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，使得調(diào)節(jié)閥長時間在一個不穩(wěn)定狀態(tài)下工作。閥碟受到不穩(wěn)定蒸汽沖擊時閥桿產(chǎn)生高頻振動，閥桿長時間振動使閥桿局部應力集中引起閥桿金屬疲勞彎曲，脆性斷裂。

（3）由于目前沒有一種金屬材質(zhì)完全在高溫、高壓的環(huán)境中耐氧化。進入汽輪機的蒸汽進入到閥桿與密封面之間閥桿氧化結(jié)垢，閥桿氧化層增厚使得閥桿與密封面摩擦力增大閥桿卡澀。

2.2 安裝和檢維修過程中的原因

（1）汽輪機新建安裝過程中使用機械吊裝不合理產(chǎn)生機械碰撞造成調(diào)節(jié)汽門部件損壞缺陷，使得調(diào)節(jié)汽門不動作。

（2）汽輪機停車檢維修過程中無專業(yè)人員監(jiān)督檢維修作業(yè)、檢維修人員拆除安裝工藝不合理或人為造成調(diào)節(jié)門部件損壞（例如：錯油門滑閥與套筒的安裝間隙過小造成滑閥與套筒卡澀、油動機活塞與活塞桿或密封面安裝不同軸造成活塞桿與密封面卡澀、人為碰撞造成閥桿彎曲斷裂、等），使得調(diào)節(jié)汽門不動作。

圖1

圖2

2.3 汽輪機油和蒸汽品質(zhì)不合格的原因

（1）蒸汽品質(zhì)不合格主要體現(xiàn)在蒸汽中攜帶有超工藝指標的各種鹽類、堿類、氧化物等。蒸汽中攜帶的各類雜質(zhì)在閥桿與密封面或襯套之間積累結(jié)垢，造成調(diào)節(jié)汽門卡澀無法靈活動作。

（2）汽輪機油中帶水、雜質(zhì)會引起：1、雜質(zhì)在錯油門滑閥體表面積累結(jié)垢、腐蝕滑閥體，錯油門動作受阻動力油不能及時進入油缸內(nèi)導致調(diào)節(jié)汽門不動作。2、雜質(zhì)在油動機油缸內(nèi)表面、活塞面積累結(jié)垢造成活塞與油缸內(nèi)表面卡澀，從而引起油動機無法動作。3、汽輪機油中的雜質(zhì)會在二次油路管線的電液轉(zhuǎn)換器進出油口、節(jié)流孔、阻油器等部位發(fā)生堵塞現(xiàn)象。依據(jù)圖1圖2結(jié)構(gòu)原理可看出二次油路發(fā)生堵塞會影響錯油門滑閥體與油動機的動作造成調(diào)節(jié)汽門無法動作。

3 針對以上原因提出的應對措施

（1）檢維修完畢后，檢維修人員與汽輪機運行操作人員對調(diào)節(jié)汽門進行動作實驗發(fā)現(xiàn)故障禁止機組啟動，及時處理故障。

（2）參與檢維修的人員必須持專業(yè)資格證進行檢修作業(yè)。檢維修作業(yè)過程中必須有專業(yè)技術(shù)人員對檢維修作業(yè)進行監(jiān)督管理和指導。檢維修人員嚴格按照汽輪機檢維修規(guī)程進行作業(yè)。

（3）汽輪機操作運行人員嚴格按照操作規(guī)程對汽輪機組進行暖機、沖轉(zhuǎn)、升速、帶負荷、并網(wǎng)等操作。

（4）汽輪機操作運行人員與檢維修人員定期對調(diào)節(jié)汽門開度、二次油壓、DEH電流、進行數(shù)據(jù)采集，對比分析出現(xiàn)異常及時匯報上級領(lǐng)導進行處理。

（5）操作運行人員定期對汽輪機油進行采樣化驗分析、濾油，如果油品不合格及時更換汽輪機油。

（6）鍋爐運行操作人員嚴格監(jiān)視控制影響蒸汽純凈度的各項工藝指標、控制鍋爐負荷，確保進入汽輪機的蒸汽的純凈度和爐水中各種鹽類、堿類、硅類等含量符合工藝指標。

4 長周期運行建議

（1）汽輪機操作運行人員確保油系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，通過DCS嚴格監(jiān)視調(diào)整各項參數(shù)在指標范圍之內(nèi)，確保汽輪機穩(wěn)定運行。

（2）各級人員加強對蒸汽純潔度的監(jiān)督管理。

（3）汽輪機檢修完畢后操作運行單位派專人對檢維修質(zhì)量進行驗收，驗收合格后交與運行單位開車運行。

（4）汽輪機操作運行人員加強巡會檢查工作，及時掌握汽輪機的運行狀況。

（5）檢維修人員保證巡回檢查工作質(zhì)量（例如：對現(xiàn)場電子設備接線端子定期緊固，確保接線無松動;定期對505E/DCS系統(tǒng)控制器、電源模塊進行冗余切換試驗，確保控制系統(tǒng)穩(wěn)定正常運行；定期對控制柜到現(xiàn)場設備的電纜進行接地、通斷、干擾測量，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；定期對控制柜進行清灰，保證控制器的工作環(huán)境；定期對現(xiàn)場機械設備檢查維護等）。

5 結(jié)語

汽輪機是汽輪機組中至關(guān)重要的動力設備，而調(diào)節(jié)汽門對汽輪機組的安全運行和設備安全有著不容忽視的作用。因此調(diào)節(jié)汽門工作狀態(tài)決定了汽輪機機組的運行狀態(tài)，在日常維護和巡回檢查工作中檢維修人員和操作人員必須熟悉機組結(jié)構(gòu)原理、運行狀況，做到安全操作、發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理總結(jié)故障原因和方法，對于有難度的故障多余專業(yè)技術(shù)人員或廠家人員溝通解決。本篇文章分析調(diào)節(jié)汽門不動作原因提出處理方法，給同類檢維修人員提供參考。

[1]華東電力管理局.汽輪機運行技術(shù)問答.北京.中國電力出版社.1997.

[2]左宇強馮陽.汽輪機調(diào)節(jié)汽閥卡澀故障原因分析.

[3]蘭州石化化肥廠2號18MW汽輪發(fā)電機組操作規(guī)程.