汽輪機高壓調門擺動的原因分析及處理

劉國棟

摘 要：汽輪機高壓調門是保證汽輪機調速及安全運行的重要設備，其調節品質的好壞直接影響汽輪機組轉速和負荷的穩定控制，同時對機組的安全運行也起著至關重要的作用，文章針對東汽汽輪機在特定工況下存在的高壓調門嚴重擺動問題的原因進行了深入分析，給出了較為完善的解決方案，對其他同類型電廠解決相似問題具有一定的借鑒作用。

關鍵詞：調門；擺動；分析；排除

中圖分類號：TK268 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0173-02

Abstract： High pressure valve steam turbine is an important equipment of turbine speed and safe operation， the control quality directly affects the steam turbine load control and stability， at the same time for the safety of the units are also important reasons for high-pressure control aiming at the problem of the severe wobble Dongqi steam turbine in the specific conditions， the in-depth analysis is given a perfect solution， which has a certain reference value for other power plants to solve similar problems.

Keywords： Valve；swing；analysis；excluded

1 概述

汽輪機調節保安系統是控制汽輪機啟動、停機、帶負荷運行及防止發生嚴重事故的自動控制裝置，能適應各種運行工況的要求，及時的調節汽輪機的功率，滿足外界負荷變化的需求，維持電網的頻率在50Hz左右，在機組出現異常或故障時，能自動改變運行工況，直至停機，以防止事故擴大。

2 汽輪機調門擺動原因分析

汽輪機轉速和功率的控制是通過調節機組進汽量的大小來完成的，而機組進汽量的大小是靠調閥的開度來決定的，調門接受控制信號并將此信號轉換為油動機對應的開度，通過調節油動機開度的大小來控制汽輪機進汽門的開度從而進行對機組進汽量大小的調節，最終實現汽輪機轉速和負荷控制。由于調門運行周期長、關鍵部位長期磨損等原因，汽輪機組故障頻繁出現，嚴重影響了機組的安全穩定運行。汽輪機調門擺動是汽輪機常見故障中較為復雜的一種，由于調門擺動往往受多方面的影響，與調門有關的任何設備、部件或介質都有可能是機組振動的原因。因此，針對調門擺動原因的分析就顯得尤為重要，只有查明原因才能對癥維修。

3 汽輪機調門擺動的分析與處理

引起汽輪機組調門擺動的主要原因有：油質不良、油壓波動、調速系統遲緩率太大等等，下面針對這些原因進行了詳細的論述。

3.1 油質不良

汽輪機長期運行過程中，機械部件會發生磨損，如果油中水分過大或者酸度過高，加之汽輪機運行環境溫度高，會使機械部件腐蝕，并產生機械雜質，導致調速部件卡澀，尤其是油動機滑閥與套筒卡澀，會引起調門的較大擺動。因此，在機組長期的運行過程中，應定期對油質進行檢驗，如果油質不合格，需加強濾油或者更換新油消除。

3.2 油壓波動

EH高壓油泵出口油壓波動，會直接影響到調門油動機波動，從而引起調節閥擺動，而油壓波動的原因有可能是油泵本身故障的原因，也有可能是高壓蓄能器皮囊破損造成的。應先將蓄能器隔離，然后測量蓄能器皮囊壓力，如果壓力低于規定值，應進行補充氮氣，若不能將壓力充到規定值，則可能是皮囊損壞，需要解體蓄能器，檢查皮囊，如果皮囊損壞，更換新皮囊。如果蓄能器無故障，需要解體檢查油泵，若油泵故障，進行處理。

3.3 調速系統遲緩率太大

調速系統遲緩率大主要是由于調節部件中機械連接件的松曠和調節部件的卡澀或者是伺服閥過封度過大引起的。遲緩率過大會使油動機反應遲緩，從而造成調門擺動，需要對各調節部件、伺服閥進行測量檢修、返廠維修或更換新部件。

3.4 伺服閥故障

當伺服閥接收指令信號后，因其內部故障產生振蕩，使油動機擺動造成調門擺動，伺服閥故障分為熱控故障和機械故障，熱控故障可能是由于線路、端子或是程序故障引起的，此類故障會導致油動機誤動或拒動，誤動時，會使調門擺動，需聯系熱控相關人員處理；如果是機械故障，可能是由于滑閥磨損、過封度過大、濾網堵塞，需要返廠檢修或者更換新件處理。

3.5 油動機滑閥卡澀

油動機連桿與調門門桿直接連接，油動機滑閥卡澀會直接導致調門擺動。油動機卡澀的主要原因是油中有雜質或者是滑閥與套筒磨損，需要對油動機進行解體檢修和清理，如磨損嚴重需返廠維修或更換新件處理。

3.6 LVDT連桿松動，LVDT信號接線松動

LVDT是調門位移傳感器，用來接收調門的開關位移信號，并將位移信號轉變成電信號傳遞給伺服放大器，然后對調門進行開關量調節，連桿松動或者信號線松動會使LVDT接收的開關位移信號出現差錯，將導致傳遞給伺服放大器的電信號有誤，從而造成調門擺動，需聯系熱控檢修人員進行處理。

3.7 閥門特性曲線設計不當

閥門特性曲線是開度與流量之間的關系，如果閥門特性曲線設計不當，將直接引起調門的擺動，需聯系廠家人員處理。

3.8 蒸汽參數波動

蒸汽參數的大幅波動會直接導致調門擺動，蒸汽參數波動的主要原因是鍋爐運行過程中各參數調整不當造成的。

4 結束語

汽輪機高調門擺動是運行過程中較為常見的故障，在進行此類故障排除時，不能急于拆解設備，首先要根據故障特征逐步進行故障分析排除，確定故障點后查看機組維修記錄，了解故障點零部件情況。從不影響機組正常運行的設備進行故障排查，如果故障點零部件在近期維修或更換過，應再次進行確認，經確認為故障點后進行拆解。一般情況下，短期內經過維護保養的部件出現故障的幾率要遠小于維護期間長的部件。在進行汽輪機調門擺動原因分析時要格外注意，大多情況下，調門擺動的原因分析是維修人員經過長期積累的經驗來判斷的，因此，加強汽機專業維護保養人員培訓、提高維修人員專業技能水平是提高汽輪機故常排除效率的有效途徑。

參考文獻：

[1]汽輪機數字電液控制系統[M].中國電力出版社，2004.

[2]汽輪機設備檢修技術問答[M].中國電力出版社，2008.

[3]汽輪機高壓抗燃油液壓伺服系統（第一分冊）[M].東方電氣自動控制工程有限公司，2004.

[4]汽輪機高壓抗燃油液壓伺服系統（第二分冊）[M].東方電氣自動控制工程有限公司，2004.