汽轮机调速系统常见故障与技术处理

汽轮机调速系统常见故障与技术处理

徐鹏 宋玉虎

陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市 719000

摘要：汽轮机是发电的主要设备，它可以将热能转化为动能。汽轮机的应用可以有效提升汽轮机组的工作效率，以保证汽轮机组的正常运行，但由于频繁的使用导致汽轮机组出现各种各样的问题，所以做好调速系统故障的处理工作，才能发挥汽轮机的最大效用。基于此，本文针对相关问题进行分析，以供参考。

关键词：汽轮机；调速；故障；技术处理

引言

我国的汽轮机组无论是在技术应用方面还是在系统更新方面都有了长足进步，配套设施也在不断更新换代。计算机技术、信息技术的辅助与应用使得很多先进的控制系统及其相关技术已经可以较好地融入到汽轮机组的调速系统之中，在维持汽轮机组可以稳定运行的同时，显著提升了汽轮机组的实际运行效率，并发挥出了极其重要的调节作用。调速系统故障是汽轮机组比较常见的故障，其会影响汽轮机组的正常运行效率，甚至会引起严重的安全事故。

1汽轮机组调速系统的结构分析

科技在不断的发展，随之汽轮机组单机容量也在不断的增加。在这一过程当中，在机组电网集中运行中也经常会出现调度问题，而且启停的次数也在不断的增加，这样便会出现了电液调节。电液调节是指整个调节系统都是由液压元件构成的，执行器也是这样。控制器是由机构元件构成的，其在闭环转速和超速跳闸中发挥着主要功能。在汽轮机组调速系统中，整个调节过程仅仅在一个狭窄的范围内开展的而且速度慢，导致这一现象出现的一大原因在于：静态特性在整个调节过程中是不变的，由于汽轮机组自身的问题导致调节系统不断的减慢，面对此种情形汽轮机组的静态特性就会保持原样。当今数字化和计算机技术的发展，推动了汽轮机组技术的改革和发展，人们开始将数字化和计算机技术运用到控制器调节中来，如此不仅保证了整个系统的平稳运行，而且大大提升了整个系统的速度。汽轮机组调速系统的结构如图所示：

图1汽轮机组调速系统结构示意图

2汽轮机调速系统工作原理

汽轮机调速系统同时接受二个转速传感器变送的汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出执行信号，执行电信号经电液转换器转换成二次油压，二次油从底部进入错油门，推动滑阀旋转并上下颤振，错油门可将油路构成五档不同的油路，中间为动力油进油，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。若工况发生变化，如机组转速下降时，二次油压升高，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，动力油通往油缸活塞上腔的油口被打开，活塞下腔与回油接通，活塞下行，使调节阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。

3汽轮机组调速系统的常见故障及其处理技术分析

3.1活动电磁阀上带电而所有主汽门无动作。在进行主汽门的活动试验时出现活动电磁阀上带电当主汽门却没有活动的故障，其主要原因在于主汽门的活动试验遇到了油路阻碍，电磁阀带电之后阀体活塞无法进行活动。主气门的活动速度的节流孔出现油路问题以及主气门油动机的活塞下部存在高压油排油路的不通畅问题也可能引起活动电磁阀上带电而所有主汽门无动作的故障。这种故障的处理需要首先检测A侧的高压主汽门的活动电磁阀是否处于正常的运行状态，并拆开活动电磁阀，接入220V交流电进行活动试验，如果电磁阀可以正常运动，则可以排除是电磁阀自身的故障。然后要检查油动机的活塞下部高压油与主汽门排油路上是否存在故障和问题。一般来说，螺丝过长是堵住油管、导致油路不通的主要原因，这就需要对螺丝规格进行处理，完成之后在进行下一步的活动试验，确保排油路的畅通无阻。

3.2调节系统的油压波动。在整个汽轮机组运行中，由于油压波动影响调节系统的时候，首先要考虑的是注油器和注油泵自身性能是否稳定，因油压波动影响调节系统工作的时候，必须启动备用的油泵，在启动过程中还要认真听声音是否是注油泵自身的转动，此外还要注意油的温度，看是否需要做停机处理。其次，空气混入油系统中，这些空气可能是系统管路油压出现不稳定的一大因素，由此导致调节系统出现问题。面对这种情况，如果采用高压油泵的方式开展工作，那么油系统便会自动开启从而导致气泡的出现。要想解决这一问题，在调节系统运行之前必须做好出口门的关闭工作，一直到油泵开始工作再重新开启。在开启的过程中，一定要循序渐进的升高油压，切不可操之过急，这样便会排出里面的空气，保证整个系统的平稳运行。而如若空气无法排除，这一影响因素可能有如下几个方面：回油管路布置的不合理、油箱油位低于标准水平、油箱容积大等，要想排除油里面的空气，可以考虑在弯管的最高处开设排气孔，这样空气便能顺利抽离出去。

3.3系统部件的卡涩故障。汽轮机的调速系统部件卡涩是经常出现的故障之一，会影响活动部件的正常运行。如果活动部件出现运行迟滞、缓慢或者无动作，很大程度上是出现了部件卡涩问题。一般来说，造成系统部件出现卡涩的主要原因是部件的活动间隙存在结垢问题，例如调节门的阀杆与阀套就很容易出现盐垢，油质不纯、调节主件发生锈蚀也很容易引起部件的卡涩故障。如果汽轮机组的系统放大器出现了卡涩问题，会导致开机以后二次油压没有变化，且空负荷的活动无法得到有效控制，单机运行状态下无法控制转速，并列运行时无法保证调节负荷的稳定状态。汽轮机调速系统故障处理工作中的系统卡涩处理相对比较简单，其主要在于加强系统设备的日常维护与保养。

3.4透平油质变化以及设备部件漏油的实际分析。透平油质是衡量系统是否处于平稳运行的一个重要标准，油质不良的原因主要包含两个方面：一是油质不干净，二是在运行中油质出现恶化情况。在液压调节系统中，由于各个部件间的间隙很小，当铁屑、颗粒等进入到透平油质中，便会导致整个系统出现卡涩的问题，从而影响调节系统的平稳运行，这种情况非常常见。如果在整个机组中，调节系统中的放大器出现卡涩的情况，主要表现如下：开机时，二次油压不变，无法调控负荷的活动；当单机运行中无法去调整转速；在并列运行中无法调整负荷是否处于稳定状态。当出现上述问题的时候，应关闭主汽门，作停机处理。

结语

综上，汽轮机在日常使用中可能会发生各种各样的调速系统异常与故障，这就需要对故障的原因进行分析和试验，并利用故障处理技术做出迅速反应，加强设备故障和问题的预防及处理效益，强化汽轮机的维修保养质量，从而保证汽轮机组运行的安全可靠。

参考文献

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