汽轮机调速系统常见故障分析

汽轮机调速系统常见故障分析

王震

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古呼和浩特市  010000

  摘要：   科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。汽轮机是一种能够将热能转化为动能的一种设备，汽轮机组在发电厂中被广泛的应用，在应用汽轮机的过程中，能够不断的提高汽轮机组的效率，在这样的情况下，汽轮机组的工作就能够正常的运行。但是由于使用的频发性，汽轮机组的调速系统在运行的过程中，经常会出现一系列的问题，在这样的情况下，就会影响着汽轮机组的正常运行。

关键词：汽轮机；调速系统；常见故障

1.汽轮机调速系统的组成

        在目前火力发电的产业中，其汽轮机的调速系统由主要的三部分共同组成，首先是汽轮机调速系统当中的液力执行系统，其次是汽轮机的各种硬件以及电子控制柜，最后就是比较常见的控制系统的相关软件了。对于目前的汽轮机的调速系统来说，很多人对于其中主要构成的三部分的重要性的认识都是b冈的，例如相关的数据控制人员则认为控制系统的相关软件是比较重要的，而在一线的工人劳动群体则认为汽轮机的各种硬件设施是比较重要的。但其实，在汽轮机的调速系统当中，缺少其中任何一部分，其都无法进行自身的正常工作和运行，也就是说，缺少了其中任何一部分，或者其中的任何一部分出现了一定的问题，都会给火力发电的产业造成一定的影响，轻则导致国内的广大的人民群众的日常生活的供电出现一定的问题，重则导致火力发电的日常产电工作停滞，对社会当中各种进行中的工作都会造成一定的影响，形成一些经济上的损失。所以说，目前汽轮机调速系统方面的问题是需要我们及时制定一些方案进行解决的[1]。

2.汽轮机进行调速的主要目的

        汽轮机在某种程度上来说是离不开调速系统的，因为在广大的人民群众用电的总负荷上是不断的进行变化的，其中变化的可能原因也许是季节的原因也有可能是重大工程的原因，如果汽轮机不能对于这种时刻都在变化的电负荷进行输出功率的改变的话，就会在一定的程度上发生两种效果，一种是汽轮机的输出功率不能达到广大的人民群众的基本需求，而另一种就是汽轮机的输出功率远远大于其需求，造成一定的资源损失以及经济损失。

  3.汽轮机调速基本任务

        可以归纳出三项基本工作：第一，在机组单独工作时，在条件改变时，调整涡轮转速，使之维持在某一特定的区间；二是，在电网频率变动的情况下，机组的负载调节到某个区间；三是在汽轮机运行条件改变的情况下，对带有调节抽汽的汽轮机进行调整。

4.汽轮机调速系统常见故障与处理技术
4.1调节系统的油压波动
        汽轮机组的调节系统在出现油压波动的时候，首先应该考虑的就是注油器和主油泵自身的性能出现不稳定的因素。调节系统在运行的过程中，出现了油压波动，必须要立即启动相应的备用油泵，在启动的时候，还要仔细的进行倾听，倾听的对象是主油泵在转动时候所产生的声音，除此之外，还要注意油温，如果有必要必须要进行故障停机处理。其次就是油系统在运行的过程中混入了一定的空气，这些空气可能会导致系统管路的油压出现不稳定，从而导致调节系统出现不稳定的现象。在这样的情况下，如果如果高压油泵进行作业，那么油系统的油门就会自动的进行开启，导致了高速运行的油流内出现气泡。因此要想解决这一现象，调节系统在运行的过程中，就必须要将出口的门完全关闭，知道油泵运行的时候才能够将其开启，在开启的过程中，也要缓慢的进行，逐渐的提高油压，这样里面存在的空气就会排出，不会导致整个系统出现故障。如果空气无法从油里面分离出来，这一影响因素可能有以下几点：回油管路布置太高、油箱的油位过低、油箱容积太小和排烟机机调的工作不严密等。想要顺畅地排出系统中的空气，应该在弯管的最高位置的各个死区中开设一些排气孔，保证空气顺利排除[2]。
4.2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[2]。
4.3汽轮机中机动组异常强迫振动
        汽轮机中引起其中机动组异常强迫振动的原因包含许多方面，首先是汽轮机中联轴的螺栓由于汽轮机工作过程中的晃动、振动、或者是联轴的承载过负荷；其二也有可能当汽轮机工作时间较长时，汽轮机的气缸会发热，致使汽缸的气体发生热胀冷缩，最后汽轮机转子受热弯曲，不能满足转子的温度和振动条件；最后，为了提高汽轮机的工作效率，汽轮机基本上一直运作，致使汽轮机动组振动频率加大，造成汽轮机异常强迫振动。为了解决这个问题，需要工作人员通过一系列的方法对汽轮机的振动状态进行充分的研究和分析，可以通过频谱分析法和其他的方法进行相应的分析，经过分析之后能够得到一些特性图，通过特性图可以分析在什么方位发生故障，最终找到出现故障的具体原因。这样可以解决机动组异常振动的问题[3]。

4.4汽轮机中机动组异常强迫振动
        造成机群异常振动的因素有很多，第一，涡轮机轴杆的摇摆、振动、联轴器的载荷过大；二是由于涡轮在长期运行中产生了热量，导致气缸内的气体热胀冷缩，最终导致转子受热而弯曲，无法适应转子的温度和振动；最后，为了提高机组的运行效率，机组基本处于运行状态，导致机组的振动增加，从而引起机组的非正常强迫振动。为了解决这一问题，工作人员必须要对透平机的振动状况进行全面的分析，然后利用频谱分析等手段，对其进行分析，得出特征曲线，从而得出故障的原因。该方法能很好地解决机动装置的异常振动问题。

4.5汽轮机内机动组系统卸荷阀常见故障及维修方法
        通过大量的试验，我们发现，由于长期使用燃料对 O形圈造成了很大的损伤，从而造成了安全阀顶部的安全油泄漏，从而造成了安全隐患，同时，涡轮在使用的时候经常会遇到含有杂质的机油，从而造成了大范围的腐蚀和破损，这也是涡轮漏油的主要原因。因为卸载阀受损，汽轮机调整转速系统中的安全阀未快速关闭，但是，由于伺服阀的流量比较大， EH流量不够，因此，涡轮调速系统 AST液压处于下降状态，这就造成了汽轮机的动力装置跳闸，严重的后果是强制关闭调速系统的气门。由于该问题会引发许多问题，从而使机组无法正常工作，因此，如何解决该问题成为目前机组的首要问题。为此，工作人员应充分利用汽轮机组的停机时间，对汽轮机组各阀座的密封、密封情况进行彻底的检查，并将其内部不符合规定的、破损的零件替换掉。此外，在采用其它类型的伺服阀时，可以采用MDOCJ761-003型的伺服阀，并与该接头配合进行转换，因此，该类型的伺服阀不会对 EH系统的液压产生任何影响，即使涡轮调速系统的机油动力被损坏。从而最大限度地解决了汽轮机动力装置的卸荷阀失效问题。

5.汽轮机可靠运行的管理措施
5.1监控零部件质量
在电厂设备管理工作中，易损零部件是一个重点，直接影响设备运行效率。对于管理人员而言，应该加强零部件的质量监控，以《汽轮机动叶片测频方法》、《汽轮机控制系统性能试验规程》、《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》等为依据，在零部件性能减退时，及时进行维修和更换，降低故障发生率。此外，在设备采购阶段，应该加强市场调研工作，了解厂家的资质、实力、信誉，看是否具有合格证、质量检验报告等资料，从源头上保证汽轮机的性能质量[4]。

5.2加强维修保养工作
        在维修保养工作上，第一，要求技术人员树立端正的工作态度，根据电厂运行特点，编制科学的维修保养计划，落实日检、周检、月检、季度检、年度检制度，将生产效率、运行质量和技术人员的薪资水平相挂钩。第二，在每次维修工作中，应该总结经验，分析汽轮机故障的常见原因、影响因素，从而制定针对性的防范措施，将管理工作贯穿在生产全过程。第三，检测、维修工作的开展，要利用先进的信息技术，熟练掌握无损检测技术的应用，改变传统的人工手动检测方式，不仅能提高维修效率，还能保证人员安全性。
5.3提升人员专业水平
        电厂机组容量不断增大，新设备、新技术层出不穷，汽轮机在运行过程中，出现的故障更加多样化，对技术人员的专业水平提出了更高要求。其一，电厂应该定期组织人员进行培训学习，掌握最新的专业知识和操作技术，促进综合技能素质的提升。其二，制定合适的奖惩激励措施，针对工作积极、态度端正的员工，给予物质奖励和精神奖励，充分调动工作人员的积极性。
6.结语
        综上所述，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：
[1]张宇航. 火电厂汽轮机辅机常见故障及检修维护对策[J]. 电力系统装备, 2021.
[2]于学海, 牛祯. 汽轮机调速系统常见故障与处理措施[J]. 中国科技投资, 2021.
 [3]刘兆，詹培德，杨科，等.汽轮机控制油路常见故障分析与处理[J].化工管理，2018（10）：148-149.
 [4]杨红军，张志鹏，高咏梅，等.汽轮发电机组调节系统的故障分析[J]．石油化工设备技术，2019（2）：133．