關于汽輪機運行中調節系統故障分析

深圳市能源環保有限公司　蔡　華

關于汽輪機運行中調節系統故障分析

深圳市能源環保有限公司蔡華

汽輪機是一種常見的發電設備，在我國大部分火電廠中都被廣泛應用。由于汽輪機是一種可以進行能源轉換的發電裝備，通過將熱能轉化為動能，在將動能轉換為電能，不但實現了能源的可持續利用，且內部具有調節系統，穩定性很高。因此對于汽輪機發電設備，唯一讓我們產生擔憂的就是，內部的調節系統出現故障時，產生的影響。針對于此本文對汽輪機運行中調節系統故障進行了簡要分析，進而解答更多人的疑慮。

汽輪機；調節系統；故障分析

前言

汽輪機調節系統是由電子控制器、操作系統、執行系統、保護機構、以及油系統這五個部分組成的。其整體系統結構是在先進的網絡技術與控制技術推動下實現的。可以為汽輪機系統提供強大的技術支持與保護功能，不但提高了汽輪機系統運行的可靠性，也提高了汽輪機功率、頻率等運行參數的精度，是汽輪機發電安全的保障。

1.汽輪機調節系統調節方式

在汽輪機調節系統中主要有三種常見的調節方式，壓力調節、流量調節和速度調節。我們首先介紹壓力調節，壓力調節主要是應用在供熱式汽輪機中，利用波紋管調壓器這種工具對汽輪機進行調節。在調節壓力時，汽輪機中的氣壓就會發生變化，而這種變化就會以信號的形式作用于波紋管上，當達到一定程度時，波紋管中的彈簧就會在壓力作用下，發生彈性形變，從而實現汽輪機內部位移［1］。其次是流量調節，這種調節方式主要是應用于流體機械汽輪機中，可以利用孔板兩側之間壓力的不同，來測試出流量信號，通過流量變化，驅動高爐鼓風機中的汽輪產生速度變化。最后是轉速調節，這也是最常見的一種調節方式，是通過在汽輪機中安裝調速裝置，進而實現將轉速信號轉變為位置移動，常用的調速裝置有機械式和離心式兩種，其原理都是通過重錘饒軸旋轉產生的離心力，帶動彈簧形實現的。

2.汽輪機運行中調節系統故障分析及處理

2.1油系故障分析

油質不良是引起調節系統出現故障的主要原因之一，汽輪機中的燃油主要是由三芳基磷酸這種化合物組合而成，人工合成的三芳基磷酸本身很容易在空氣中發生氧化反應，分解成一種酸性油脂物質，而較差的油脂，則更不具穩定性，分解出的酸性油脂更多。當這種酸性油脂流入到機械內部時，就會對內部零件造成一定的腐蝕，從而形成腐蝕物，這些腐蝕物與劣質燃油中的雜質就會混合在一起，造成管路中的磨損與堵塞，使內部零件無法正常移動，造成系統部分的遲緩與卡澀，引發系統內部結構功能失靈［2］。其次是油壓不穩，汽輪機在運行過程中，經常會出現EH油壓、AST油壓異常波動的現象，而這種波動的現象會經常出現，引發這種波動的原因有幾點，第一是油路問題，也就是說汽輪機本身的供油系統或者是EH油路系統存在問題，第二是電液伺服卡塞造成的，第三是汽輪機的調節閥可能存在一定問題，第四是汽輪機的保護系統出現了故障。最后是油系統內部漏油，這也是油系統中最嚴重的故障，會使系統整體油壓變低，從而引起機械動力不足，調節系統遲緩，降低汽輪機的整體穩定性，引起漏油的原因有很多，例如零部件的磨損，使零件之間縫隙越來越大，或者是活塞墊片破漏等，這些都是造成汽輪機調節系統漏油的原因。

在對于油系故障的處理上，可以從以下幾點做起。首先針對油質不良，可以讓工人定期進行油質化驗，從而確保汽輪機中使用的燃油能夠達到使用標準，并且可以時常對燃油進行濾油，將油中的雜質清除，同時要定期清理油管，大流量清洗軸管，以減少管道油污對調節系統內部的危害。其次是對于油壓不穩，當出現油壓不穩時，應盡快停機檢修，先對主油泵進行排查，若氣門油閥關閉，主油泵的供油還正常，則不是主油泵的問題，接下來可以依次類推，通過不同氣閥的測試，找到問題所在，維護人員要認真的做好記錄，步步深入，進行有針對性的修正。

2.2滑閥構造故障分析

無論是對于全液壓調節系統還是半液壓調節系統，滑閥都很容易出現故障，最常見的就是滑閥卡澀，這也影響汽輪機調節系統中最主要的問題，當滑輪卡澀時整個調節系統都會變得緩慢，嚴重時就會造成部分結構癱瘓，影響整體結構的運作，出現這種現象的主要原因就是在機械常年累月工作時，部分零件出現銹化，這就造成了滑輪的卡澀。其次是卡油門的過封度，尤其是在斷流放大機構中，機械設備的整體運行并不是非常穩固，即使是在轉動速度不變的情況下，脈沖軸也會出現一定的波動，這種情況可以不予理會，可是當錯油門的過封度出現問題時，就會使油管中出現渦流，造成主流泵的波動，這就會造成較大的機械故障［3］。

對于滑閥構造故障，首先應該做的就是優化設計，為防止滑閥卡澀。首先在設計制造時嚴格把關，提高每一個零件的精細度，從而減小滑閥零件的誤差，并且還可以在調劑系統中安裝一個對壓彈簧，對壓彈簧的位置選擇，可以與滑閥形成一個頂針式的聯系結構，然后將彈簧安放在彈簧座，這就可以有效的控制系統內部的平衡油壓結構。而在錯油門滑閥設計上，首先就是要選擇合適的錯油門形狀，這樣才能使平口式錯油門，在有口開啟時形成一個相同方運動的力，實現油流對孔之間的射流，從而減小油管之中的渦流，進而降低調節系統中的整體設備波動。

2.3配汽結構故障分析

配器結構故障最主要的體現就是凸輪磨損，由于汽輪機每天都要進行長時間的運作，因此工作負荷很大，這就很容易造成配汽結構凸輪磨損，而這種磨損會隨著時間變化推移發生不同性質的部位結構變形。這就為系統調節造成了一定程度的困擾，當這個變形的部位進行調節工作時，就會將整體系統中的問題暴露出來，使得調節系統的不等率偏離正常水準，造成與其他配件之間的不和諧運作，進而使整個調節系統出現大頻率的震蕩［4］。其次是調速氣門的節流錐也是產生配汽結構故障的一種原因，汽輪機在工作時，一不小心觸碰節流錐的氣門，就會使氣門內的氣量發生變化，很容易產生空負荷現象，而這種空負荷最容易造成節流錐的磨損，從而導致整個調節系統出現擺動［5］。

在對配汽結構故障進行處理時，可以通過對角與順序結合的配汽方式減少配汽中的不平衡氣流，這樣即使負荷增加，也會降低節流損失，從而確保機組在高負荷區內部的調節效率，提高順序閥門在調節系統中的工作地位［6］。其次是可以進行閥門重組，在設計閥門重組的方案時，可以根據系統運行的負荷區與系統中噴嘴數的差異進行閥門重組設計，從而調整閥門的開啟順序，進而將閥門處的負荷點降到最低，減少配汽結構的節流損失，提高調節系統在負荷區內工作時的運行效率，保障汽輪機的安全運行。

3.結論

汽輪機是火電廠內部的重要發電設備，因此其運行的穩定性對于電廠的發展生產具有重要意義。而實現汽輪機內部的安全運行，就要靠調節系統進行控制，然而從我國目前汽輪機的調節系統研究分析，在技術上還有一定的提升空間。因此在日常工作生活中，要加大對調節系統的維護與研究，實現調節系統的高性能發展，為我國的電力發展做出貢獻。

［1］高艷敏.發電廠汽輪機運行效率優化［J］中國科技投資.2013（09） .

［2］王琦.淺談汽輪機運行主要參數的監視［J］.河南科技.2013（06）.

［3］于新華.關于汽輪機運行主要參數監視的探討［J］.中國高新技術企業.2013（25）.

［4］孟凡華，張祖剛.汽輪機運行效率下降的原因分析和處理［J］.深冷技術.2010（05）.

［5］韓明.淺談火電廠汽輪機運行故障處理技術［J］.能源與節能.2013（12）.

［6］劉祥春.淺述汽輪機結垢的分析及對策［J］.石油化工設備技術.2010（02）.