汽輪機數字電液調節系統常見故障分析

張益祥 蔡東敏 劉勝利

【摘 要】汽輪機是發電廠日常運營過程中的重要構件，它可將蒸汽能量轉變為機械能，以驅動發電機組等設備。汽輪機運行過程中，數字電液調節系統發揮了重要的作用。一旦數字電液調節系統出現故障，將會影響到汽輪機工作的穩定性。基于此，本文對汽輪機數字電液調節系統常見故障進行了分析，并提出了相關完善策略，以供參考。

【關鍵詞】汽輪機 調節系統 維護

1汽輪機數字電液調節系統結構及作用概述

汽輪機數字電液調節系統主要功能是對發電機組的轉速與功率進行調節。系統實際運行過程中，通過指令形成回路，同時可對電機組運行狀態信號進行分析、處理。經過系統運算、分析后，將控制信號傳至電液伺服閥，利用閥的開度來實現速率及功率調控。汽輪機數字電液調節系統主要由電子控制器、計算執行機構、保護系統及高壓抗燃油系統所構成[1]。上述模塊共同作用下，除了可以實現發電機組轉速調節及功率調節外，還可控制負荷、自動同期、一次調頻等。正是基于數字電液調節系統的作用，才能保證汽輪機發揮穩定作用，為發電機組運行提供支持。

2汽輪機數字電液調節系統主要故障分析

2.1內部泄露

油泄露是數字電液調節系統較為常見的故障之一，主要由以下因素造成：（1）部分條件下，由于工作壓力過高，再加上機組高頻振動及高溫負荷，會造成油管微裂紋擴大，導致油管出現裂口。（2）部分管路分布于高溫區域，長期運行過程中，O型密封圈受熱會出現老化并斷裂，造成油泄露。（3）系統油管路與汽機調門相連，會受到機組振動影響。若接頭預緊力不夠，會導致接頭松落，出現漏油。（4）蓄能器短路。一旦出現蓄能器短路，可能會造成油閥處于打開狀態或造成閥門不緊，導致油泄露。（5）腐蝕作用。數字電液調節系統用油屬于磷酸脂，會產生水解作用，并生成醇類物質與磷酸根。受酸性產物影響，會加速油水解，造成內部器件受到腐蝕。另外，三芳基磷酸脂對水分具有一定的吸附性。雨季時期，油中水分含量會明顯上升，導致導電率上升，電液轉換器會受到一定程度腐蝕。

2.2油溫過高

數字電液調節系統正常工作溫度為23℃至50℃。溫度過高時會對抗燃油特性產生影響，從而影響系統整體工作狀態。即便系統在正常溫度范圍內運行，依然會出現局部過熱的情況。一旦系統出現發熱，會加速抗燃油老化，并降低電阻率，導致電液伺服閥受到腐蝕[2]。另外，油溫升高時將產生氧化反應或裂解反應，造成抗燃油酸值上升，會產生沉淀或顆粒物導致伺服閥卡澀，并出現拒動作，甚至導致伺服閥損壞，對汽輪機數字電液調節系統正常工作產生阻礙。

2.3外界環境影響

系統油管與熱力部件之間存在一定間隔，油動機運行過程中，由于內部油流動性不佳，會延長油溫持續時間，影響到油管安全。另外，外界環境條件如溫度、濕度、壓力等均會對系統穩定運行產生一定影響。

3完善汽輪機數字電液調節系統策略分析

3.1改進閥門操作

及時調節系統閥門有助于預防漏油，保證系統處于穩定狀態下運作。若安全閥整定值過低，則需要對整定值進行重新調整；若發現安全閥出現泄漏時，應及時停機檢修，將相關故障排除；若發現溢流閥壓力偏低，要及時反饋維修部門，對溢流值進行重新整定，保證溢流閥壓力高于泵口壓力；若出現雜質堵塞，會導致壓力差過大，此時需立即切換備用泵，讓壓力差處于合理范圍內[3]。

3.2加強日常維護

日常維護工作是保證汽輪機數字電液調節系統穩定運行的重要基礎。具體而言，可以從以下幾方面展開：（1）定期對設備進行清潔。將表面灰塵與油污清除，清洗過程中采取無水酒精（靜置3小時）作為清洗劑。對于系統中新安裝的油道、更換的部件套等需清洗，避免雜質進入系統。定期進行油質檢驗，盡量不要混用不同品牌的油。另外，油使用前，需進行濾油，保證油質量符合標準。（2）定期開展系統檢查。定期檢查系統內部構件，及時替換磨損構件。對油泵電流、LVDT、電液轉化器、油管路接頭等進行檢查，若發現故障，需及時維修或更換，避免影響系統正常工作。（3）定期進行油質主要指標化驗和全分析，重點關注油質水分、顆粒度、電阻率、酸值幾項重要指標，出現超標時，及時濾油至合格值，查明影響原因并消除。

3.3改善工作環境

通過改善工作環境可為系統提供穩定運行條件，降低故障發生率。加強溫度控制，以預防高溫條件下油出現氧化、裂解或O型圈老化斷裂。以保溫介質（硅酸鋁）將油管與油動機進行隔離，讓油動機門座外露于空氣當中，并對系統油管路徑進行優化，盡可能避免系統出現局部過熱點。需要注意的是，機組停運3天后，才能讓汽輪機數字電液調節系統停運進行檢修，必要時機組停運后可繼續運行抗燃油系統24h再停運，避免高溫導致殘余油受高溫出現氧化、裂解。將干燥器安裝于油箱呼吸器上，以吸收外界水分，避免外界水分進入油箱。同時，可采用外置濾油機定期濾油，以隨時去除油中產生的劣化物。另外，O型圈必須使用氟化橡膠材質，在其使用前，對其進行嚴格檢查。確認O型圈規格及品質符合要求后，方可將其置于系統當中。

4結語

汽輪機數字電液調節系統能否穩定運行，將直接關系到發電廠機組日常運作。因此，需要通過改進閥門操作、加強日常維護、改善設備工作環境等措施，為汽輪機數字電液調節系統創造出良性的運行條件，排除故障因素，使其保持穩定的狀態。另外，還需要對系統用油進行嚴格控制，以保證系統用油質量，排除油脂劣化障礙，進一步完善汽輪機數字電液調節系統工作環境。

參考文獻：

[1]楊進升.淺析汽輪機數字電液調節系統及常見故障處理[J].科學之友，2010，（23）：26-28.

[2]羅燕明.數字電液調節系統介紹及故障分析[J].科技致富向導，2014，（35）：192-193.

[3]張俊華.關于汽輪機組電液調節系統故障分析及處理[J].科技創新與應用，2014，（32）：122.