淺談汽輪機調節系統的檢修

姚 磊

大連三惠熱電有限責任公司

引言

汽輪機調節系統是以自動控制理論為依據進行系統動態分析和設計的一種反饋控制系統，其特點是能夠執行控制系統的指令，控制汽輪機各進汽閥和調節汽閥的開度，調整汽輪機的蒸汽流量，來保證汽輪機轉速和負荷調都處于最佳。

1 調節系統故障分析

1.1 調節系統的油壓波動

調節系統油壓波動的主要兩個因素是主油泵和注油器本身的工作性能不穩定，油系統混入空氣。油流中的空氣造成油壓波動，對調節系統的穩定性危害最大。油流中空氣的來源是在機組啟動時油系統的空氣沒有排凈，尤其啟動輔助油泵時出口門開啟，高速油流將會卷進大量的氣泡。因此，在啟動輔助油泵前一定要關閉出口門，待油泵運行正常后再緩慢開啟出口門提升油壓，進一步排出調節系統各部套及油路中的空氣。油中空氣的存在與油路系統中空氣分離的條件有關，如油箱容積過小、回油管路布置過高、油位偏低、排煙風機調試不當或排煙風機進口不嚴密，使油箱未建立起微負壓及系統中的油流速度過高等都是造成空氣不能充分分離的原因。為便于排出積存在系統中的空氣，應在彎管的最高部位及可能積存空氣的死區開設排氣孔。調試過程中人為地使調速系統波動，對于排出調節油系統中積存的空氣同樣效果良好。

1.2 油質與調節部件漏油的分析

油質不良是調節系統工作的一個重要因素，油質不良包括油質不清潔以及運行中油質劣化兩個方面。由于液壓調節元件的間隙都很小，如果油中含有機械雜質，尤其是較硬的砂粒時，將引起調節系統的卡澀，從而造成調節系統擺動，這類現象是較常見的。目前對于油中的水分和雜質，通常采取定期取樣化驗實施監任、不間斷逮油、大修后對油系統管路、軸瓦進行大流沖洗等方法。調節系統部件偏油，一方面將會造成系統油壓過低、油動機出力不足，調節系統遲緩率增加以及調節元件性能的失常，從而引起調節系統的擺動。另一方面對安全生產也十分不利。造成調節系統部件翻油的原因是多方面的，如調節系統部件磨損腐蝕造成配合間隙過大，油動機活塞缸壁局部磨損嚴重使油動機兩腔室短路，系統逆止閥不嚴，以及對于全液壓調節系統、整個調節油回路都包含在一個焊接箱體內，如果箱體上存在氣孔、砂眼、未焊接透等缺陷.或結合面不平整及墊片破損等，將造成不同油壓等級的油路之間發生短路現象等，這些現象在機組運行中常遇到。

2 自動主汽門閉合故障及排除措施

2.1 自動主汽門故障的分析

汽輪機組自動主汽門無法打開的問題，按常規考慮，在運用調節保安系統工作原理分析后發現出現該故障主要有以下疑點：調節保安系統調試前，通過檢查發現了高壓交流油泵選型偏小，到運轉層時高壓油壓力只有0.63MPa，僅比安全油低限動作值0.6MPa略高一點，而安全油取自高壓油，因此難以保證正常的安全油壓和油動機正常動作。假如等新的高壓交流油泵到后再啟動機組，時間較長，經濟和社會效益都會受到很大影響。因此，在經過充分的安全、技術論證后，通過業主內部調劑到的現成變頻器，首先將高壓油壓力適當提高了0.12MPa。油壓提高后，在隨后開始的調節系統調試中我們發現自動主汽門無法打開。對比設計參數，油壓仍比設計值低0.25MPa左右，但從安全穩妥的角度考慮，高壓交流油泵轉速不能繼續提高，壓油壓力低自然成為疑點之一。

2.2 自動主汽門故障的排除

自動主汽門剛出廠，液壓缸內可能有毛刺雜物，大修后的機組啟動時也遇到過這種情況，有時通過杠桿助力，有時通過解體清洗能夠解決問題，是否需要這樣做。依據機組調節保安設備的現場布局管路可拆卸接頭位置、子系統功能和功能塊隔絕的可行性，將汽輪機調節保安系統劃分成了危急遮斷模塊、自動主汽門操縱座及啟動閥模快、DEH液壓部套模塊、磁力斷路油門模塊等功能模塊，根據劃分出的功能塊和優先隔絕方案，先進行危急遮斷功能塊的隔絕工作。在不需要打開汽輪機頭前箱的情況下，拆除系統與前箱內危急遮斷功能塊的安全油螺紋接口，并用絲堵臨時封住。再啟動油泵，旋轉啟動閥，測試系統是否正常，此時自動主汽門成功打開，再細致檢查，發現危急遮斷油門漏油，泄漏處理完后恢復安全油接口，將危急遮斷系統整體并入系統，再次測試系統，自動主汽門每次都能順利打開，自動主汽門打不開問題得到完全解決。

3 LVOT的信號故障進行診斷與排除

在日常巡檢中個調節汽門LVOT組件的連接點要定期進行重點檢查，不能有松動現象，同時LVOT組件的連接處應加高溫潤滑脂以減緩磨損。在線更換LVOT是個比較復雜的工作，按照廠商提供的更換方法，必須多次全開全關調門，以調整閥門伺服卡的零位和滿度。采用此方法勢必給機組的負荷帶來大幅度的突變，嚴重威脅機組的安全運行。在實踐中，通過多次試驗，我們總結出了一套行之有效的方法采用該方法不會對機組的負荷產生擾動。在線更換位移傳感器的方法簡述如下：第一，機組退出協調運行方式。因在協調方式下，CCS將DEH的高壓調門作為一個執行機構對待，人為改變某一個高壓調門的開度會使系統誤認為調門動作，進而使其它調門跟著動作。造成負荷波動；第二，將DEH投入功率回路后，切單閥方式運行，手動關閉該調門油動機的進油門閥，該調門的油動機失去油壓而自動關閉，調門不會隨伺服閥指令的變化而動作。

結束語

綜上所述，汽輪機調節系統由于系統復雜，涉及到汽機和熱工等多個專業配合，其故障的查找和排除是汽輪機檢修維護工作中的一個難點。在汽輪機調節系統故障分析中，正確使用多種方法綜合判斷，將會大大縮短故障準確定位的時間，減少損失。

[1]尹全.某電廠汽輪機組電液調節系統故障分析及檢修管理[J].科技創新與應用，2013(22)：113.

[2]許新亞.杜絕汽輪機調節保安油系統檢修的漏洞[J].華東電力，1983(12)：57.