第三熱電廠60MW汽輪機調節保安系統故障分析及處理

康雪旋

摘 要：調節保安系統故障是汽輪機常見的問題之一，原因也較復雜，本文對第三熱電廠60MW汽輪機調節保安系統運行中經常出現的故障如空負荷運行時轉速超過額定值、空負荷時轉速擺動、調速系統在帶負荷時、負荷擺動、主汽門不能正常開啟等，通過構造原理、運行中的實際狀態和實踐操作等進行分析并提出了處理辦法、以及避免故障重復發生的措施。關鍵詞：汽輪機；調節保安系統；故障分析及處理DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.182

第三熱電廠60MW汽輪機是由青島捷能汽輪機有限公司生產的C60—8.83/0.785型汽輪機。60MW汽輪機主要功能是供電、供熱。冬季供暖時最大抽汽量為170噸/小時，可為200萬平方米的住房提供采暖熱源。其調速系統的安全、穩定運行直接影響到集團公司居民冬季采暖的可靠性和整個電網系統的安全運行，調速系統的正常工作在汽輪機組運行中起著重要的作用。C60—8.83/0.785型汽輪機有2個主汽門、7個高壓調節汽閥，8個低壓調節汽閥。調速系統主要是由調速汽門、主油泵、錯油門和油動機組成的。通過改變調節汽閥的開度來調節汽輪機高、低壓段進汽量。為滿足電負荷和抽氣負荷的需要，通過調節油動機來帶動配汽機構，通過改變橫梁的位置，使閥蝶能夠按照相應的配汽升程曲線順序動作，通過閥蝶開啟、關閉來改變汽輪機各段的進汽量，滿足負荷的要求。但是調速系統在運行中經常會出現一些故障，現將有關問題分析如下：1 機組空負荷運行時轉速超過額定值

當油動機處在關閉位置，轉速仍超過（P實/P0）×1000 r/min，嚴重的超過3000 r/min，通過分析觀察和分析主要由以下幾個原因造成的：一是發現油動機關閉時調速汽門沒有完全關閉，還有一定開度，調速汽門的進汽量較大，主要是由于，油動機和調速汽門不能完全配合。解決的方法：（1）調速汽門門桿螺帽與提板的距離做適當的調整。（2）為了使調速汽門與杠桿比例相適應，可以采用放長連桿長度的方法來解決。二是調速汽門被檢修后殘留的雜物卡住，蒸汽質量變差，結垢，調速汽門門桿彎曲，門芯歪斜一邊，會使調速汽門漏汽量增加。解決的方法：對整個系統進行清理，清除雜物，恢復正常運行。三是調速汽門漏汽量增大原因可能是由于蒸汽節流沖刷磨損。解決的方法：我們可以對調速汽門門閥芯進行研磨，直到合格。2 空負荷運行時機組轉速擺動比較大

機組空負荷運行時，轉速擺動比較大的話，發電機在并電網時就會發生困難。通過研究和分析發現，機組轉速擺動較大的原因有以下幾個方面：（1）螺旋形彈簧的端面不平行，產生反轉的力矩，這個力使調速系統遲緩力增加。所以原彈簧端面應磨平或更換。（2）調速汽門中部套的某一滑閥卡住或銹住，主要是由于油中雜質和水分增多，所以要進行濾油，以清除雜質和水分，甚至清洗整個油系統使系統運行恢復正常。（3）調速系統的擺動還有可能是錯油門在進油側的窗口上出現了負的重疊度。所以應更換新的套筒。（4）油動機活塞和活塞桿的并帽松動。可以通過緊固并帽或在活塞桿上再增加螺紋，來緊固油動機和活塞桿。（5）由于長時間運行和安裝不當，使油動機與調速汽門連桿、杠桿處的活接頭松動，更換新的活塞接頭或銷子。（6）門桿單面被卡住，主要由于調速汽門和油動機門桿中心偏差太大。所以要校正門桿，使其恢復中心位置。3 機組運行時負荷擺動比較大

機組帶負荷時經常或在某幾個負荷下擺動，經分析和研究，主要原因是因為調速系統遲緩率超過允許范圍造成的，另外，還有以下幾個原因：（1）在靜態特性曲線上出現水平部分，就會使負荷擺動，主要原因是調速汽門的重疊度配合不當。一般情況下，調速系統靜態特性曲是一條逐漸向上斜或向下斜的直線，要通過調整調速汽門重疊度來實現，在前一個調速汽門還未開足時，后一個調速汽門應及時開啟，這樣在線上就不會出現水平部分。（2）負荷瞬間擺動，這是由于門桿疲勞斷裂，門芯脫落造成的，主要原因是由于汽流的渦流作用，在運行中調速汽門門芯往往在很高頻率下移動造成的斷裂。（3）機組在增負荷和減負荷時，需要克服蒸汽阻力，調速汽門上升和下降速度差異較大，所以調速汽門在開啟時造成的遲緩率，引起負荷擺動，調速汽門上總的作用力是向下的，在增負荷時，油動機必須克服過熱蒸汽向下的作用力，即需要錯油門有較大的偏移，才能開啟調速汽門，開啟后蒸汽作用力迅速下降，而錯油門還沒有回到中間位置，造成調速汽門很快上升，負荷增加許多。在降負荷時，油動機不需要花費太大力氣，調速汽門就會關小。（4）調速汽門動作不靈活而引起負荷擺動，主要原因還有門桿漏汽，使汽門上部的零件受熱膨脹，影響動作速度，或者調速汽門門桿結鹽垢卡澀，影響門桿動作速度。（5）對主油泵各部件進行檢查發現穩壓濾網損壞、油泵鍵松動等可導致主油泵出口油壓不穩造成負荷不停擺動。（6）調速汽門有時受力突然改變，而同步器不易同時改變負荷，致使負荷擺動。4 主汽門不能正常開啟

主要原因有：（1）保安油壓沒有正常建立。處理方法：檢查手動停機閥位置是否正確。如果不正確。則要用復位閥使危急遮斷油門復位，然后手拉手動停機閥使其位置正確。（2）如果保安油壓正常建立，而主汽門依然不能正常開啟。處理方法：需要檢查主汽門控制油壓是否正常，如果主汽門控制油壓偏低，則需檢查主汽門供油滑閥密封面是否完好，是否存在漏油現象。如果密封面有損傷，則需要對其密封面進行研磨。5 結論與建議

調節保安系統故障是汽輪機常見的問題之一，原因也較復雜。轉速擺動與負荷擺動，核心問題是油壓波動引起高低壓油動機上下擺動造成，遇到這種情況一是減少調速系統信號傳遞的遲緩率，二是從油路上分析造成油壓擺動的原因是解決該問題的重要措施。并從以下幾個方面做起，以預防調節保安系統故障的重復發生。一是保持油質的清潔。二是機組每次c級及以上級別的檢修時都要解體檢查，尤其是小汽輪機的油動機、錯油門，并對各部件的磨損、銹蝕、變形等情況仔細檢查，對各個節流孔、放空氣進行仔細檢查、清理和更換。三小汽輪機調速系統靜態試驗時，應采取多點、雙向（上行、下行）的做法，試驗完畢后將結果與以前的數據進行比較，繪成曲線，分析差異和變化趨勢。