汽轮机调速系统常见故障及维修

2015-12-10张立

中国科技纵横 2015年14期

关键词：汽门卸荷油压

张　立

（陕西清水川能源股份有限公司清水川发电分公司，陕西榆林 719400）

汽轮机调速系统常见故障及维修

张立

（陕西清水川能源股份有限公司清水川发电分公司，陕西榆林 719400）

汽轮机使用广泛，但易出现汽轮机故障，从而影响到企业的经济效益，甚至威胁到人员的生命安全。针对汽轮机调速系统在运行、检修、安装和制造中存在的问题，积极采取有效措施，快速处理汽轮机调速系统常见故障。文章分析了汽轮机调速系统组成，汽轮机调速目的及基本任务，阐述了汽轮机调速系统常见故障处理方法。

汽轮机调速系统常见故障

随着社会经济水平的提高和电力事业的不断发展，整个社会对电能质量的要求越来越高，对发电设备的运行维护与保养也提出了更高的要求。火力发电是我国电力生产的主要方式，而汽轮机作为火力发电结构中的重要动力组成，其稳定运行对电力供应有着重要的意义。调速系统是汽轮机的中枢神经，对汽轮机转速控制起到决定性作用。由于调速系统受很多因素的影响，因此故障率较高，且一旦发生故障往往后果严重。因此，深入了解汽轮机的调速系统故障缘由，对提高设备可靠性，保证机组安全稳定运行作用巨大。

1　汽轮机调速系统组成

汽轮机调速系统主要由液力执行机构、硬件和电子控制柜、控制系统软件共同组成。汽轮机调速系统电子控制柜由现场控制站、MACS-IIDCS系统组成。调速系统微处理器DPU是DEH核心，其是一个独立、完整的控制系统，具有CRT显示、系统检验、打印记录、控制操作等功能。现场控制站由硬接线手操盘、冗余服务器、操作回路、继电器盘、通讯网站等组成，系统软件主要是由 DEH核心控制装置采用Windows NT的MASC-II来控制，由QNX软件来操作主控单元，从而实现控制运算、自动切换、自诊断、通信以及信号处理和转换等功能。

2　汽轮机调速目的

汽轮机调速系统的任务，就是使汽轮机输出的功率与电负荷保持平衡。也就是说，当用户电量增多时，汽轮机的负荷也应该随着增加，这时汽轮机的调速系统就要开大汽门。具体来说是出于电力客户用电量需求、供电质量要求、发电厂安全的需要三个原因考虑的。

3　汽轮机调速基本任务

为此可以总结汽轮机调速系统的三个基本任务为:一是:机组独立运行时，当工况发生变化时，调节汽轮机的转速，使之保持在一定范围内；二是:机组并网运行，当电网频率发生变化时，调整机组负荷，使之保持在一定范围内；三是对于带调节抽汽的汽轮机来说，当汽轮机工况发生变化时，调整抽汽压力在一定的范围内。

4　汽轮机调速系统常见故障及维修

4.1低压调节系统的油压波动

当调节系统油压发生波动时，首先的可能原因为主油泵及注油器的本身运行性能不够稳定所造成。当工作中主油泵及注油器发生失常，应马上启用备用的油泵，且要仔细确认主油泵和转动构件的声音，时刻关注系统油温、油压变化，在必要时使系统停机整顿。另一个原因是油系统中混入了空气。在油流中有空气存在将使管路中油压发生晃动，这对于系统稳定性的危害极大。在高压油泵运行时，油系统油门会自动打开，高速的油流会卷入很多气泡。因此，在辅助油泵启动前，必须要紧闭出口，待油泵运行后，再打开出口进行油压提升，进而使系统中的空气有效排出。油流内空气的多少与空气中油系统分离存在极大关系。空气无法从油中充分分离受许多因素影响，主要有油箱的油位太低、回油管路的布置较高、排烟机机调工作不够严密、油箱的容积过小等。要想顺畅地将系统空气排出，要在弯管最高处的各死区开设排气孔。此外，在启动调试机组的过程中，人为让调速系统产生波动，或是提前运行油泵，这样可以对调节系统产生积极的影响。

4.2系统挂闸后A侧中压主汽门无法开启

按照主汽门的运行原理，机组挂闸之后，主汽门油缸活塞下部油压大约为14.0MP，开启主汽门，进行外部的检查，若A侧中压主汽门阀门装置和关闭弹簧等没有出现卡涩等现象，就可判断故障发生点为主汽门油缸活塞下方压力油或无压力油发生泄漏。其中使主汽门油缸活塞下方高压油发生泄漏的原因有:（1）主汽门活动电磁阀带电打开使主汽门油动机油缸活塞下腔的压力油跌落；（2）电磁阀组件上的AST电磁阀失电打开，将卸荷阀杯状滑阀上部的AST控制油接通到无压回油，卸荷阀的杯状滑阀在其底部的油压力的作用下动作，将各主汽门油动机油缸腔的压力油接至有压回油；卸荷阀本身存在故障。显然第二种情况是不可能出现的，因挂闸后其他3个主汽门均能打开；第一种情况通过活动电磁阀带电和失电试验，主汽门的状态没有变化，也就是说A侧中压主汽门始终处于关闭状态，因此问题出在第三种可能性最大。将A侧中压主汽门卸荷阀拆下，经过检查发现卸荷阀上针阀调节手柄己经全部旋入，手柄没有阻力，也就是说手柄螺纹过短没有将针阀旋转到位，造成A侧中压主汽门卸荷阀上的AST油压经过针阀封堵的油孔进入有压回油，A侧中压主汽门油动机油缸的活塞下部高压油经卸荷阀接至有压回油，A侧中压主汽门不能打开，重新制作卸荷阀上的针阀调节手柄螺丝，并比原来的手柄螺丝加长10mm，装入后，A侧中压主汽门能够缓慢打开。

4.3无信号输入情况下A侧GV3高压调速汽门自动打开

汽轮机调速系统在没有信号输入情况下，A侧GV3高压调速汽门自动开启，主要原因是压力油经过滤油器流入电机伺服阀在输入GV3高压调速汽门油动机，从而开启GV3高压调速汽门。在汽轮机调速系统正常运行条件下，电机伺服阀没有接到输入信号，压力油不能进入电液伺服阀，造成电压伺服阀无法正常接收信号，主要是由于电机伺服阀位置发生漂移，因此要适当调整电机伺服阀机械零位。将信号源作为电机伺服阀输入信号，电流输入要小于4MA ，逐步调节伺服阀机械零位，并且在这个基础上，关闭GV3高压调速汽门，逐渐增加调速系统输入信号，使汽门逐渐打开，当调速系统汽门全部打开之后，再逐渐降低输入信号，关闭调速系统汽门。通过调节电磁伺服阀机械零位，有效解决无信号输入情况下A侧GV3高压调速汽门自动打开问题。

4.4电磁阀通电而所有的主汽门不动作

在主汽门试验时，电磁阀通电、主汽门开启时却不活动。故障原因很大可能是由于主汽门试验油路受到阻碍，在电磁阀通电后，阀体的活塞不活动；控制主汽门运行速度的节流孔受到油路的影响产生问题；油动机活塞下面的高压油和主汽门间的排油路不够顺畅等。第一，要检查A侧的主汽门电磁阀是否处于正常的运行状态，拆除电磁阀，接上220V交流电来进行检查试验，若电磁阀运动是正常的，那么就可以排除电磁阀的问题；接着，要检查主汽门活动排油路和油动机活塞下面的高压油之间是否存在问题，如果发现存在螺丝4.5设备部件漏油

太长的现象，都可能是油管堵住的主要因素，必须要对其进行处理，之后再进行主汽门活动检查，测试是否达到要求。

当汽轮机油系统部件漏油时，一方面会降低调速系统油压，导致油动力不足，调速系统迟缓率增大，从而导致汽轮机调速系统晃动；另一方面，系统部件漏油严重危害汽轮机的安全、稳定运行。汽轮机调速系统液压调节油路不平整、系统部件腐蚀或磨损严重、零部件配合间隙扩大等是造成油系统零件漏油的主要原因。结合汽轮机油系统部件漏油情况，密切关注汽轮机油压变化情况，必要时要将汽轮机进行停机调整，并且对于汽轮机系统漏油要及时采用防火和堵漏措施。