关于汽轮机运行中调节系统故障分析

深圳市能源环保有限公司　蔡　华

关于汽轮机运行中调节系统故障分析

深圳市能源环保有限公司蔡华

汽轮机是一种常见的发电设备，在我国大部分火电厂中都被广泛应用。由于汽轮机是一种可以进行能源转换的发电装备，通过将热能转化为动能，在将动能转换为电能，不但实现了能源的可持续利用，且内部具有调节系统，稳定性很高。因此对于汽轮机发电设备，唯一让我们产生担忧的就是，内部的调节系统出现故障时，产生的影响。针对于此本文对汽轮机运行中调节系统故障进行了简要分析，进而解答更多人的疑虑。

汽轮机；调节系统；故障分析

前言

汽轮机调节系统是由电子控制器、操作系统、执行系统、保护机构、以及油系统这五个部分组成的。其整体系统结构是在先进的网络技术与控制技术推动下实现的。可以为汽轮机系统提供强大的技术支持与保护功能，不但提高了汽轮机系统运行的可靠性，也提高了汽轮机功率、频率等运行参数的精度，是汽轮机发电安全的保障。

1.汽轮机调节系统调节方式

在汽轮机调节系统中主要有三种常见的调节方式，压力调节、流量调节和速度调节。我们首先介绍压力调节，压力调节主要是应用在供热式汽轮机中，利用波纹管调压器这种工具对汽轮机进行调节。在调节压力时，汽轮机中的气压就会发生变化，而这种变化就会以信号的形式作用于波纹管上，当达到一定程度时，波纹管中的弹簧就会在压力作用下，发生弹性形变，从而实现汽轮机内部位移［1］。其次是流量调节，这种调节方式主要是应用于流体机械汽轮机中，可以利用孔板两侧之间压力的不同，来测试出流量信号，通过流量变化，驱动高炉鼓风机中的汽轮产生速度变化。最后是转速调节，这也是最常见的一种调节方式，是通过在汽轮机中安装调速装置，进而实现将转速信号转变为位置移动，常用的调速装置有机械式和离心式两种，其原理都是通过重锤饶轴旋转产生的离心力，带动弹簧形实现的。

2.汽轮机运行中调节系统故障分析及处理

2.1油系故障分析

油质不良是引起调节系统出现故障的主要原因之一，汽轮机中的燃油主要是由三芳基磷酸这种化合物组合而成，人工合成的三芳基磷酸本身很容易在空气中发生氧化反应，分解成一种酸性油脂物质，而较差的油脂，则更不具稳定性，分解出的酸性油脂更多。当这种酸性油脂流入到机械内部时，就会对内部零件造成一定的腐蚀，从而形成腐蚀物，这些腐蚀物与劣质燃油中的杂质就会混合在一起，造成管路中的磨损与堵塞，使内部零件无法正常移动，造成系统部分的迟缓与卡涩，引发系统内部结构功能失灵［2］。其次是油压不稳，汽轮机在运行过程中，经常会出现EH油压、AST油压异常波动的现象，而这种波动的现象会经常出现，引发这种波动的原因有几点，第一是油路问题，也就是说汽轮机本身的供油系统或者是EH油路系统存在问题，第二是电液伺服卡塞造成的，第三是汽轮机的调节阀可能存在一定问题，第四是汽轮机的保护系统出现了故障。最后是油系统内部漏油，这也是油系统中最严重的故障，会使系统整体油压变低，从而引起机械动力不足，调节系统迟缓，降低汽轮机的整体稳定性，引起漏油的原因有很多，例如零部件的磨损，使零件之间缝隙越来越大，或者是活塞垫片破漏等，这些都是造成汽轮机调节系统漏油的原因。

在对于油系故障的处理上，可以从以下几点做起。首先针对油质不良，可以让工人定期进行油质化验，从而确保汽轮机中使用的燃油能够达到使用标准，并且可以时常对燃油进行滤油，将油中的杂质清除，同时要定期清理油管，大流量清洗轴管，以减少管道油污对调节系统内部的危害。其次是对于油压不稳，当出现油压不稳时，应尽快停机检修，先对主油泵进行排查，若气门油阀关闭，主油泵的供油还正常，则不是主油泵的问题，接下来可以依次类推，通过不同气阀的测试，找到问题所在，维护人员要认真的做好记录，步步深入，进行有针对性的修正。

2.2滑阀构造故障分析

无论是对于全液压调节系统还是半液压调节系统，滑阀都很容易出现故障，最常见的就是滑阀卡涩，这也影响汽轮机调节系统中最主要的问题，当滑轮卡涩时整个调节系统都会变得缓慢，严重时就会造成部分结构瘫痪，影响整体结构的运作，出现这种现象的主要原因就是在机械常年累月工作时，部分零件出现锈化，这就造成了滑轮的卡涩。其次是卡油门的过封度，尤其是在断流放大机构中，机械设备的整体运行并不是非常稳固，即使是在转动速度不变的情况下，脉冲轴也会出现一定的波动，这种情况可以不予理会，可是当错油门的过封度出现问题时，就会使油管中出现涡流，造成主流泵的波动，这就会造成较大的机械故障［3］。

对于滑阀构造故障，首先应该做的就是优化设计，为防止滑阀卡涩。首先在设计制造时严格把关，提高每一个零件的精细度，从而减小滑阀零件的误差，并且还可以在调剂系统中安装一个对压弹簧，对压弹簧的位置选择，可以与滑阀形成一个顶针式的联系结构，然后将弹簧安放在弹簧座，这就可以有效的控制系统内部的平衡油压结构。而在错油门滑阀设计上，首先就是要选择合适的错油门形状，这样才能使平口式错油门，在有口开启时形成一个相同方运动的力，实现油流对孔之间的射流，从而减小油管之中的涡流，进而降低调节系统中的整体设备波动。

2.3配汽结构故障分析

配器结构故障最主要的体现就是凸轮磨损，由于汽轮机每天都要进行长时间的运作，因此工作负荷很大，这就很容易造成配汽结构凸轮磨损，而这种磨损会随着时间变化推移发生不同性质的部位结构变形。这就为系统调节造成了一定程度的困扰，当这个变形的部位进行调节工作时，就会将整体系统中的问题暴露出来，使得调节系统的不等率偏离正常水准，造成与其他配件之间的不和谐运作，进而使整个调节系统出现大频率的震荡［4］。其次是调速气门的节流锥也是产生配汽结构故障的一种原因，汽轮机在工作时，一不小心触碰节流锥的气门，就会使气门内的气量发生变化，很容易产生空负荷现象，而这种空负荷最容易造成节流锥的磨损，从而导致整个调节系统出现摆动［5］。

在对配汽结构故障进行处理时，可以通过对角与顺序结合的配汽方式减少配汽中的不平衡气流，这样即使负荷增加，也会降低节流损失，从而确保机组在高负荷区内部的调节效率，提高顺序阀门在调节系统中的工作地位［6］。其次是可以进行阀门重组，在设计阀门重组的方案时，可以根据系统运行的负荷区与系统中喷嘴数的差异进行阀门重组设计，从而调整阀门的开启顺序，进而将阀门处的负荷点降到最低，减少配汽结构的节流损失，提高调节系统在负荷区内工作时的运行效率，保障汽轮机的安全运行。

3.结论

汽轮机是火电厂内部的重要发电设备，因此其运行的稳定性对于电厂的发展生产具有重要意义。而实现汽轮机内部的安全运行，就要靠调节系统进行控制，然而从我国目前汽轮机的调节系统研究分析，在技术上还有一定的提升空间。因此在日常工作生活中，要加大对调节系统的维护与研究，实现调节系统的高性能发展，为我国的电力发展做出贡献。

［1］高艳敏.发电厂汽轮机运行效率优化［J］中国科技投资.2013（09） .

［2］王琦.浅谈汽轮机运行主要参数的监视［J］.河南科技.2013（06）.

［3］于新华.关于汽轮机运行主要参数监视的探讨［J］.中国高新技术企业.2013（25）.

［4］孟凡华，张祖刚.汽轮机运行效率下降的原因分析和处理［J］.深冷技术.2010（05）.

［5］韩明.浅谈火电厂汽轮机运行故障处理技术［J］.能源与节能.2013（12）.

［6］刘祥春.浅述汽轮机结垢的分析及对策［J］.石油化工设备技术.2010（02）.