国产液调汽轮机不能维持空载运行原因分析与处理

常 青,刘 娟

(1.大连泰山热电有限公司，辽宁 大连 116021;2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006)

1 存在问题

大连泰山热电有限公司C12-3.53/0.98型机组调速系统采用全液压式调节系统，高、低压调节汽阀均采用多阀提板结构，高压调节汽阀有6个蝶阀，机组启动是由主汽门冲动。2号机组在一次启动过程中临界振动达到了0.15 mm，正常状态下为0.05 mm，机组升至3 000 r/min时汽轮机转速开始大幅度摆动，主汽门稍微开大，机组立即超速跳机。此时检查同步器处于低限位置，机组转速升至2 850 r/min时调速系统动作正常，当转速升至3 000 r/min时一次脉冲油压为0.6 MPa，比正常值高出0.24 MPa，并且随着转速而升高，当无法控制转速时，机组只能进行停机处理。

2 问题分析

2.1 影响机组空载运行原因

一般情况下，汽轮机在启动中调速系统出现不能维持空载运行现象时，都是由于进入汽轮机的蒸汽量大于空载所需要蒸汽量，即扰动为正值。对于全液压调节系统的机组而言，不能维持空载运行主要有以下几方面原因：

a. 同步器界限位置不正确或调整不当，下限偏高或偏低；

b. 油动机和调速汽阀无富余行程，下限行程不够，导致调速汽门“悬空”；

c. 错油门、油动机、调速汽门等活动部件卡涩；

d. 阀门在阀座处因积聚或落入杂物而关闭不严；

e. 调节系统中连接件发生松脱，致使调速汽门不能正常关闭；

f. 调速汽阀的阀线严重磨损，阀蝶与阀座中心线不正，阀座与蒸汽室壁的套装位置处有砂眼或缝隙等。

2.2 影响一次脉冲油压升高原因

根据液调原理，一次脉冲油压升高将会关小调速汽门，油压升高信号传给高压油动机，要求关小高压调速汽门，导致转速继续升高，从而产生机组超速。

对于影响一次脉冲油压升高原因，还可以根据调节系统动作原理框图进行分析。由图1可见，能引起一次脉冲油压升高主要有2个环节：一次脉冲油节流孔直径过大或压力变换器内部故障引起油压升高；错油门或油动机活塞卡涩，脉冲油压升高后不能使调速汽门关小，致使反馈作用消失引起油压升高[1-2]。

图1 调节系统动作原理框图

3 故障排查

3.1 调速系统控制调节部件排查

a. 为了排除压力变换器、错油门、高压油动机等活动部件的卡涩，对调速机头进行了拆检，确定相关部位不存在卡涩问题。反馈油口相关部件也正常，还对高压油与一次脉冲相关的部件间隙逐个进行测量，符合标准，排除了高压油漏入一次脉冲引起油压升高的可能性。

b. 拆卸一次脉冲油节流孔进行检查，有轻微磨损情况，但不至于引起油压升高。

c. 机组启动转速升至2 850 r/min时，高压调速汽门油动机随之迅速关闭，这说明调速系统工作正常[3-4]。

3.2 调速汽门及连接部件排查

a. 对油动机下限行程进行测试，结果显示高压油动机与调速汽门球形活动接头连接连杆高度与修前记录相同；油动机开关特性测试与历次启机几乎没有差别；同时又进行了球形活动接头与连杆之间的连接螺丝松开试验，调速汽门油动机靠自身重力回落到关闭位置，这样可排除调速汽门油动机关闭不严情况。

b. 在调速汽门全关状态下，检查发现右侧提板导杆还有3 mm左右的行程，解体高压调速汽门，发现2号汽门门座上有一个长160 mm、直径15 mm的管状喷嘴，此时1号、2号调节汽阀均存在关闭不严情况。

4 处理方法

4.1 主汽门解体检查

经解体检查发现主汽门滤网已破损，有两道长170 mm左右的裂口，并且有部分滤网破落，需要更换滤网。

4.2 汽轮机揭缸检查

在蒸汽喷嘴室内找到了大部分的滤网碎片，在动静叶片内各找到一块长15 mm的滤网碎片，但对转子叶片损伤较轻，仅在第一压力级部分叶片上有麻点和擦痕变形。经修复后，机组重新启动时，一次脉冲油压恢复正常，机组空载运行转速得到稳定控制。

5 结束语

对液调汽轮机而言，当负荷降低后无法维持空载运行是汽轮机常见的故障之一，故障分析采用排除法，对可能产生的影响应做全面分析和检查处理，本文对故障原因分析和处理方法的论述，可为同类型国产小型汽轮机提供借鉴。

[1] 童 刚，王向前.汽轮机推力瓦温度高的原因及处理[J].东北电力技术，2004，25(3):5-8.

[2] 吴子斌，王忠建，尉洪杰.50 MW汽轮机增容改造[J].东北电力技术，2003，24(6):38-40.

[3] 周凡贞，李宇峰，王立清，等.某300 MW亚临界汽轮机调节级喷嘴出汽边断裂分析与对策[J].汽轮机技术，2002，44(3):162-164,168.

[4] 王江洪，齐 琰，苏 辉.电站汽轮机叶片疲劳断裂失效综述[J].汽轮机技术，1999，41(6)：330-333.