汽輪機調(diào)速系統(tǒng)故障分析與處理

王冬

摘要：文章以300 MW汽輪機組為例，分別就汽輪機調(diào)速系統(tǒng)中幾個常見故障進行了深入分析研究，提出了具體處理方法。

關鍵詞：調(diào)速系統(tǒng)；故障；處理

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0104-02

調(diào)速系統(tǒng)對于汽輪機組的運行發(fā)揮了十分關鍵的作用，而掌握排除調(diào)速系統(tǒng)存在的缺陷以及不安全因素的方法，對于操作以及維修人員均非常關鍵，本文將以300MW機組為例談談汽輪機調(diào)速系統(tǒng)的一般故障及其解決方法。

1系統(tǒng)掛閘之后無法啟動A側(cè)的中壓主汽門

導致主汽門油動機的油缸的活塞底部的高壓油產(chǎn)生泄漏的主要原因有：由于主汽門的活動電磁閥啟動的時候帶電使得主汽門油動機的油缸活塞下腔室的壓力油掉落；由于電磁閥部件——AST電磁閥失電開啟，將安全閥杯狀滑閥上部的AST電磁閥控制油聯(lián)通至無壓回油，安全閥的杯狀滑閥在底端油壓的作用下造成各個主汽門油動機的油缸腔的壓力油聯(lián)通到有壓回油；安全閥自身的缺陷。

通常第二個情形是不會發(fā)生的，由于掛閘之后其余三個主汽門都可以開啟；第一種情形經(jīng)過活動電磁閥的帶電試驗與失電試驗發(fā)現(xiàn)，主汽門的狀況并未發(fā)生改變，表明A側(cè)中壓主汽門一直是關閉的。所以極有可能是第三種情形。針對A側(cè)中壓主汽門的安全閥進行拆卸并檢查之后發(fā)現(xiàn)安全閥上的針閥手柄（起調(diào)節(jié)作用）已經(jīng)完全旋進到手柄中并無阻力，說明手柄的螺紋太短并未將針閥旋到所需位置，導致A側(cè)中壓主汽門的安全閥上的AST油壓通過針閥堵塞的油孔進到有壓回油。油動機的油缸的活塞底部高壓油通過安全閥接到有壓回油，主汽門無法開啟，再次加工安全閥上的針閥手柄（起調(diào)節(jié)作用）螺絲，并且比原有的手柄螺絲要長10 mm，A側(cè)中壓主汽門裝進之后可以慢慢開啟。

2在未給入信號的狀況下A側(cè)的GV3高壓調(diào)速

汽門自行打開

在無外來信號的狀況下A側(cè)的GV3高壓調(diào)速汽門在掛閘之后能夠自動開啟。其原因是由于壓力油通過濾油器（其精度為10 mm），流進電液伺服閥再被輸至GV3高壓調(diào)速汽門的油動機活塞的底部，開啟GV3高壓調(diào)速汽門。正常情況下，電液伺服閥未接到信號，壓力油無法經(jīng)過電液伺服閥。導致電液伺服閥未能接收外部信號，可能因為電液伺服閥的機械零位發(fā)生漂移，所以，應當對電液伺服閥的機械零位進行調(diào)整。通過信號源為電液伺服閥輸入信號，第一步輸入的電流低于4 MA，逐步對電液伺服閥的機械零位進行調(diào)節(jié)，在此情形下，關閉GV3高壓調(diào)速汽門，輸入電流為4 MA，這時GV3高壓調(diào)速汽門應當為關閉狀況，然后逐步增加信號，調(diào)速汽門逐步打開、直至信號最大使得調(diào)速汽門全部打開，再逐步降低信號，關閉調(diào)速器們，這時的信號剛好為4 MA。利用對電液伺服閥的機械零位進行調(diào)節(jié)，有效解決了在無外部信號的狀況高壓調(diào)速汽門在掛閘之后會自行開啟的問題。

3活動電磁閥帶電但全部的主汽門無法開啟

在主汽門啟動的狀況下，在進行主汽門的活動試驗的時候使電磁閥帶電，但是主汽門并未活動。維持開啟的情況的主要原因是：主汽門在活動試驗過程中油路不通，電磁閥在帶電之后閥體的活塞并未產(chǎn)生動作；使得油路上的電磁閥帶電之后調(diào)節(jié)主汽門活動速度的節(jié)流孔堵塞；油動機的活塞底部的高壓油和主汽門的排油路發(fā)生堵塞。

第一步對于A側(cè)高壓主汽門的電磁閥進行檢查，拆除活動電磁閥之后開展試驗，將臨時的交流電（220 V）接進電磁閥，結果表明電磁閥為正常，排除電磁閥的故障；再對油動機的活塞底部的高壓油和主汽門的排油路進行檢測，查出1個加工的螺絲過長，堵塞了部分油管的通流截面，經(jīng)過處置之后，然后對該主汽門實施活動試驗，結果表明主汽門的關閉過于緩慢，不滿足要求。在拆下控制A側(cè)的高壓主汽門調(diào)節(jié)排油速度的節(jié)流孔檢測節(jié)流孔尺寸為 0.6，和生產(chǎn)廠家提供的圖紙一致。通過分析發(fā)現(xiàn)，高壓油通過油動機的節(jié)流孔為0.6部位設計不太科學，由于流入油動機的高壓油和主汽門在進行活動的時候流出的油的流速相同，其油壓保持不變，主汽門無法關閉。所以將控制A側(cè)高壓的主汽門調(diào)節(jié)活動速度的節(jié)流孔更改成中0.8，再次對A側(cè)高壓的主汽門進行活動試驗其結果滿足要求。采取相同的辦法將其余3個主汽門調(diào)節(jié)活動快慢的節(jié)流孔更改成中0.8，試驗的結果滿足要求表明此研究與改進是合理的。

4EH油泵的油壓太低導致跳閘

油壓的變化是因為系統(tǒng)的帶電設備，比如保護電磁閥的組件，試驗電磁閥以及電液伺服閥等動作頻繁而造成的。當機組掛閘之后，油壓就會產(chǎn)生變化，仔細分析研究油壓產(chǎn)生波動的原因是電液伺服閥動作異?；蛘哒{(diào)節(jié)汽門上的安全閥上的節(jié)流孔留有雜質(zhì)而發(fā)生堵塞，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)EH油的雜質(zhì)含量比較高。但在清理調(diào)速汽門上按閥的節(jié)流孔之后，母管上的EH油壓、AST以及OPC控制油壓還是頻繁變化。按照現(xiàn)場顯示的狀況判斷，機組定速以及帶負載之后，EH油壓、AST以及OPC和控制油壓才會造成頻繁變化，此時中壓調(diào)節(jié)汽門已全部開啟，現(xiàn)場對中壓調(diào)節(jié)汽門的電液伺服閥進行檢查發(fā)現(xiàn)振動十分明顯。在DEH的操作界面有意關閉中壓調(diào)節(jié)汽門到90％。此時油壓才不出現(xiàn)頻繁變化，此時對調(diào)門上的電液伺服閥拆開進行檢查。電液伺服閥為1個二級液壓功率放大器（帶有機械反饋）和電力矩馬達（帶有永久磁鋼的）構成。擋板在零位位置之時對于2個噴嘴油流具有相同的節(jié)流作用，所以不會造成滑閥位移的壓力差；當力矩馬達上有信號作用時，銜鐵與擋板將會向其中一個噴嘴偏移，使得滑閥兩端出現(xiàn)不同的油壓，進而使得滑閥產(chǎn)生移動，滑閥會持續(xù)移動至反饋彈簧傳遞出來的反作用力和力矩馬達產(chǎn)生的力相同為止。拆下并檢查中壓調(diào)門的電液伺服閥發(fā)現(xiàn)滑閥的設計并不科學，應當對滑閥實施改進，即稍微增加滑閥的閥芯末端的尺寸，在電液伺服閥的擺線馬達運行出現(xiàn)波動時，滑閥的閥芯也可以將油口有效封住，以免電液伺服閥的擺線馬達不停變化導致油口出現(xiàn)泄油。經(jīng)改造，機組重新啟動定速及帶負荷后，中壓調(diào)門即使開至100％，高壓油壓、AST和OPC控制油壓穩(wěn)定，不再發(fā)生頻繁波動現(xiàn)象。

5結語

針對汽輪機調(diào)速系統(tǒng)中幾種常見故障進行深入分析，并采取了相應的處理措施后，機組調(diào)速系統(tǒng)整體運行趨于平穩(wěn)，完全能夠滿足日常生產(chǎn)要求。經(jīng)過總結我們可以發(fā)現(xiàn)，故障的根源在于部分零配件在質(zhì)量或設計存在缺陷。廣大技術人員如果可以及早發(fā)現(xiàn)這些缺陷不僅能夠消除的安全事故隱患，還為設計優(yōu)化提供了有價值的參考意見。

參考文獻：

[1] 翦天沖.汽輪機原理[M].北京:中國水力電力出版社,2002.

[2] 王杭州.300MW 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析與對策[J].發(fā)電設備,2003,(1):19-22.