試論汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障及對(duì)策

孫懷彬

摘要：汽輪機(jī)是一種將熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)是已經(jīng)成為重要系統(tǒng)之一，它包括數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，高壓控制油系統(tǒng)等。本文就對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行了研究，并提出可行預(yù)防和處理措拖，以期減少汽輪機(jī)故障發(fā)生幾率。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；調(diào)節(jié)；機(jī)械

1 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析

1.1 油質(zhì)分析

汽輪機(jī)油的作用主要是調(diào)速作用，潤(rùn)滑作用和冷卻作用。包括燃?xì)廨啓C(jī)油、水力汽輪機(jī)油、蒸汽輪機(jī)油和抗氧汽輪機(jī)油等。油的質(zhì)量直接影響汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，潤(rùn)滑油受到高熱表面作用，與空氣（煙氣）相混，以相當(dāng)大的速率泵送和循環(huán)，并處于高壓下使用。所以，要求燃?xì)廨啓C(jī)油比蒸汽輪機(jī)油具有更優(yōu)良的高溫氧化安定性和抗磨性。由于油質(zhì)管理不善，進(jìn)油時(shí)是劣質(zhì)油或標(biāo)號(hào)不同，領(lǐng)回時(shí)未化驗(yàn)加入主油箱運(yùn)行，再者是檢修質(zhì)量不良，軸封間隙調(diào)整未在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，調(diào)整不當(dāng)，運(yùn)行中軸封壓力調(diào)得過大，漏汽到油檔，造成油中進(jìn)水，引起調(diào)速和保護(hù)部件卡澀。其次，調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件翻油。目前，為確保汽輪機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，汽輪機(jī)油必須具有適宜的粘溫性和良好的粘度。還有具有良好的抗乳化性和氧化安定性等。這些特性能夠保證在長(zhǎng)期運(yùn)行中生成的沉淀物要少，酸值增加不顯著，同時(shí)還能保證汽輪機(jī)組的軸承在不同溫度下均能得到良好的潤(rùn)滑。

1.2 自動(dòng)主汽門故障

自動(dòng)主汽門是汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)執(zhí)行裝置，當(dāng)機(jī)組保護(hù)動(dòng)作后，可以立即切斷汽輪機(jī)進(jìn)汽，屬于快關(guān)門。汽輪機(jī)組自動(dòng)主汽門無法打開的問題，按常規(guī)考慮，在運(yùn)用調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)工作原理分析后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)該故障主要有當(dāng)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)調(diào)試前，通過檢查發(fā)現(xiàn)了高壓交流油泵選型偏小，到運(yùn)轉(zhuǎn)層時(shí)高壓油壓力只有0.63MPa，僅比安全油低限動(dòng)作值0.6MPa略高一點(diǎn)，而安全油取自高壓油，因此難以保證正常的安全油壓和油動(dòng)機(jī)正常動(dòng)作。因此，我們必須要對(duì)其要求是動(dòng)作可靠、迅速，通常要求其關(guān)閉時(shí)間不大于0.5秒。這類現(xiàn)象是較常見的。另一方面對(duì)安全生產(chǎn)也十分不利。這些現(xiàn)象在機(jī)組運(yùn)行中常遇到。

1.3 密封部件漏油

由于介質(zhì)的物理性能，系統(tǒng)的密封件必須能耐酸、耐腐蝕。所以，密封件材料的選擇必須符合要求。傳統(tǒng)汽封密封效果不好，易磨損，壽命短的問題尤為嚴(yán)重。非耐酸、耐腐蝕材料是滿足不了運(yùn)行要求的。因此，系統(tǒng)中的密封膠圈、油檔等密封件采用氟橡膠或其它耐酸的材料，保證油系統(tǒng)的嚴(yán)密性。又因?yàn)樵O(shè)備的密封件絕大多數(shù)都是非國(guó)標(biāo)的，而且設(shè)備供應(yīng)商ALSTHOM出于商業(yè)目的，所提供的手冊(cè)并沒有給出密封件的具體規(guī)格和型號(hào)，所有密封件的資料都必須靠平時(shí)的積累，這就造成了備件的籌備難以完善。漏油現(xiàn)象層出不窮。

2 加強(qiáng)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)途徑

2.1 強(qiáng)化油質(zhì)質(zhì)量

汽輪機(jī)油質(zhì)量的好壞與汽輪機(jī)能否正常運(yùn)行關(guān)系密切。嚴(yán)格控制抗燃油油質(zhì)，隨時(shí)清除油中機(jī)械雜質(zhì)、油，以便保證系統(tǒng)清潔度，添加T501抗氧劑，還要要求油品具有良好的防銹性。油質(zhì)變壞使?jié)櫥?，油的性能和油膜力發(fā)生變化，會(huì)使調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件被腐蝕、生銹而卡澀，導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置動(dòng)作失靈，還會(huì)造成各潤(rùn)滑部分不能很好潤(rùn)滑，結(jié)果使軸瓦烏金熔化損壞。由于粘度是判斷汽輪機(jī)油稠和稀的標(biāo)準(zhǔn)，粘度以恩氏度作為測(cè)定單位，常用的汽輪機(jī)油粘度為恩氏度2.9-4.3。粘油稀，就容易流動(dòng)，粘度大，油就稠，不容易流動(dòng)。粘度對(duì)于軸承潤(rùn)滑性能影響很大，粘度過大軸承容易發(fā)熱，過小會(huì)使油膜破壞，油質(zhì)惡化時(shí)，油的粘度會(huì)增大。其次，提高系統(tǒng)的密封性。提高系統(tǒng)的密封性最主要是提高主油箱上的入孔蓋板、手孔蓋板、密封回油觀察窗等處的密封。第三，防止油系統(tǒng)進(jìn)水。預(yù)防和消除汽輪機(jī)油系統(tǒng)進(jìn)水，是防止汽輪機(jī)油乳化的重要措施。為此，要落實(shí)措施加以防范。要確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，即汽封裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、零部件加工符合工藝標(biāo)準(zhǔn)、材質(zhì)滿足高溫運(yùn)行要求。

2.2 強(qiáng)化自動(dòng)主汽門保護(hù)

自動(dòng)主汽門有兩部分組成：主汽門操縱部分和主汽門閥體，液調(diào)機(jī)組可以用自動(dòng)主汽門沖轉(zhuǎn)暖機(jī)，主要作用就是緊急停機(jī)時(shí)可以瞬間關(guān)閉，切斷汽源。電動(dòng)主汽門只是主汽管道上的一個(gè)隔斷門，和汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)沒有聯(lián)系，也不屬于快關(guān)門。停機(jī)后關(guān)閉該門，切斷進(jìn)汽，機(jī)組可進(jìn)行與自動(dòng)主汽門相關(guān)的保護(hù)試驗(yàn)而不必?fù)?dān)心有蒸汽進(jìn)入。電動(dòng)主汽門的主要作用是一旦自動(dòng)主汽門關(guān)閉不嚴(yán)，需要電動(dòng)主汽門切斷汽源。另外，汽輪機(jī)在打閘的時(shí)候，機(jī)組的主汽門常常出現(xiàn)無法歸零的現(xiàn)象。主汽門無法歸零的現(xiàn)象一般是因?yàn)橛唾|(zhì)不佳導(dǎo)致液壓部套發(fā)生的快速卸荷以及卡澀故障。發(fā)生故障的時(shí)候通常只能關(guān)閉到11毫米的地方。發(fā)生這種情況的時(shí)候，檢修人員通常是用銅棒朝著門桿的地方進(jìn)行敲打，但是這樣并不能完全有用。有時(shí)候雖然敲打很多次，再進(jìn)行打閘和掛閘，仍然無法使主汽門歸零。因此，定期對(duì)主汽門進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免主汽門的缺陷，保證主汽門的靈活性才能保證汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。

2.3 強(qiáng)化密封件質(zhì)量

在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)滲漏和汽缸變形是最為常見的設(shè)備問題。因此，采用適當(dāng)?shù)钠酌芊獠牧鲜菑?qiáng)化質(zhì)量的重點(diǎn)。密封件的主要特點(diǎn)是在構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)的兩靜子部件中的任意一個(gè)部件的密封面上設(shè)置密封槽，槽內(nèi)有由熱膨脹材料制成的密封圈。這不但能夠改善靜子部件的密封性能，而且還能提高了汽輪機(jī)的效率和安全性。因現(xiàn)在汽輪機(jī)汽缸密封劑還沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制作原料和配方也各不相同，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。在選擇汽輪機(jī)汽缸密封劑時(shí)，就要選在行業(yè)內(nèi)有口碑，產(chǎn)品質(zhì)量有保證的正規(guī)生產(chǎn)廠家。密封劑的使用要根據(jù)實(shí)測(cè)間隙大小選用不同的修復(fù)步驟，對(duì)于汽缸缸面變形嚴(yán)重，平整度間隙超標(biāo)的機(jī)組，缸面要先做研修整平后，再涂密封劑扣缸。充分?jǐn)嚢杳芊庵?，然后用油灰刀沿汽缸結(jié)合面均勻涂抹，涂抹厚度0.5mm～0.7mm左右。另外，螺孔周圍及汽缸內(nèi)側(cè)應(yīng)留有一定尺寸的空白，以防止密封劑擠壓后進(jìn)入通流系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

總之，汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的回轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)，是火電和核電的主要設(shè)備之一，用于拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)就是改變汽輪機(jī)的蒸汽轉(zhuǎn)矩。因此，不斷加強(qiáng)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)，并在實(shí)踐中逐漸完善，在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中都會(huì)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。