淺談汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)故障處理技術(shù)

摘 要：汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要是通過汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在額定范圍內(nèi)，從而把發(fā)電頻率維持在額定值左右，以此來供應(yīng)用戶足夠的電力，及時(shí)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率以滿足外界的需要。然后在實(shí)際的運(yùn)行過程中，它不可避免的會(huì)發(fā)生或大或小的故障。文章主要在介紹汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，對(duì)其常見的系統(tǒng)部件卡澀、漏油、A側(cè)中壓主汽門無法啟動(dòng)以及電磁閥帶電但所有主汽門無法正常運(yùn)行這四種故障進(jìn)行剖析，并有針對(duì)性的提出相關(guān)的處理建議。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；調(diào)速系統(tǒng)；常見故障；處理技術(shù)

前言

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成，分別是：轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu)和反饋機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)作用主要體現(xiàn)在它可以將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)，然后再由傳動(dòng)放大結(jié)構(gòu)將其放大并根據(jù)需要進(jìn)行控制運(yùn)算形成控制信號(hào)，而后配汽機(jī)構(gòu)將油動(dòng)機(jī)的行程轉(zhuǎn)變?yōu)楦髡{(diào)節(jié)氣門的開度，通過配汽機(jī)構(gòu)的非線性傳遞特性，汽輪機(jī)的進(jìn)氣量與油動(dòng)機(jī)行程間校正到近似線性關(guān)系。

1 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的組成

1.1 轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)

所謂轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)，顧名思義，它主要用于感受汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，并將其轉(zhuǎn)換為一定的物理量輸出，從而為后面的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用奠定基礎(chǔ)。根據(jù)其轉(zhuǎn)換的物理量差異，往往會(huì)采用不同的型式。比較常見的有機(jī)械式、液壓式和電氣式三類，其中前兩種是依據(jù)轉(zhuǎn)速變化、離心力發(fā)生變化的原理工作。

1.2 傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)

滑閥（錯(cuò)油門）、油動(dòng)機(jī)和反饋機(jī)構(gòu)組成了傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，它的存在主要是因?yàn)檎{(diào)速器發(fā)生的信號(hào)太過弱小以至于無法直接啟動(dòng)配汽機(jī)構(gòu)，所以就由傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)來進(jìn)行信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)移，直至這些信號(hào)能夠發(fā)揮其有效的作用為止。一般而言，多采用液壓式。其中油動(dòng)機(jī)進(jìn)油的方向包括油量的大小都由滑閥來進(jìn)行控制；油動(dòng)機(jī)就其種類來講，主要包括往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式兩種，它的作用主要體現(xiàn)在放大功率操縱調(diào)速氣閥和作為中間放大環(huán)節(jié)上。

1.3 配汽機(jī)構(gòu)

調(diào)速系統(tǒng)的配汽機(jī)構(gòu)主要由高壓主汽閥、高壓調(diào)節(jié)閥、再熱主汽門和再熱調(diào)節(jié)門四個(gè)部件組成。高壓主汽閥一般是臥式布置，當(dāng)汽輪機(jī)必須緊急停機(jī)時(shí)主汽閥可以馬上關(guān)閉，切斷氣源，此外它還可以在啟動(dòng)過程中控制進(jìn)入氣缸的蒸汽流量；高壓調(diào)節(jié)閥是單座提升閥，其主要作用是通過改變閥門開度把握汽輪機(jī)的進(jìn)氣量；再熱主汽門是開關(guān)式兩位閥，它是搖蕩止回式蝶閥，由安裝在彈簧室上的再熱主汽門油動(dòng)機(jī)操縱開啟。再熱調(diào)節(jié)閥為平衡式柱塞單座閥，中部有一閥桿導(dǎo)套，在調(diào)節(jié)再熱蒸汽流量時(shí)可準(zhǔn)確的平穩(wěn)提升，它是有軸向彈簧封鎖并用軸向油動(dòng)機(jī)開啟。

1.4 反饋機(jī)構(gòu)

根據(jù)反饋量隨時(shí)間的變化可以將反饋分為剛性反饋和彈性反饋兩種。所謂剛性反饋，就是只要有動(dòng)作就一定有反饋量，它與動(dòng)作的進(jìn)行是亦步亦趨的，并不會(huì)因時(shí)間的差異而有所不同；而彈性反饋，先是以有差調(diào)節(jié)的形式來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，慢慢地降低反饋量，這里有差調(diào)節(jié)主要是針對(duì)動(dòng)態(tài)而言的，當(dāng)靜態(tài)時(shí)它的偏差就相對(duì)小，說是無差調(diào)節(jié)其實(shí)也不為過，當(dāng)涉及到壓力不變的供熱汽輪機(jī)時(shí)往往采用這種形式。

2 常見故障及其處理

2.1 系統(tǒng)部件卡澀

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)部件卡澀是最容易出現(xiàn)的故障之一，當(dāng)需要?jiǎng)幼鞯幕顒?dòng)部件常常運(yùn)行緩慢甚至是靜止不動(dòng)時(shí)，往往就是出現(xiàn)了卡澀的問題，除此之外，當(dāng)工況發(fā)生變化，油壓也會(huì)達(dá)不到正常的數(shù)值。造成卡澀最常見的原因就是活動(dòng)間隙結(jié)垢，比如調(diào)門閥桿和閥套就十分容易結(jié)鹽垢。此外，油質(zhì)不清潔和調(diào)節(jié)主件的銹蝕也容易造成部件卡澀。

在汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的故障處理中，系統(tǒng)卡澀是相對(duì)簡單的，它主要體現(xiàn)在日常的維護(hù)和保養(yǎng)中，如經(jīng)常地保持油質(zhì)干凈沒有雜質(zhì)、檢驗(yàn)蒸汽的質(zhì)量是否良好，保證密封系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.2 系統(tǒng)部件漏油

調(diào)速系統(tǒng)部件漏油風(fēng)險(xiǎn)還是比較大的，它會(huì)造成系統(tǒng)油壓過低，油動(dòng)機(jī)出力不夠，調(diào)速系統(tǒng)遲鈍以及調(diào)節(jié)元件機(jī)能時(shí)常，從而引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)的擺動(dòng)等一系列的后遺癥，而且它會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的安全性。造成系統(tǒng)部件漏油的原因是多方面的，其中比較常見的主要有：（1）調(diào)速系統(tǒng)部件由于磨損或者長時(shí)間的腐蝕老化而造成的配合縫隙太大；（2）油動(dòng)機(jī)活塞缸壁某些部位由于摩擦造成損壞而使得油動(dòng)機(jī)兩腔室之間發(fā)生了短路現(xiàn)象；（3）系統(tǒng)逆止閥不嚴(yán)；（4）油的質(zhì)量不高，如油質(zhì)不干凈，里面含有水分或者其他雜質(zhì)，再有就是在運(yùn)行過程中發(fā)生了油的變質(zhì)現(xiàn)象導(dǎo)致劣化等。此外由于全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)都包含在一個(gè)焊接箱體內(nèi)，如果箱體上存在氣孔、砂眼、未焊接透等缺陷，或結(jié)合面不平整以及墊片破損等將會(huì)造成不同油壓等級(jí)的油路之間發(fā)生短路現(xiàn)象，這也是汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)部件漏油的重要原因。

系統(tǒng)部件漏油是汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率最高的故障，其中油質(zhì)的影響是最主要的因素。因此，解決漏油問題關(guān)鍵就在于保證油的質(zhì)量。這需要在日常的生產(chǎn)中提高警惕，理應(yīng)安排專門人員對(duì)管路系統(tǒng)進(jìn)行不定期的檢查和清洗，在油的過濾過程中要提高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把關(guān)，確保進(jìn)入系統(tǒng)的油都是純凈沒有雜質(zhì)的。

2.3 系統(tǒng)掛閘之后無法啟動(dòng)A側(cè)的中壓主汽門

除了系統(tǒng)部件卡澀，漏油等故障外，調(diào)速系統(tǒng)掛閘后A側(cè)的中壓主汽門無法啟動(dòng)也是比較常見的故障。

實(shí)際的操作過程中，A側(cè)的中壓主汽門往往因出現(xiàn)故障而無法順利開啟，造成此現(xiàn)象的原因不外乎以下三種：（1）主汽門油動(dòng)機(jī)的油缸活塞下的腔室的壓力油因故掉落；（2）汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的電磁閥出現(xiàn)故障，這往往是導(dǎo)致中壓主汽門不能正常啟動(dòng)的重要原因；（3）調(diào)速系統(tǒng)中的安全閥元件在使用過程中發(fā)生故障，這也是最為常見的原因。

既然了解了出現(xiàn)A側(cè)主汽門無法順利啟動(dòng)的三大原因，那么就應(yīng)對(duì)癥下藥，有針對(duì)性的采取措施加以解決。首先對(duì)于壓力油意外掉落的問題，通常采用對(duì)活動(dòng)電磁閥進(jìn)行帶電試驗(yàn)和失電試驗(yàn)的方式處理，這樣就可以明確A側(cè)的中壓主汽門是否處于關(guān)閉的狀態(tài)。其次，對(duì)于安全閥元件電磁閥的問題，則主要依靠技術(shù)人員和檢修人員在汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)日常的使用中經(jīng)常性地對(duì)各類常用的元件設(shè)備進(jìn)行檢測，以此來保證各系統(tǒng)部件以良好的狀態(tài)的正常運(yùn)行。

2.4 活動(dòng)電磁閥帶電但所有的主汽門無法運(yùn)行

在主汽門啟動(dòng)的情況下，檢驗(yàn)電磁閥也帶電，但所有的主汽門就是無法正常的運(yùn)行，這也是比較令人頭疼的故障。出現(xiàn)此故障的原因很多，比較常見的有以下兩種，一方面是油路不通使得電磁閥在帶電之后閥體的活塞并未有效進(jìn)行工作，另一方面油動(dòng)機(jī)的活塞底部的高壓油和主汽門的排油路發(fā)生堵塞也會(huì)導(dǎo)致主汽門無法啟動(dòng)。

排除此項(xiàng)故障，首先就需要對(duì)A側(cè)高壓主汽門的電磁閥進(jìn)行全部的檢查，具體方法使將臨時(shí)的交流電接進(jìn)電磁閥以此來排除電磁閥出現(xiàn)問題的可能，接下來就要對(duì)油動(dòng)機(jī)活塞底部的高壓油和主汽門的排油路進(jìn)行檢查，保證將控制A側(cè)高壓的主汽門調(diào)節(jié)活動(dòng)速度的節(jié)流孔尺寸為0.8，只有這樣才能保證符合全部主汽門順利開啟的要求。

3 結(jié)束語

調(diào)速系統(tǒng)作為汽輪機(jī)的一個(gè)重要組成部分，保持其處在良好的狀態(tài)正常進(jìn)行工作顯得尤為重要，因此必須對(duì)其經(jīng)常容易出現(xiàn)的故障以及原因有著清晰的認(rèn)識(shí)，只有這樣才可對(duì)癥下藥掌握必要的處理技術(shù)。此外，日常的維護(hù)也非常關(guān)鍵，必須對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行定期的檢查，尤其是在大的檢修之后，要對(duì)各系統(tǒng)部件是否完好和系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)情況進(jìn)行審視，并根據(jù)各部分的特點(diǎn)進(jìn)行必要的清洗、動(dòng)作試驗(yàn)和特性試驗(yàn)工作，只有這樣才能保證機(jī)組安全運(yùn)行。

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