淺談汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作原因分析及應(yīng)對(duì)措施

季飛張蓉

（ 1.中石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部，甘肅 蘭州 730060；

2.中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司化工分公司熱電部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

淺談汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作原因分析及應(yīng)對(duì)措施

季飛1張蓉2

（ 1.中石油蘭州石化公司電儀事業(yè)部，甘肅 蘭州 730060；

2.中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司化工分公司熱電部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

了解說明汽輪機(jī)工作原理，分析認(rèn)識(shí)調(diào)節(jié)汽門錯(cuò)油門、油動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。針對(duì)本廠杭汽18MW汽輪發(fā)電機(jī)組檢維修過程對(duì)調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，依照個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)提出針對(duì)故障原因的防范措施。從各方面分析提出汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門長(zhǎng)周期無故障運(yùn)行的建議。

汽輪機(jī)；調(diào)節(jié)汽門；長(zhǎng)周期運(yùn)行

1 汽輪機(jī)及調(diào)節(jié)汽門的錯(cuò)油門、油動(dòng)機(jī)的工作原理

1.1 汽輪機(jī)工作原理

汽輪機(jī)裝置是利用高壓蒸汽對(duì)外做工旋轉(zhuǎn)式機(jī)械設(shè)備。由鍋爐產(chǎn)出的高溫高壓蒸汽在汽輪機(jī)氣缸內(nèi)部膨脹做功將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子端輸出驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、泵等機(jī)械設(shè)備做功。由于汽輪機(jī)比起電動(dòng)機(jī)具有安全、效率高、功率大、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、啟動(dòng)變速性能較好等優(yōu)點(diǎn)，因此進(jìn)幾年國(guó)內(nèi)各大化工廠、火力發(fā)電廠幾乎都采用汽輪機(jī)裝置，大大提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 錯(cuò)油門及油動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

參照?qǐng)D1、2可以看出汽輪機(jī)負(fù)荷變化時(shí)DEH控制模塊給出控制信號(hào)改變二次油壓力驅(qū)動(dòng)錯(cuò)油門內(nèi)部滑閥（17）做圓周或軸向活動(dòng)。當(dāng)二次油壓力降低時(shí)滑閥體向下移動(dòng)，動(dòng)力油接口接入的動(dòng)力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)油缸（5）下腔，上腔與回油接口（T）連通卸油。活塞（6）向上移動(dòng)并帶動(dòng)油動(dòng)機(jī)與閥桿之間的連接部分動(dòng)作使得調(diào)節(jié)汽門關(guān)小，在此同時(shí)反饋結(jié)構(gòu)（3）、(9)、(12)把油動(dòng)機(jī)位移轉(zhuǎn)遞給（14）錯(cuò)油門彈簧產(chǎn)生一個(gè)與滑閥運(yùn)動(dòng)方向相反的作用力，致使滑閥回到中心位置油動(dòng)機(jī)油缸不再進(jìn)卸油調(diào)節(jié)汽門穩(wěn)定在新的閥位，此時(shí)汽輪機(jī)運(yùn)行在一個(gè)新的負(fù)荷狀態(tài)。

2 原因分析

2.1 調(diào)節(jié)汽門運(yùn)行中的原因

（1）汽輪機(jī)開車后長(zhǎng)周期運(yùn)行。調(diào)節(jié)汽門長(zhǎng)時(shí)間處在高溫高壓的工況中工作是的調(diào)節(jié)汽門閥桿產(chǎn)生不同程度的形變彎曲，彎曲度超過機(jī)組規(guī)定值后閥桿與密封面卡澀不能動(dòng)作。

（2）調(diào)節(jié)汽門在運(yùn)行過程中操作人員對(duì)汽輪機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，使得調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)下工作。閥碟受到不穩(wěn)定蒸汽沖擊時(shí)閥桿產(chǎn)生高頻振動(dòng)，閥桿長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)使閥桿局部應(yīng)力集中引起閥桿金屬疲勞彎曲，脆性斷裂。

（3）由于目前沒有一種金屬材質(zhì)完全在高溫、高壓的環(huán)境中耐氧化。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽進(jìn)入到閥桿與密封面之間閥桿氧化結(jié)垢，閥桿氧化層增厚使得閥桿與密封面摩擦力增大閥桿卡澀。

2.2 安裝和檢維修過程中的原因

（1）汽輪機(jī)新建安裝過程中使用機(jī)械吊裝不合理產(chǎn)生機(jī)械碰撞造成調(diào)節(jié)汽門部件損壞缺陷，使得調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作。

（2）汽輪機(jī)停車檢維修過程中無專業(yè)人員監(jiān)督檢維修作業(yè)、檢維修人員拆除安裝工藝不合理或人為造成調(diào)節(jié)門部件損壞（例如：錯(cuò)油門滑閥與套筒的安裝間隙過小造成滑閥與套筒卡澀、油動(dòng)機(jī)活塞與活塞桿或密封面安裝不同軸造成活塞桿與密封面卡澀、人為碰撞造成閥桿彎曲斷裂、等），使得調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作。

圖1

圖2

2.3 汽輪機(jī)油和蒸汽品質(zhì)不合格的原因

（1）蒸汽品質(zhì)不合格主要體現(xiàn)在蒸汽中攜帶有超工藝指標(biāo)的各種鹽類、堿類、氧化物等。蒸汽中攜帶的各類雜質(zhì)在閥桿與密封面或襯套之間積累結(jié)垢，造成調(diào)節(jié)汽門卡澀無法靈活動(dòng)作。

（2）汽輪機(jī)油中帶水、雜質(zhì)會(huì)引起：1、雜質(zhì)在錯(cuò)油門滑閥體表面積累結(jié)垢、腐蝕滑閥體，錯(cuò)油門動(dòng)作受阻動(dòng)力油不能及時(shí)進(jìn)入油缸內(nèi)導(dǎo)致調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作。2、雜質(zhì)在油動(dòng)機(jī)油缸內(nèi)表面、活塞面積累結(jié)垢造成活塞與油缸內(nèi)表面卡澀，從而引起油動(dòng)機(jī)無法動(dòng)作。3、汽輪機(jī)油中的雜質(zhì)會(huì)在二次油路管線的電液轉(zhuǎn)換器進(jìn)出油口、節(jié)流孔、阻油器等部位發(fā)生堵塞現(xiàn)象。依據(jù)圖1圖2結(jié)構(gòu)原理可看出二次油路發(fā)生堵塞會(huì)影響錯(cuò)油門滑閥體與油動(dòng)機(jī)的動(dòng)作造成調(diào)節(jié)汽門無法動(dòng)作。

3 針對(duì)以上原因提出的應(yīng)對(duì)措施

（1）檢維修完畢后，檢維修人員與汽輪機(jī)運(yùn)行操作人員對(duì)調(diào)節(jié)汽門進(jìn)行動(dòng)作實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)故障禁止機(jī)組啟動(dòng)，及時(shí)處理故障。

（2）參與檢維修的人員必須持專業(yè)資格證進(jìn)行檢修作業(yè)。檢維修作業(yè)過程中必須有專業(yè)技術(shù)人員對(duì)檢維修作業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理和指導(dǎo)。檢維修人員嚴(yán)格按照汽輪機(jī)檢維修規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。

（3）汽輪機(jī)操作運(yùn)行人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程對(duì)汽輪機(jī)組進(jìn)行暖機(jī)、沖轉(zhuǎn)、升速、帶負(fù)荷、并網(wǎng)等操作。

（4）汽輪機(jī)操作運(yùn)行人員與檢維修人員定期對(duì)調(diào)節(jié)汽門開度、二次油壓、DEH電流、進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)比分析出現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行處理。

（5）操作運(yùn)行人員定期對(duì)汽輪機(jī)油進(jìn)行采樣化驗(yàn)分析、濾油，如果油品不合格及時(shí)更換汽輪機(jī)油。

（6）鍋爐運(yùn)行操作人員嚴(yán)格監(jiān)視控制影響蒸汽純凈度的各項(xiàng)工藝指標(biāo)、控制鍋爐負(fù)荷，確保進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽的純凈度和爐水中各種鹽類、堿類、硅類等含量符合工藝指標(biāo)。

4 長(zhǎng)周期運(yùn)行建議

（1）汽輪機(jī)操作運(yùn)行人員確保油系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，通過DCS嚴(yán)格監(jiān)視調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)在指標(biāo)范圍之內(nèi)，確保汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）各級(jí)人員加強(qiáng)對(duì)蒸汽純潔度的監(jiān)督管理。

（3）汽輪機(jī)檢修完畢后操作運(yùn)行單位派專人對(duì)檢維修質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后交與運(yùn)行單位開車運(yùn)行。

（4）汽輪機(jī)操作運(yùn)行人員加強(qiáng)巡會(huì)檢查工作，及時(shí)掌握汽輪機(jī)的運(yùn)行狀況。

（5）檢維修人員保證巡回檢查工作質(zhì)量（例如：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備接線端子定期緊固，確保接線無松動(dòng);定期對(duì)505E/DCS系統(tǒng)控制器、電源模塊進(jìn)行冗余切換試驗(yàn)，確?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)行；定期對(duì)控制柜到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電纜進(jìn)行接地、通斷、干擾測(cè)量，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；定期對(duì)控制柜進(jìn)行清灰，保證控制器的工作環(huán)境；定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備檢查維護(hù)等）。

5 結(jié)語

汽輪機(jī)是汽輪機(jī)組中至關(guān)重要的動(dòng)力設(shè)備，而調(diào)節(jié)汽門對(duì)汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行和設(shè)備安全有著不容忽視的作用。因此調(diào)節(jié)汽門工作狀態(tài)決定了汽輪機(jī)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，在日常維護(hù)和巡回檢查工作中檢維修人員和操作人員必須熟悉機(jī)組結(jié)構(gòu)原理、運(yùn)行狀況，做到安全操作、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)處理總結(jié)故障原因和方法，對(duì)于有難度的故障多余專業(yè)技術(shù)人員或廠家人員溝通解決。本篇文章分析調(diào)節(jié)汽門不動(dòng)作原因提出處理方法，給同類檢維修人員提供參考。

[1]華東電力管理局.汽輪機(jī)運(yùn)行技術(shù)問答.北京.中國(guó)電力出版社.1997.

[2]左宇強(qiáng)馮陽.汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽閥卡澀故障原因分析.

[3]蘭州石化化肥廠2號(hào)18MW汽輪發(fā)電機(jī)組操作規(guī)程.