汽輪機(jī)高壓調(diào)門擺動(dòng)的原因分析及處理

劉國棟

摘 要：汽輪機(jī)高壓調(diào)門是保證汽輪機(jī)調(diào)速及安全運(yùn)行的重要設(shè)備，其調(diào)節(jié)品質(zhì)的好壞直接影響汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的穩(wěn)定控制，同時(shí)對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行也起著至關(guān)重要的作用，文章針對(duì)東汽汽輪機(jī)在特定工況下存在的高壓調(diào)門嚴(yán)重?cái)[動(dòng)問題的原因進(jìn)行了深入分析，給出了較為完善的解決方案，對(duì)其他同類型電廠解決相似問題具有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：調(diào)門；擺動(dòng)；分析；排除

中圖分類號(hào)：TK268 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）29-0173-02

Abstract： High pressure valve steam turbine is an important equipment of turbine speed and safe operation， the control quality directly affects the steam turbine load control and stability， at the same time for the safety of the units are also important reasons for high-pressure control aiming at the problem of the severe wobble Dongqi steam turbine in the specific conditions， the in-depth analysis is given a perfect solution， which has a certain reference value for other power plants to solve similar problems.

Keywords： Valve；swing；analysis；excluded

1 概述

汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是控制汽輪機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)、帶負(fù)荷運(yùn)行及防止發(fā)生嚴(yán)重事故的自動(dòng)控制裝置，能適應(yīng)各種運(yùn)行工況的要求，及時(shí)的調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率，滿足外界負(fù)荷變化的需求，維持電網(wǎng)的頻率在50Hz左右，在機(jī)組出現(xiàn)異常或故障時(shí)，能自動(dòng)改變運(yùn)行工況，直至停機(jī)，以防止事故擴(kuò)大。

2 汽輪機(jī)調(diào)門擺動(dòng)原因分析

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的控制是通過調(diào)節(jié)機(jī)組進(jìn)汽量的大小來完成的，而機(jī)組進(jìn)汽量的大小是靠調(diào)閥的開度來決定的，調(diào)門接受控制信號(hào)并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為油動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的開度，通過調(diào)節(jié)油動(dòng)機(jī)開度的大小來控制汽輪機(jī)進(jìn)汽門的開度從而進(jìn)行對(duì)機(jī)組進(jìn)汽量大小的調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷控制。由于調(diào)門運(yùn)行周期長、關(guān)鍵部位長期磨損等原因，汽輪機(jī)組故障頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。汽輪機(jī)調(diào)門擺動(dòng)是汽輪機(jī)常見故障中較為復(fù)雜的一種，由于調(diào)門擺動(dòng)往往受多方面的影響，與調(diào)門有關(guān)的任何設(shè)備、部件或介質(zhì)都有可能是機(jī)組振動(dòng)的原因。因此，針對(duì)調(diào)門擺動(dòng)原因的分析就顯得尤為重要，只有查明原因才能對(duì)癥維修。

3 汽輪機(jī)調(diào)門擺動(dòng)的分析與處理

引起汽輪機(jī)組調(diào)門擺動(dòng)的主要原因有：油質(zhì)不良、油壓波動(dòng)、調(diào)速系統(tǒng)遲緩率太大等等，下面針對(duì)這些原因進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

3.1 油質(zhì)不良

汽輪機(jī)長期運(yùn)行過程中，機(jī)械部件會(huì)發(fā)生磨損，如果油中水分過大或者酸度過高，加之汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)境溫度高，會(huì)使機(jī)械部件腐蝕，并產(chǎn)生機(jī)械雜質(zhì)，導(dǎo)致調(diào)速部件卡澀，尤其是油動(dòng)機(jī)滑閥與套筒卡澀，會(huì)引起調(diào)門的較大擺動(dòng)。因此，在機(jī)組長期的運(yùn)行過程中，應(yīng)定期對(duì)油質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果油質(zhì)不合格，需加強(qiáng)濾油或者更換新油消除。

3.2 油壓波動(dòng)

EH高壓油泵出口油壓波動(dòng)，會(huì)直接影響到調(diào)門油動(dòng)機(jī)波動(dòng)，從而引起調(diào)節(jié)閥擺動(dòng)，而油壓波動(dòng)的原因有可能是油泵本身故障的原因，也有可能是高壓蓄能器皮囊破損造成的。應(yīng)先將蓄能器隔離，然后測量蓄能器皮囊壓力，如果壓力低于規(guī)定值，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充氮?dú)?，若不能將壓力充到?guī)定值，則可能是皮囊損壞，需要解體蓄能器，檢查皮囊，如果皮囊損壞，更換新皮囊。如果蓄能器無故障，需要解體檢查油泵，若油泵故障，進(jìn)行處理。

3.3 調(diào)速系統(tǒng)遲緩率太大

調(diào)速系統(tǒng)遲緩率大主要是由于調(diào)節(jié)部件中機(jī)械連接件的松曠和調(diào)節(jié)部件的卡澀或者是伺服閥過封度過大引起的。遲緩率過大會(huì)使油動(dòng)機(jī)反應(yīng)遲緩，從而造成調(diào)門擺動(dòng)，需要對(duì)各調(diào)節(jié)部件、伺服閥進(jìn)行測量檢修、返廠維修或更換新部件。

3.4 伺服閥故障

當(dāng)伺服閥接收指令信號(hào)后，因其內(nèi)部故障產(chǎn)生振蕩，使油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)造成調(diào)門擺動(dòng)，伺服閥故障分為熱控故障和機(jī)械故障，熱控故障可能是由于線路、端子或是程序故障引起的，此類故障會(huì)導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)誤動(dòng)或拒動(dòng)，誤動(dòng)時(shí)，會(huì)使調(diào)門擺動(dòng)，需聯(lián)系熱控相關(guān)人員處理；如果是機(jī)械故障，可能是由于滑閥磨損、過封度過大、濾網(wǎng)堵塞，需要返廠檢修或者更換新件處理。

3.5 油動(dòng)機(jī)滑閥卡澀

油動(dòng)機(jī)連桿與調(diào)門門桿直接連接，油動(dòng)機(jī)滑閥卡澀會(huì)直接導(dǎo)致調(diào)門擺動(dòng)。油動(dòng)機(jī)卡澀的主要原因是油中有雜質(zhì)或者是滑閥與套筒磨損，需要對(duì)油動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體檢修和清理，如磨損嚴(yán)重需返廠維修或更換新件處理。

3.6 LVDT連桿松動(dòng)，LVDT信號(hào)接線松動(dòng)

LVDT是調(diào)門位移傳感器，用來接收調(diào)門的開關(guān)位移信號(hào)，并將位移信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)傳遞給伺服放大器，然后對(duì)調(diào)門進(jìn)行開關(guān)量調(diào)節(jié)，連桿松動(dòng)或者信號(hào)線松動(dòng)會(huì)使LVDT接收的開關(guān)位移信號(hào)出現(xiàn)差錯(cuò)，將導(dǎo)致傳遞給伺服放大器的電信號(hào)有誤，從而造成調(diào)門擺動(dòng)，需聯(lián)系熱控檢修人員進(jìn)行處理。

3.7 閥門特性曲線設(shè)計(jì)不當(dāng)

閥門特性曲線是開度與流量之間的關(guān)系，如果閥門特性曲線設(shè)計(jì)不當(dāng)，將直接引起調(diào)門的擺動(dòng)，需聯(lián)系廠家人員處理。

3.8 蒸汽參數(shù)波動(dòng)

蒸汽參數(shù)的大幅波動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致調(diào)門擺動(dòng)，蒸汽參數(shù)波動(dòng)的主要原因是鍋爐運(yùn)行過程中各參數(shù)調(diào)整不當(dāng)造成的。

4 結(jié)束語

汽輪機(jī)高調(diào)門擺動(dòng)是運(yùn)行過程中較為常見的故障，在進(jìn)行此類故障排除時(shí)，不能急于拆解設(shè)備，首先要根據(jù)故障特征逐步進(jìn)行故障分析排除，確定故障點(diǎn)后查看機(jī)組維修記錄，了解故障點(diǎn)零部件情況。從不影響機(jī)組正常運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行故障排查，如果故障點(diǎn)零部件在近期維修或更換過，應(yīng)再次進(jìn)行確認(rèn)，經(jīng)確認(rèn)為故障點(diǎn)后進(jìn)行拆解。一般情況下，短期內(nèi)經(jīng)過維護(hù)保養(yǎng)的部件出現(xiàn)故障的幾率要遠(yuǎn)小于維護(hù)期間長的部件。在進(jìn)行汽輪機(jī)調(diào)門擺動(dòng)原因分析時(shí)要格外注意，大多情況下，調(diào)門擺動(dòng)的原因分析是維修人員經(jīng)過長期積累的經(jīng)驗(yàn)來判斷的，因此，加強(qiáng)汽機(jī)專業(yè)維護(hù)保養(yǎng)人員培訓(xùn)、提高維修人員專業(yè)技能水平是提高汽輪機(jī)故常排除效率的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)[M].中國電力出版社，2004.

[2]汽輪機(jī)設(shè)備檢修技術(shù)問答[M].中國電力出版社，2008.

[3]汽輪機(jī)高壓抗燃油液壓伺服系統(tǒng)（第一分冊）[M].東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司，2004.

[4]汽輪機(jī)高壓抗燃油液壓伺服系統(tǒng)（第二分冊）[M].東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司，2004.