汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)常見故障及維修

葛 慶

(中外合資合肥第二發(fā)電廠，安徽 合肥 231607)

調(diào)速系統(tǒng)作為汽輪機(jī)組成中必不可少的組成部分，它對于汽輪機(jī)能否正常操作運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。如果汽輪機(jī)在工作過程中發(fā)現(xiàn)故障，不采取相應(yīng)手段進(jìn)行處理會導(dǎo)致汽輪機(jī)的使用壽命大大縮短，并且也會隨之產(chǎn)生相應(yīng)的安全問題。所以要針對汽輪機(jī)常見的故障采取高效合理的方法進(jìn)行維修，盡量做到能夠全方位解決汽輪機(jī)在某些方面的故障和問題，最終使汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在各方面性能可以得到最大程度的提高和改善。

一、汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的組成部分

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要包括液力執(zhí)行機(jī)構(gòu)、硬件和電子控制柜、控制系統(tǒng)軟件三大組成部分。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)中電子控制柜主要是MACS-II DCS系統(tǒng)中的一個現(xiàn)場控制組成。調(diào)速系統(tǒng)微型處理器DPU是屬于一個相對完整，可以不受其他系統(tǒng)控制的獨(dú)立系統(tǒng)，它具備打印記錄、控制操作、系統(tǒng)檢查等等一系列功能?，F(xiàn)場控制站由操作回路、通訊網(wǎng)站、繼電器盤、冗余服務(wù)器、手操盤等部分構(gòu)成。系統(tǒng)軟件主要是由DEH核心控制裝置采用Windows NT的MASC-II來控制[3]，主要控制單位由QNX軟件完成控制操控的過程，最終完成相關(guān)控制運(yùn)算、自診斷、自動切換、通信、控制運(yùn)算等等一系列非常重要的功能。

二、汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)常見的故障及維修方法

(一)系統(tǒng)中相關(guān)零部件卡澀問題及維修方法

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)十分容易出現(xiàn)和發(fā)生一些零件的卡澀問題，在汽輪機(jī)運(yùn)作過程中經(jīng)常有一些零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)運(yùn)行速度緩慢，有時嚴(yán)重的話這些零部件甚至?xí)霈F(xiàn)一動不動的情況。研究者為了弄清造成卡澀的原因，通過大量研究發(fā)現(xiàn)主要原因是汽輪機(jī)的活動間隙結(jié)垢，例如調(diào)門閥桿和閥套十分容易形成污垢。還有就是由于長期使用汽輪機(jī)卻忽略對汽輪機(jī)上油質(zhì)的清潔工作，由于使用時間久了，汽輪機(jī)內(nèi)部的一些由鋼鐵制作而成的零部件會由于長期暴露在空氣中發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)把鋼鐵腐蝕，其最終結(jié)果也會導(dǎo)致卡澀問題的出現(xiàn)。

針對這個問題應(yīng)采取一些有效的措施解決，雖然卡澀問題在汽輪機(jī)故障中是隸屬于相對簡單的問題故障，但是還是不能不關(guān)注這個問題的解決措施。為了解決卡澀問題需要工作人員平時要格外注意對汽輪機(jī)保養(yǎng)和維修工作，比如工作人員需要經(jīng)常對汽輪機(jī)進(jìn)行打掃，以減少污垢的累積，還需要經(jīng)常更換汽輪機(jī)上的油，其目的是保持汽輪機(jī)表面油質(zhì)的干凈，還有就是確保汽輪機(jī)的密封系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)能正常工作，保證水能夠及時被疏散，減緩一些零部件的腐蝕程度。

(二)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)部件的漏油問題及維修方法

由于汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的漏油問題，最終導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的油壓變得比之前低了許多，系統(tǒng)油動機(jī)出力過低，系統(tǒng)的反應(yīng)比較遲鈍及調(diào)節(jié)元件機(jī)能異常，最終導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)的擺動，這些問題的出現(xiàn)也容易造成安全性問題。引發(fā)這一問題的原因是多方面的，第一是因?yàn)殚L時間和高頻率的使用，使得調(diào)速系統(tǒng)有很大程度的損壞，最終結(jié)果是導(dǎo)致各個零部件的配合縫隙加大，使得零部件接觸空氣的面積隨著時間的推移而逐漸增大，腐蝕程度也進(jìn)一步加劇。第二是由于系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)動機(jī)的側(cè)壁長時間的相互擠壓和摩擦造成油動機(jī)的腔室出現(xiàn)短路現(xiàn)象。第三是由于工作人員使用了劣質(zhì)的油，油里面摻雜著許多雜質(zhì)，最重要的是劣質(zhì)油里混合著大量的水分，還有是油變質(zhì)加快了調(diào)速系統(tǒng)的腐蝕速度。當(dāng)有漏油的情況發(fā)生時，不僅使得系統(tǒng)內(nèi)的油壓強(qiáng)急劇降低，更會嚴(yán)重影響到汽輪機(jī)的安全性能。

針對汽油機(jī)的漏油故障，工作人員要及時并且密切關(guān)注汽輪機(jī)的每時每刻的工況，為的是當(dāng)有問題出現(xiàn)時能提前做好充分的準(zhǔn)備工作，及時對汽輪機(jī)采取相應(yīng)的措施。因?yàn)橛唾|(zhì)也是一個非常重要的影響因素，要求對汽輪機(jī)的維護(hù)過程中需要購買優(yōu)質(zhì)油，保證油的質(zhì)量。而且需要安排工作人員對管路系統(tǒng)進(jìn)行定期的清潔和檢查，還有就是要對油的過濾進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保進(jìn)入系統(tǒng)的油是純凈的。這樣可以最大程度上減少漏油問題的發(fā)生。

(三)汽輪機(jī)中機(jī)動組異常強(qiáng)迫振動

汽輪機(jī)中引起其中機(jī)動組異常強(qiáng)迫振動的原因包含許多方面，首先是汽輪機(jī)中聯(lián)軸的螺栓由于汽輪機(jī)工作過程中的晃動、振動、或者是聯(lián)軸的承載過負(fù)荷；其二也有可能當(dāng)汽輪機(jī)工作時間較長時，汽輪機(jī)的氣缸會發(fā)熱，致使汽缸的氣體發(fā)生熱脹冷縮，最后汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子受熱彎曲，不能滿足轉(zhuǎn)子的溫度和振動條件；最后，為了提高汽輪機(jī)的工作效率，汽輪機(jī)基本上一直運(yùn)作，致使汽輪機(jī)動組振動頻率加大，造成汽輪機(jī)異常強(qiáng)迫振動。

為了解決這個問題，需要工作人員通過一系列的方法對汽輪機(jī)的振動狀態(tài)進(jìn)行充分的研究和分析，可以通過頻譜分析法和其他的方法進(jìn)行相應(yīng)的分析，經(jīng)過分析之后能夠得到一些特性圖，通過特性圖可以分析在什么方位發(fā)生故障，最終找到出現(xiàn)故障的具體原因。這樣可以解決機(jī)動組異常振動的問題。

(四)汽輪機(jī)內(nèi)機(jī)動組系統(tǒng)卸荷閥常見故障及維修方法

經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)中調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)的卸荷閥閥芯內(nèi)的O型圈經(jīng)過長時間運(yùn)行受到燃油的腐蝕導(dǎo)致O型圈遭到嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致卸荷閥頂部出現(xiàn)安全油泄露問題，與此會產(chǎn)生安全性問題，而且汽輪機(jī)在工作過程中時常接觸到摻雜著雜質(zhì)的油，這也使得O型圈遭到大面積的腐蝕破壞，這其實(shí)是上面提到汽輪機(jī)的漏油故障的原因之一。由于卸荷閥被損壞使得汽輪機(jī)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)中的安全油芯閥門沒有迅速被關(guān)閉，然而伺服閥流量相對較大，在閥門指令信號的作用下，EH流量不足，汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)AST油壓不斷地處于下降狀態(tài)[3]，其結(jié)果是導(dǎo)致汽輪機(jī)的機(jī)動組發(fā)生跳機(jī)的現(xiàn)象，嚴(yán)重的結(jié)果是使調(diào)速系統(tǒng)氣門被強(qiáng)制性關(guān)閉。

正是因?yàn)檫@個問題會伴隨引起相應(yīng)的大量問題而導(dǎo)致汽輪機(jī)不能正常的運(yùn)行工作，所以解決這個問題也是當(dāng)前汽輪機(jī)使用中的重中之重的問題。針對這個問題，要求工作人員要充分利用汽輪機(jī)機(jī)組停機(jī)的機(jī)會，對汽輪機(jī)機(jī)組閥門內(nèi)所有線圈的封閉性和密封性進(jìn)行全面檢查和排查，更換汽輪機(jī)內(nèi)的不合格和損壞的零部件。另外，當(dāng)使用其他型號的伺服閥時，可以將當(dāng)前伺服閥替換為MDOCJ761-003型號的伺服閥，并且結(jié)合轉(zhuǎn)接板進(jìn)行過渡，這樣即使汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的油動機(jī)被破壞，這種型號的伺服閥也不會對EH系統(tǒng)油壓造成影響[3]。這樣在最大程度上解決了汽輪機(jī)機(jī)動組卸荷閥的故障問題。

三、結(jié)語

綜上所述，調(diào)速系統(tǒng)作為汽輪機(jī)中必不可少的一部分，對汽輪機(jī)總體的工作狀態(tài)起著至關(guān)重要的作用。為了解決汽輪機(jī)的相關(guān)問題，必須要在十分了解汽輪機(jī)的工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合其相應(yīng)的特性進(jìn)行充分深入分析，只有這樣才能把故障問題最大程度解決，使得汽輪機(jī)的工作過程能順利進(jìn)行，這樣不僅可以提高效率，也可以減少使用過程中安全事故的發(fā)生率。