壓縮機(jī)組中汽輪機(jī)部分的控制系統(tǒng)構(gòu)成

胡寧

哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司 黑龍江哈爾濱 150090

壓縮機(jī)組的動力源大都選擇由汽輪機(jī)組帶動[1]。這樣做不僅節(jié)約了電能，而且提高了企業(yè)的能源利用效率，與綠色環(huán)保發(fā)展的理念相契合。

1 壓縮機(jī)組汽輪機(jī)控制系統(tǒng)組成

1.1 控制系統(tǒng)

汽輪機(jī)的自動控制系統(tǒng)的先進(jìn)性直接影響壓縮機(jī)組運(yùn)行的平穩(wěn)可靠性，對無故障運(yùn)行時間也有約束作用，同時也對機(jī)組的安全性起到作用。這里的控制主要是指閉環(huán)控制，包括轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)等。

1.2 保護(hù)系統(tǒng)

保護(hù)系統(tǒng)主要功能是保障機(jī)組正常運(yùn)行，其工作流程為：當(dāng)汽輪機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集信號超出機(jī)組正常運(yùn)行參數(shù)范圍，發(fā)出故障信號，保護(hù)裝置接到故障信號后迅速采取相應(yīng)動作（關(guān)調(diào)主氣門或其他聯(lián)鎖動作），使汽輪機(jī)關(guān)閘停機(jī)，動力輸出歸零，以避免出現(xiàn)對設(shè)備本身及相關(guān)工作人員的損傷。汽輪機(jī)的保護(hù)內(nèi)容有：超速保護(hù)、位移保護(hù)、低真空保護(hù)、振動保護(hù)等。

2 汽輪機(jī)運(yùn)行中的常見故障

2.1 關(guān)于汽輪機(jī)的嚴(yán)重超速問題

首先對于汽輪機(jī)嚴(yán)重超速的判斷標(biāo)準(zhǔn)是，以危急保安器動作轉(zhuǎn)速差作為參考，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過該轉(zhuǎn)速差時，并且繼續(xù)上升，則稱為嚴(yán)重超速，嚴(yán)重超速有著極大的安全隱患，并且嚴(yán)重超速會使得汽輪機(jī)出現(xiàn)一些不正常的現(xiàn)象，比如汽輪機(jī)的機(jī)組振動增大，以及運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常等等，這些都會使得汽輪機(jī)的壽命嚴(yán)重受損，并且極有可能發(fā)生事故，因此要時刻觀察汽輪機(jī)的工作狀態(tài)，以便對這些問題做出及時的處理。

2.2 汽輪機(jī)振動過大故障

由于氣流激振、轉(zhuǎn)子熱變形、摩擦振動等原因?qū)е缕啓C(jī)振動過大。氣流激振引起的振動具有較大的低頻分量，或在運(yùn)行參數(shù)的影響下振動明顯增大；如果轉(zhuǎn)子溫度過高或蒸汽參數(shù)一場，轉(zhuǎn)子會產(chǎn)生熱變形，引起汽輪機(jī)振幅增加；汽輪機(jī)內(nèi)部零件摩擦增加也會導(dǎo)致汽輪機(jī)大幅度抖動，轉(zhuǎn)子內(nèi)部受熱發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子彎曲，產(chǎn)生熱彈性彎曲故障。

2.3 汽輪機(jī)進(jìn)水問題

一般引起汽輪機(jī)進(jìn)水的原因是由于汽輪發(fā)電機(jī)組的進(jìn)汽溫度發(fā)生劇變，也就是說，溫度急劇下降，從而導(dǎo)致汽輪機(jī)進(jìn)水，有時汽輪機(jī)進(jìn)水，由于水的沖擊，汽輪機(jī)的葉片可能會出現(xiàn)折斷的現(xiàn)象，重則會造成通流部分的嚴(yán)重?fù)p壞，可見汽輪機(jī)進(jìn)水的危害之大。

2.4 汽輪機(jī)結(jié)垢問題

汽輪機(jī)結(jié)垢原因主要為過熱蒸汽品質(zhì)不良，不良品質(zhì)的蒸汽進(jìn)入到汽輪機(jī)內(nèi)做功，隨著蒸汽壓力與溫度逐漸降低，蒸汽攜帶鹽分的能力逐漸降低，在降壓部分及流道變化的區(qū)域鹽分析出，沉積在通流部件的表面上，形成鹽垢[2]。在汽輪機(jī)高壓缸，蒸汽的溫度與壓力降低的較少，并且流通速度較快，因此在高壓缸內(nèi)未發(fā)生結(jié)垢，但是隨著蒸汽的做功，蒸汽的溫度及壓力不斷的下降，攜帶鹽的能力降低，其中的在高壓缸主要沉積的為溶解度較小的Na2SO4、Na2SiO3和銅的氧化物，在中壓缸和低壓缸主要沉積的是溶解度較大的NaCl、NaOH、SiO2。在汽輪機(jī)的最末幾級，由于處于濕蒸汽區(qū)域，蒸汽中的水份能夠沖洗掉葉片上的沉積物，所以在這里不會出現(xiàn)結(jié)垢。

3 關(guān)于汽輪機(jī)的防范措施和建議

3.1 控制好循環(huán)冷卻水的各項參數(shù)

循環(huán)冷卻水應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格地預(yù)處理，各項指標(biāo)都在控制范圍內(nèi)，必要時可在循環(huán)水中加入阻垢劑。不論是在夏季還是冬季，應(yīng)根據(jù)循環(huán)水溫度、凝汽器端差等適時增、減循環(huán)水冷卻風(fēng)機(jī)的啟動臺數(shù)。并定期清理循環(huán)水管線上各處濾網(wǎng)，保證循環(huán)水流量和壓力的正常。

3.2 提升汽輪機(jī)整體保溫性能

通過選擇合適的保溫材料或者保溫技術(shù)，能夠進(jìn)一步改善汽輪機(jī)的外部保溫性能，降低熱輻射的影響，滿足保溫的要求。該工作落實過程中最好是由具有相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗的人員來進(jìn)行執(zhí)行，也可以邀請第三方保溫材料企業(yè)來參與組建。

3.3 保障凝結(jié)器運(yùn)行過程的真空度

工作人員需要定期檢測凝汽器的密封性，每隔半個月落實一次檢查工作，在維修汽輪機(jī)機(jī)組的過程中，利用水壓試驗，確定凝汽器是否存在泄漏問題。如果凝汽器水質(zhì)較差，加熱之后將會產(chǎn)生較多的水垢，再加上凝汽器銅管直徑比較小，水垢很容易堵塞銅管，需要定期清洗銅管，清除其中的水垢，提升凝汽器水質(zhì)，避免產(chǎn)生較多的水垢[3]。需要控制凝汽器水位，避免水位過高，否則凝汽器換熱面積會因此減少，降低水汽凝結(jié)效果，提升凝汽器的溫度，凝汽器真空度也會因此降低。

3.4 避免電液轉(zhuǎn)換器內(nèi)部短路問題

電液轉(zhuǎn)換器屬于十分精密的設(shè)備，在日常使用過程中距離汽輪機(jī)的蒸汽入口很近，許多設(shè)備在進(jìn)行布置時都會存在熱輻射嚴(yán)重的情況。所以，為了滿足電液轉(zhuǎn)換器的設(shè)置管理要求，需要做好內(nèi)部電流線圈的防水防輻射控制，避免出現(xiàn)電流信號短路。出現(xiàn)故障征兆后，需要及時對電流信號線進(jìn)行整體更換，同時做好布線設(shè)置，遠(yuǎn)離高壓蒸汽入口管路。

3.5 優(yōu)化汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)

為了實現(xiàn)汽輪機(jī)節(jié)能效果，可以通過優(yōu)化汽輪機(jī)人力系統(tǒng)，高速運(yùn)行熱力系統(tǒng)，有效減少能源耗費量，完善汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)性能。工作人員需要調(diào)查了解汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和特性以及運(yùn)行效果，合理配置汽輪機(jī)整體結(jié)構(gòu)性能，保障各個組成部分的工作質(zhì)量，避免汽輪機(jī)在工作中出現(xiàn)變形和漏氣等問題，降低能源損耗，此外需要重點改造缸疏水系統(tǒng)，可以結(jié)合汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，提出針對性的改造建議，有效提高缸疏水系統(tǒng)的工作效率，避免在生產(chǎn)工程中，汽輪機(jī)產(chǎn)生較大的能耗。

4 結(jié)語

汽輪機(jī)控制系統(tǒng)大幅度地降低了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度，機(jī)組實現(xiàn)了全面的自動控制，在自動方式下運(yùn)行時，可以根據(jù)負(fù)荷變化及時調(diào)整油動機(jī)開度從而調(diào)整汽輪機(jī)進(jìn)汽量，免除了運(yùn)行人員大量的手工操，要加強(qiáng)對汽輪機(jī)易發(fā)生故障零部件的質(zhì)量管控，從源頭上對汽輪機(jī)故障進(jìn)行控制。