》》》雹子世界 汽轮机运行中调节系统常见故障原因分析 段勇 中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司烯烃厂给排水车间 【摘要】本文对汽轮机调节系统做了介绍，分析了汽轮机调节系统的结构，并结合工作实践对汽轮机运行过程中常见的调节系统故障原因进行了分析，提出了 些故障排除方法。 【关键词】汽轮机；电液；调节系统；故障 一前言 汽轮机调节系统具有控制汽轮机组转 速、功率的功能，其可靠性直接关系到电 网的稳定性和供电安全，因此解决汽轮机 运行中调节系统出现故障的因素，提高汽 轮机调节系统的可控性、调节的准确性具 有非常重要的现实意义。 汽轮机调节系统 汽轮机调节系统主要由五大部分组 成，即电子控制器、操作系统、油系统、 执行机构、保护系统。保证汽轮机机组的 高品质输出和系统正常运行，满足动力系 统使用需求是汽轮机调节系统的主要功 能。汽轮机调节系统常见的三种调节方式 是：压力调节、流量调节、转速调节。 一、（１）压力调节 供热式汽轮机常采用压力调节模式。 波纹管调压器是其常用工具。在调节压力 时， 以压力作为信号作用于波纹管，通过 与弹簧在物理的作用下压力变形，从而实 现位移输出。 （２）流量调节 流量调节常常应用于流体机械如驱动 高炉鼓风机的变速汽轮机中。通常通过孔 板两侧之间的压力差测出流量信号。 （３）转速调节 在任何汽轮机中，都对工作转速有一 定的标准和要求因而都有调速器设置。机 械式与飞锤式离心调速器是早期使用的主 要方式。要将转速信号转变为位移，该调 速器主要通过重锤绕轴旋转，其产生一定 的离心力使得弹簧变形。采用这种方式虽 然工作可靠，但是其转速范围较窄，而且 断应用和发展的分散的系统，很多大型机组 结合面的垫片被磨损、部件磨损导致部件 中的电调都采用以分散控制为系统原理，从 与部件之问的间隙增大、活塞缸磨损等为 而有效控制机组。 汽轮机调节系统出现漏油现象的常见原 三、汽轮机运行中调节系统出现故障 因，从而引发调节系统出现各种故障。的因素 最后，油系统的油压波动也是导致油 汽轮机在运行过程中， 由于汽轮机调 系统不正常的常见因素。油压系统在汽轮 节系统的内部套多而繁杂，常常容易出现 机的运行过程中产生的油压波动会对调节 各种故障问题，通常这些常见故障发生在 系统的稳定性造成严重影响，特别是调节 瞬间，多为突发事件，汽轮机的调节系 系统为全液压式的情况下， 因为这种系统 统出现故障原因较多，如滑阀构造、油系 是用液压来控制转速脉冲信号的，液压控 统、配汽机构以及离心式调节器等器件都 制的转速脉冲信号相对较弱，信号弱更容 有可能导致汽轮机调节系统发生故障。 易被油压波动影响到。 （１）滑阀构造的问题 （３）配汽结构的缺陷 无论是全液压调节系统还是半液压 首先，是调节气门的重叠度。如果调 节汽门的重叠过大，会对功率造成较大影 调节系统都有各种滑阀的设置，要使得各 个滑阀正常运作，应保证滑阀构造的合理 响。好比在够一个负荷范围内，采用两个 性。如果其设计不合理，容易导致其运行 调节汽门，进行流量的有效控制，超出正 中出现损坏，影响到调节系统的运行。 常的负荷范围，从而引起调节系统出现摆 一卡涩问题是滑阀构造出现故障的常 见原因，是影响汽轮机调节系统的重要因 素，直接对系统的正常运行造成影响。因 此重视滑阀的卡涩问题十分重要。要解决 其卡涩问题，首先要严格把关滑阀设计制 造环节，通过提高滑阀精度，降低滑阀使 用误差，此外还可以采取对压弹簧平衡油 压或开槽均压阀于滑阀表面的方式降低滑 阀的卡涩问题。 错油门的过封度也是滑阀方面出现故 障的重要因素。要保证调节系统的正常运 行，保持错油门适当的过封度十分重要， 在运行过程中，机组的转速是不稳定的， 在一定范围内，其脉冲是波动的，即便是 在保持机组转速不变的情况下，其脉冲还 是存在一定范围的波动。主要是由于主油 泵运作时产生较大的脉冲和油压力，使得 滑阀在一定范围内也产生波动情况。 （２）油系统不正常 首先，油质较差是引起调节系统出现 故障的常见因素之一。汽轮机的正常运行 需要不断供给油量。如果油质较差或者油 不干净，都会阻碍其正常运行。因为一般 情况下，液压调节元件问隙较小，调节系 统运行时，若油中混有机械杂质，特别是 各种沙粒，将会造成调节系统卡涩，引起 调节系统摆动。因此，严格管理油管的洁 净与顺畅显得十分重要。及时彻底清理干 净各种脏污，保障油的优质供给。目前， 其传动还需要减速装置，工作效率较低。 二、汽轮机调节系统的结构 电液调节系统采用了先进的计算机技 术以及控制技术为汽轮机组体提供了强大 的控制与保护，提高了机组的运行可靠性 以及功率、频率等参数的调节精度。不断 增加单机容量，机组采用滑式压与单元制 运行方式，同时使用再热机组，以及不断 增加的机组停、启次数，机组电网集中调 度问题从而产生电液调节。电液调节系统 的执行器由液压元件组成，控制器由机构 元件组成，其具有闭环转速与超速跳闸的 调节功能。但是闭环转速调节范围较窄， 与此同时，系统的速度方面相对较低。因 为汽轮机调节系统是固定的静态特性，汽 轮机的间隙引起的迟缓较大，从而导致汽 轮机的静态特性无法随意更改和变化。 随着数字技术与现代计算机技术广泛应 用于各个行业中，将其应用到汽轮机技术中 得以有效实现，这极大的推动了汽轮机的技 术发展。其中，电气液压控制系统就是计算 机技术与数字技术的有效结合产生的调节系 统。这种电气液压控制系统控制器正常运转 实现，是建立在数字计算机的基础上的。其 执行部分仍然是液压系统。近年来，随着不 动情况，增大节流损失。 其次，是凸轮的磨损。由于汽轮机工 作负荷十分繁重，其凸轮容易出现较为严 重的磨损现象。因而在凸轮磨损的位置会 因为磨损程度形成特定的部位。当这个部 位在进行调节工作时，会使得放大系统增 大，让调节系统局部的不等率偏离正常水 平与其他部位不等，从而导致调节系统出 现震荡。 最后，调速汽门的节流锥也是配汽结 构出现故障的因素之一。汽轮机在空负荷 的状态下，调速汽门的节流锥如果出现磨 损现象，会导致调节系统出现摆动。因为 如果在开启节流锥的汽门的时候，开度若 出现一点甚至细微的变化都会导致进汽量 出现变化，从而导致在空负荷情况下，调 节系统出现摆动现象。 （４）离心式调速器的窜动 调节系统的稳定性受到离心式调速器 的影响较大，特别是离心式调速器出现高 速窜动的现象会严重影响到调节系统的正 常运行。由于离心式调速器与随之启动的 滑阀之间有较小的间隙，调速器本身工作 效率与行程较小，使得离心式调速器出现 高速窜动的现象，从而对调节系统的稳定 性造成影响。 四、结束语 在汽轮机运行过程中，要最大限度的 降低滑阀构造、油系统、配汽结构以及离 为了解决油中杂质和水分等问题，主要通 心式调速器等方面故障的影响因素对调节 过定期取样化验进行油质监督、大修后对 系统的影响，保证调节系统处于正常运行 油系统各个管路、不间断滤油以及大流量 状态，必须根据这些问题进行分析，加强 冲洗轴瓦等方法。 对故障影响因素的处理和控制，才能保证 其次，调节系统的油系统部件漏油也 汽轮机的平稳运行。 是引起故障的重要因素。油系统出现漏油 现象会使得体统的油压比正常水平低， 导 参考文献：１】陈立明汽轮机ＤＥＨ控制系统常见故障原因分析及处 致动力机出现动力不足的现象，从而让调 【Ｊ］．电力学报，２０１１（０３） ．节系统迟缓率增加，各个调节元件性能缺 理措施研究［２旺日平汽轮机运行中调节系统常见故障分析叮］．电子 失，引起整个汽轮机调节系统出现不稳定 ［制作，２０１３（Ｏ９） 情况。引起油系统部件漏油的原因很多， 一５４一 闷蔹＿ 罨