汽轮机调速系统故障分析与处理

王冬

摘要：文章以300 MW汽轮机组为例，分别就汽轮机调速系统中几个常见故障进行了深入分析研究，提出了具体处理方法。

关键词：调速系统；故障；处理

中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0104-02

调速系统对于汽轮机组的运行发挥了十分关键的作用，而掌握排除调速系统存在的缺陷以及不安全因素的方法，对于操作以及维修人员均非常关键，本文将以300MW机组为例谈谈汽轮机调速系统的一般故障及其解决方法。

1系统挂闸之后无法启动A侧的中压主汽门

导致主汽门油动机的油缸的活塞底部的高压油产生泄漏的主要原因有：由于主汽门的活动电磁阀启动的时候带电使得主汽门油动机的油缸活塞下腔室的压力油掉落；由于电磁阀部件——AST电磁阀失电开启，将安全阀杯状滑阀上部的AST电磁阀控制油联通至无压回油，安全阀的杯状滑阀在底端油压的作用下造成各个主汽门油动机的油缸腔的压力油联通到有压回油；安全阀自身的缺陷。

通常第二个情形是不会发生的，由于挂闸之后其余三个主汽门都可以开启；第一种情形经过活动电磁阀的带电试验与失电试验发现，主汽门的状况并未发生改变，表明A侧中压主汽门一直是关闭的。所以极有可能是第三种情形。针对A侧中压主汽门的安全阀进行拆卸并检查之后发现安全阀上的针阀手柄（起调节作用）已经完全旋进到手柄中并无阻力，说明手柄的螺纹太短并未将针阀旋到所需位置，导致A侧中压主汽门的安全阀上的AST油压通过针阀堵塞的油孔进到有压回油。油动机的油缸的活塞底部高压油通过安全阀接到有压回油，主汽门无法开启，再次加工安全阀上的针阀手柄（起调节作用）螺丝，并且比原有的手柄螺丝要长10 mm，A侧中压主汽门装进之后可以慢慢开启。

2在未给入信号的状况下A侧的GV3高压调速

汽门自行打开

在无外来信号的状况下A侧的GV3高压调速汽门在挂闸之后能够自动开启。其原因是由于压力油通过滤油器（其精度为10 mm），流进电液伺服阀再被输至GV3高压调速汽门的油动机活塞的底部，开启GV3高压调速汽门。正常情况下，电液伺服阀未接到信号，压力油无法经过电液伺服阀。导致电液伺服阀未能接收外部信号，可能因为电液伺服阀的机械零位发生漂移，所以，应当对电液伺服阀的机械零位进行调整。通过信号源为电液伺服阀输入信号，第一步输入的电流低于4 MA，逐步对电液伺服阀的机械零位进行调节，在此情形下，关闭GV3高压调速汽门，输入电流为4 MA，这时GV3高压调速汽门应当为关闭状况，然后逐步增加信号，调速汽门逐步打开、直至信号最大使得调速汽门全部打开，再逐步降低信号，关闭调速器们，这时的信号刚好为4 MA。利用对电液伺服阀的机械零位进行调节，有效解决了在无外部信号的状况高压调速汽门在挂闸之后会自行开启的问题。

3活动电磁阀带电但全部的主汽门无法开启

在主汽门启动的状况下，在进行主汽门的活动试验的时候使电磁阀带电，但是主汽门并未活动。维持开启的情况的主要原因是：主汽门在活动试验过程中油路不通，电磁阀在带电之后阀体的活塞并未产生动作；使得油路上的电磁阀带电之后调节主汽门活动速度的节流孔堵塞；油动机的活塞底部的高压油和主汽门的排油路发生堵塞。

第一步对于A侧高压主汽门的电磁阀进行检查，拆除活动电磁阀之后开展试验，将临时的交流电（220 V）接进电磁阀，结果表明电磁阀为正常，排除电磁阀的故障；再对油动机的活塞底部的高压油和主汽门的排油路进行检测，查出1个加工的螺丝过长，堵塞了部分油管的通流截面，经过处置之后，然后对该主汽门实施活动试验，结果表明主汽门的关闭过于缓慢，不满足要求。在拆下控制A侧的高压主汽门调节排油速度的节流孔检测节流孔尺寸为 0.6，和生产厂家提供的图纸一致。通过分析发现，高压油通过油动机的节流孔为0.6部位设计不太科学，由于流入油动机的高压油和主汽门在进行活动的时候流出的油的流速相同，其油压保持不变，主汽门无法关闭。所以将控制A侧高压的主汽门调节活动速度的节流孔更改成中0.8，再次对A侧高压的主汽门进行活动试验其结果满足要求。采取相同的办法将其余3个主汽门调节活动快慢的节流孔更改成中0.8，试验的结果满足要求表明此研究与改进是合理的。

4EH油泵的油压太低导致跳闸

油压的变化是因为系统的带电设备，比如保护电磁阀的组件，试验电磁阀以及电液伺服阀等动作频繁而造成的。当机组挂闸之后，油压就会产生变化，仔细分析研究油压产生波动的原因是电液伺服阀动作异常或者调节汽门上的安全阀上的节流孔留有杂质而发生堵塞，现场检查发现EH油的杂质含量比较高。但在清理调速汽门上按阀的节流孔之后，母管上的EH油压、AST以及OPC控制油压还是频繁变化。按照现场显示的状况判断，机组定速以及带负载之后，EH油压、AST以及OPC和控制油压才会造成频繁变化，此时中压调节汽门已全部开启，现场对中压调节汽门的电液伺服阀进行检查发现振动十分明显。在DEH的操作界面有意关闭中压调节汽门到90％。此时油压才不出现频繁变化，此时对调门上的电液伺服阀拆开进行检查。电液伺服阀为1个二级液压功率放大器（带有机械反馈）和电力矩马达（带有永久磁钢的）构成。挡板在零位位置之时对于2个喷嘴油流具有相同的节流作用，所以不会造成滑阀位移的压力差；当力矩马达上有信号作用时，衔铁与挡板将会向其中一个喷嘴偏移，使得滑阀两端出现不同的油压，进而使得滑阀产生移动，滑阀会持续移动至反馈弹簧传递出来的反作用力和力矩马达产生的力相同为止。拆下并检查中压调门的电液伺服阀发现滑阀的设计并不科学，应当对滑阀实施改进，即稍微增加滑阀的阀芯末端的尺寸，在电液伺服阀的摆线马达运行出现波动时，滑阀的阀芯也可以将油口有效封住，以免电液伺服阀的摆线马达不停变化导致油口出现泄油。经改造，机组重新启动定速及带负荷后，中压调门即使开至100％，高压油压、AST和OPC控制油压稳定，不再发生频繁波动现象。

5结语

针对汽轮机调速系统中几种常见故障进行深入分析，并采取了相应的处理措施后，机组调速系统整体运行趋于平稳，完全能够满足日常生产要求。经过总结我们可以发现，故障的根源在于部分零配件在质量或设计存在缺陷。广大技术人员如果可以及早发现这些缺陷不仅能够消除的安全事故隐患，还为设计优化提供了有价值的参考意见。

参考文献：

[1] 翦天冲.汽轮机原理[M].北京:中国水力电力出版社,2002.

[2] 王杭州.300MW 汽轮机电液调节系统故障分析与对策[J].发电设备,2003,(1):19-22.