试论汽轮机调节系统故障及对策

孙怀彬

摘要：汽轮机是一种将热能转换成动能的旋转机械。汽轮机的调节系统是已经成为重要系统之一，它包括数字电液调节控制系统，高压控制油系统等。本文就对汽轮发电机调节系统常见故障进行了研究，并提出可行预防和处理措拖，以期减少汽轮机故障发生几率。

关键词：汽轮机；调节；机械

1 汽轮机调节系统故障分析

1.1 油质分析

汽轮机油的作用主要是调速作用，润滑作用和冷却作用。包括燃气轮机油、水力汽轮机油、蒸汽轮机油和抗氧汽轮机油等。油的质量直接影响汽轮机组的安全经济运行。在运转过程中，润滑油受到高热表面作用，与空气（烟气）相混，以相当大的速率泵送和循环，并处于高压下使用。所以，要求燃气轮机油比蒸汽轮机油具有更优良的高温氧化安定性和抗磨性。由于油质管理不善，进油时是劣质油或标号不同，领回时未化验加入主油箱运行，再者是检修质量不良，轴封间隙调整未在标准范围内，调整不当，运行中轴封压力调得过大，漏汽到油档，造成油中进水，引起调速和保护部件卡涩。其次，调节系统部件翻油。目前，为确保汽轮机组的安全经济运行，汽轮机油必须具有适宜的粘温性和良好的粘度。还有具有良好的抗乳化性和氧化安定性等。这些特性能够保证在长期运行中生成的沉淀物要少，酸值增加不显著，同时还能保证汽轮机组的轴承在不同温度下均能得到良好的润滑。

1.2 自动主汽门故障

自动主汽门是汽轮机保护系统的一个执行装置，当机组保护动作后，可以立即切断汽轮机进汽，属于快关门。汽轮机组自动主汽门无法打开的问题，按常规考虑，在运用调节保安系统工作原理分析后发现出现该故障主要有当调节保安系统调试前，通过检查发现了高压交流油泵选型偏小，到运转层时高压油压力只有0.63MPa，仅比安全油低限动作值0.6MPa略高一点，而安全油取自高压油，因此难以保证正常的安全油压和油动机正常动作。因此，我们必须要对其要求是动作可靠、迅速，通常要求其关闭时间不大于0.5秒。这类现象是较常见的。另一方面对安全生产也十分不利。这些现象在机组运行中常遇到。

1.3 密封部件漏油

由于介质的物理性能，系统的密封件必须能耐酸、耐腐蚀。所以，密封件材料的选择必须符合要求。传统汽封密封效果不好，易磨损，寿命短的问题尤为严重。非耐酸、耐腐蚀材料是满足不了运行要求的。因此，系统中的密封胶圈、油档等密封件采用氟橡胶或其它耐酸的材料，保证油系统的严密性。又因为设备的密封件绝大多数都是非国标的，而且设备供应商ALSTHOM出于商业目的，所提供的手册并没有给出密封件的具体规格和型号，所有密封件的资料都必须靠平时的积累，这就造成了备件的筹备难以完善。漏油现象层出不穷。

2 加强汽轮机调节系统养护途径

2.1 强化油质质量

汽轮机油质量的好坏与汽轮机能否正常运行关系密切。严格控制抗燃油油质，随时清除油中机械杂质、油，以便保证系统清洁度，添加T501抗氧剂，还要要求油品具有良好的防锈性。油质变坏使润滑油，油的性能和油膜力发生变化，会使调节系统部件被腐蚀、生锈而卡涩，导致调节系统和保护装置动作失灵，还会造成各润滑部分不能很好润滑，结果使轴瓦乌金熔化损坏。由于粘度是判断汽轮机油稠和稀的标准，粘度以恩氏度作为测定单位，常用的汽轮机油粘度为恩氏度2.9-4.3。粘油稀，就容易流动，粘度大，油就稠，不容易流动。粘度对于轴承润滑性能影响很大，粘度过大轴承容易发热，过小会使油膜破坏，油质恶化时，油的粘度会增大。其次，提高系统的密封性。提高系统的密封性最主要是提高主油箱上的入孔盖板、手孔盖板、密封回油观察窗等处的密封。第三，防止油系统进水。预防和消除汽轮机油系统进水，是防止汽轮机油乳化的重要措施。为此，要落实措施加以防范。要确保产品设计和制造质量，即汽封装置结构设计合理、零部件加工符合工艺标准、材质满足高温运行要求。

2.2 强化自动主汽门保护

自动主汽门有两部分组成：主汽门操纵部分和主汽门阀体，液调机组可以用自动主汽门冲转暖机，主要作用就是紧急停机时可以瞬间关闭，切断汽源。电动主汽门只是主汽管道上的一个隔断门，和汽轮机的保护系统没有联系，也不属于快关门。停机后关闭该门，切断进汽，机组可进行与自动主汽门相关的保护试验而不必担心有蒸汽进入。电动主汽门的主要作用是一旦自动主汽门关闭不严，需要电动主汽门切断汽源。另外，汽轮机在打闸的时候，机组的主汽门常常出现无法归零的现象。主汽门无法归零的现象一般是因为油质不佳导致液压部套发生的快速卸荷以及卡涩故障。发生故障的时候通常只能关闭到11毫米的地方。发生这种情况的时候，检修人员通常是用铜棒朝着门杆的地方进行敲打，但是这样并不能完全有用。有时候虽然敲打很多次，再进行打闸和挂闸，仍然无法使主汽门归零。因此，定期对主汽门进行检测和试验及时发现问题，避免主汽门的缺陷，保证主汽门的灵活性才能保证汽轮机的运行安全。

2.3 强化密封件质量

在汽轮机运行过程中，汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题。因此，采用适当的汽缸密封材料是强化质量的重点。密封件的主要特点是在构成密封结构的两静子部件中的任意一个部件的密封面上设置密封槽，槽内有由热膨胀材料制成的密封圈。这不但能够改善静子部件的密封性能，而且还能提高了汽轮机的效率和安全性。因现在汽轮机汽缸密封剂还没有统一的国家标准和行业标准，制作原料和配方也各不相同，产品质量参差不齐。在选择汽轮机汽缸密封剂时，就要选在行业内有口碑，产品质量有保证的正规生产厂家。密封剂的使用要根据实测间隙大小选用不同的修复步骤，对于汽缸缸面变形严重，平整度间隙超标的机组，缸面要先做研修整平后，再涂密封剂扣缸。充分搅拌密封脂，然后用油灰刀沿汽缸结合面均匀涂抹，涂抹厚度0.5mm～0.7mm左右。另外，螺孔周围及汽缸内侧应留有一定尺寸的空白，以防止密封剂挤压后进入通流系统。

3 结束语

总之，汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。汽轮机调节系统的任务就是改变汽轮机的蒸汽转矩。因此，不断加强汽轮机调节系统养护，并在实践中逐渐完善，在实际生产实践中都会，取得良好的经济效益和社会效益。