浅析汽轮机运行中调节系统的常见故障及处理措施

摘要：在我国社会经济快速发展的态势下，汽轮机作为一种重要的能量转换设备在火力发电厂中得到了较为广泛的应用。汽轮机运用过程中可以实现热能向动能的转变，同时它对提高生产工作效率也具有十分重要的影响作用。文章对汽轮机的调节系统进行了介绍，对影响其调节系统故障因素进行了分析，并提出了针对性的处理措施。

关键词：汽轮机；调节系统；常见故障；处理措施；火力发电厂 文献标识码：A

中图分类号：TK268 文章编号：1009-2374（2016）36-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.040

1 汽轮机调节系统简述

众所周知，汽轮机调节系统主要由电子控制器、油系统、保护系统、操作系统和执行系统五个部分构成，在这五个系统共同作用下将会为汽轮机机组运行的效率和供电质量提供坚实的保障。汽轮机调节系统的主要作用是为机组动力系统提供能量。通常情况下，汽轮机调节系统主要有压力调节、转速调节和流量调节三种调节方式。首先，压力调节。一般情况下，压力调节模式在供热式汽轮机中使用得比较广泛，而使用的工具为波纹管调压器。压力调节模式在进行压力调节的过程中主要是将压力信号作用在波纹管上，之后波纹管会与弹簧产生力的相互作用，导致弹簧发生一定的形变，进而将位移进行输出处理；其次，流量调节。通常情况下流量调节模式多用在流体机械形式的汽轮机中，如驱动高炉鼓风机变速汽轮机，其在运行过程中主要是以孔板两侧之间产生的压力差为流量信号；最后，转速调节。无论是何种类型的汽轮机，其运行过程中的转速都应当符合相关的标准和要求，因此汽轮机上一般都设置了调速器。汽轮机早期使用的调速器主要是机械式与飞锤式离心调速器。转速调节模式运用过程中必须将转速信号转变为位移，其具体工作原理为：汽轮机在运行过程中，调速器会以重锤为中心进行旋转，而这一过程中重锤会产生一定的离心力，从而使弹簧发生一定的形变，之后再将形变量向位移量转变，输出位移信号。转速调节模式在实际应用过程中具有较高的可靠性，但是其设定转速范围比较小，另外在进行调节过程中还必须设置减速装置，导致其工作效率比较低，这也是转速调节应用中的一大缺点。

2 汽轮机调节系统结构概述

在科学技术如此先进的背景下，发电机组的单机容量也随之增加。而机组电气液压调节系统，即通常所说的电液调节产生主要是由于机组以单元制和滑式压的运行方式为主，同时其在运行过程中还使用了再热机组，在系统的运行过程中机组电网集中调度有时会发生问题，机组停、启的次数也在不断增加，这些现象的存在都是导致电液调节出现的基础条件。在电液调节系统中，它的执行器主要是由液压元件所构成的，而控制器则主要是由机构元件所构成的，且其还具有一定的闭环转速和超速跳闸等基本的调节功能。但是电液调节系统在实际的应用过程中也存在着一定的缺陷，如闭环转速调节的范围比较小，同时系统运行的速度也不理想。汽轮机调节系统在运行过程中具有固定静态这一特征，再加上在汽轮机间隙作用下导致迟缓增大，最终造成了汽轮机的静态特性变化的灵活性比较差。

近些年，各个领域为了自身发展的需要加大了对数字技术和现代计算机技术的应用力度，同样汽轮机在应用过程中也可以有效地运用这些科学技术，以进一步推动汽轮机技术的向前发展。例如在进行电气液压控制系统设计过程中就充分利用了计算机技术和数字技术，而在这两种技术融合作用下极大地提高了电气液压系统的调节作用，其中系统控制器得以正常运转是因为数字计算机技术的应用，另外系统执行部分还是液压系统，关于这一点并没有发生改变。

3 汽轮机运行中调节系统故障分析

3.1 油系故障分析及处理

汽轮机运行中调节系统油系故障主要表现在油压不稳、油温升高和油质不良。其中油压不稳故障分析。通常情况下，汽轮机在运行过程中会发生EH油压、AST油压以及超保护系统油压等故障现象，同时产生这种变化比较波动比较大，而经过分析可知，这些故障现象发生的原因主要是由以下四方面引起的：第一，油路存在问题，也就是说汽轮机自身的共有系统出现问题或者是起调节系统中的EH油路中发生故障；第二，电液伺服阀润滑性差或者是发生其他故障；第三，汽轮机的调节阀存在问题；第四，汽轮机的保护系统出现故障或者是ETS紧急跳闸故障、OPC逻辑调节单元故障等。

3.2 伺服阀故障分析

伺服阀也就是通常所说的电液转化器，其结构如图1所示。对于整个汽轮机调节系统而言，电液转化器是其核心部分，但是在运行过程中，电液转换器发生故障的概率也比较大。电液转化器在调节系统中的作用是新海诺电信号吸纳管液压信号的转化，进而利用油动机对阀门的开闭程度进行控制。如果伺服阀出现故障，那么将会对系统其他构件产生不利影响，例如引起汽门卡涩或者是震颤故障等。另外，除了伺服阀容易出现故障外，伺服放大器或者是油动机在系统运行过程中经常发生故障，进而对系统其他元件造成影响，因此在日常工作过程中应当加大对伺服系统故障排查力度。

4 故障处理分析

汽轮机在运行过程中可以实现对机组转速和功率的控制，这也就说明电网系统运行的稳定性和安全性与汽轮机运行可靠性具有十分密切的关系，一旦汽轮机运行出现故障，那么将会严重影响整个电网机组系统的供电安全性。因此如何切实降低故障因素对汽轮机调节系统的影响作用是当下应当解决的重要问题之一，同时还应当加大对汽轮机调节系统可控性以及调节准确性等的提高给予高度的重视，以有效降低汽轮机调剂系统故障率，为电网系统稳定安全运行提供坚实的保障。

4.1 油系故障处理

汽轮机在正常运行过程中，一旦发生油温不稳定的现象后，操作技术人员应当立即将机组关闭并进行故障检查、对故障问题进行分析。首先，检修人员应当对汽轮机的主油泵进行故障检查。在检查过程中应当将汽轮机汽门进油截止阀门关闭，若检查后发现主油泵油量正常、EH油路油压大小合适，则说明运行故障并不在汽轮机供油系统本身，同时也不是由汽轮机EH供油系统所引起的；其次，操作人员应当依照相关的规定将汽门的截止阀门打开，设定汽门全开全关情况下阀门出现卡涩、内泄露等情况，设定50%开闭情况下阀门具体情况。如果检查发现汽轮机汽门截止阀不存在故障，那么检修人员应当对汽轮机调节保护系统的油路进行故障检查，同时还应当对OPC逻辑调节单元供油回路和AST系统供油回路进行检查，查看其是否出现堵塞情况，并对高中调节关闭情况进行检查，检查电子阀在通电状态下的执行情况。在检修过程中，如果发现调门开闭对系统油压存在一定的影响，这时技术人员应当对其相应的伺服阀门进行调节故障检查，检查完毕后还应当进行测试。另外，一般情况下，DEH系统机械故障发生原因比较复杂，因此在对该系统进行检修的过程中，技术人员应当给予高度重视，将检查过程中发现的异常现象进行详细的记录并分析，以查找出故障點的位置，并进行解决，以保证汽轮机调节系统运行正常。

4.2 伺服阀故障处理

当汽轮机调节系统伺服阀发生故障时，技术人员首先应当对汽门卡涩等情况检查，如果发现汽门有卡涩或者是震颤现象时，应当对动静配合间隙小一点的阀杆位置进行检查，一旦发现存在故障问题，应当立即采取措施予以解决；其次，技术人员还应当对伺服阀开度与电信号情况进行检查，若发现两者不一致，技术人员应当对喷嘴处的卡涩情况进行检查；最后，应当对伺服阀本身是否存在颗粒异物进行检查，若发现伺服阀中夹有杂物，一方面技术人员可以通过利用无水乙醇进行清洗，以消除杂物，这种方法适用于故障情况比较简单，另一方面如果技术人员不能自行解决，应当将伺服阀送至生产厂家进行清洗。另外，伺服阀优势还会出现堵塞情况，技术人员一旦发现这种故障情况，应当立即使用滤网对伺服阀进行清理，同时还应当对EH油质量进行检查，如果发现EH油质量出现问题，应当立即进行更换，以免影响伺服阀的正常工作。

5 结语

综上所述，在汽轮机运行过程中，其调节系统容易发生故障，而这些故障的发生将会严重影响汽轮机稳定安全的运行，因此维修人员一旦发现故障应当立即对发生故障的现象和位置进行分析，并结合自身的工作经验，在短时间内消除故障，以保障汽轮机组正常稳定的运行。另外，在日常的工作中还应当做好对汽轮机调节系统监控和维护工作的力度，为汽轮机整个系统的稳定安全的运行提供坚实的保障和基础。

参考文献

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作者简介：陈晓阳，男，海南临高人，中海海南发电有限公司助理工程师，研究方向：燃气发电厂集控运行。

（责任编辑：蒋建华）