汽轮机调速系统常见故障及维修

葛 庆

(中外合资合肥第二发电厂，安徽 合肥 231607)

调速系统作为汽轮机组成中必不可少的组成部分，它对于汽轮机能否正常操作运行起到至关重要的作用。如果汽轮机在工作过程中发现故障，不采取相应手段进行处理会导致汽轮机的使用寿命大大缩短，并且也会随之产生相应的安全问题。所以要针对汽轮机常见的故障采取高效合理的方法进行维修，尽量做到能够全方位解决汽轮机在某些方面的故障和问题，最终使汽轮机调速系统在各方面性能可以得到最大程度的提高和改善。

一、汽轮机调速系统的组成部分

汽轮机调速系统主要包括液力执行机构、硬件和电子控制柜、控制系统软件三大组成部分。汽轮机调节速度系统中电子控制柜主要是MACS-II DCS系统中的一个现场控制组成。调速系统微型处理器DPU是属于一个相对完整，可以不受其他系统控制的独立系统，它具备打印记录、控制操作、系统检查等等一系列功能。现场控制站由操作回路、通讯网站、继电器盘、冗余服务器、手操盘等部分构成。系统软件主要是由DEH核心控制装置采用Windows NT的MASC-II来控制[3]，主要控制单位由QNX软件完成控制操控的过程，最终完成相关控制运算、自诊断、自动切换、通信、控制运算等等一系列非常重要的功能。

二、汽轮机调速系统常见的故障及维修方法

(一)系统中相关零部件卡涩问题及维修方法

汽轮机调速系统十分容易出现和发生一些零件的卡涩问题，在汽轮机运作过程中经常有一些零部件在运转过程中会出现运行速度缓慢，有时严重的话这些零部件甚至会出现一动不动的情况。研究者为了弄清造成卡涩的原因，通过大量研究发现主要原因是汽轮机的活动间隙结垢，例如调门阀杆和阀套十分容易形成污垢。还有就是由于长期使用汽轮机却忽略对汽轮机上油质的清洁工作，由于使用时间久了，汽轮机内部的一些由钢铁制作而成的零部件会由于长期暴露在空气中发生相应的化学反应把钢铁腐蚀，其最终结果也会导致卡涩问题的出现。

针对这个问题应采取一些有效的措施解决，虽然卡涩问题在汽轮机故障中是隶属于相对简单的问题故障，但是还是不能不关注这个问题的解决措施。为了解决卡涩问题需要工作人员平时要格外注意对汽轮机保养和维修工作，比如工作人员需要经常对汽轮机进行打扫，以减少污垢的累积，还需要经常更换汽轮机上的油，其目的是保持汽轮机表面油质的干净，还有就是确保汽轮机的密封系统和疏水系统能正常工作，保证水能够及时被疏散，减缓一些零部件的腐蚀程度。

(二)汽轮机调速系统部件的漏油问题及维修方法

由于汽轮机调速系统的漏油问题，最终导致系统内部的油压变得比之前低了许多，系统油动机出力过低，系统的反应比较迟钝及调节元件机能异常，最终导致调速系统的摆动，这些问题的出现也容易造成安全性问题。引发这一问题的原因是多方面的，第一是因为长时间和高频率的使用，使得调速系统有很大程度的损坏，最终结果是导致各个零部件的配合缝隙加大，使得零部件接触空气的面积随着时间的推移而逐渐增大，腐蚀程度也进一步加剧。第二是由于系统内的发动机的侧壁长时间的相互挤压和摩擦造成油动机的腔室出现短路现象。第三是由于工作人员使用了劣质的油，油里面掺杂着许多杂质，最重要的是劣质油里混合着大量的水分，还有是油变质加快了调速系统的腐蚀速度。当有漏油的情况发生时，不仅使得系统内的油压强急剧降低，更会严重影响到汽轮机的安全性能。

针对汽油机的漏油故障，工作人员要及时并且密切关注汽轮机的每时每刻的工况，为的是当有问题出现时能提前做好充分的准备工作，及时对汽轮机采取相应的措施。因为油质也是一个非常重要的影响因素，要求对汽轮机的维护过程中需要购买优质油，保证油的质量。而且需要安排工作人员对管路系统进行定期的清洁和检查，还有就是要对油的过滤进行严格把关，确保进入系统的油是纯净的。这样可以最大程度上减少漏油问题的发生。

(三)汽轮机中机动组异常强迫振动

汽轮机中引起其中机动组异常强迫振动的原因包含许多方面，首先是汽轮机中联轴的螺栓由于汽轮机工作过程中的晃动、振动、或者是联轴的承载过负荷；其二也有可能当汽轮机工作时间较长时，汽轮机的气缸会发热，致使汽缸的气体发生热胀冷缩，最后汽轮机转子受热弯曲，不能满足转子的温度和振动条件；最后，为了提高汽轮机的工作效率，汽轮机基本上一直运作，致使汽轮机动组振动频率加大，造成汽轮机异常强迫振动。

为了解决这个问题，需要工作人员通过一系列的方法对汽轮机的振动状态进行充分的研究和分析，可以通过频谱分析法和其他的方法进行相应的分析，经过分析之后能够得到一些特性图，通过特性图可以分析在什么方位发生故障，最终找到出现故障的具体原因。这样可以解决机动组异常振动的问题。

(四)汽轮机内机动组系统卸荷阀常见故障及维修方法

经过大量实验研究发现，汽轮机中调节速度系统的卸荷阀阀芯内的O型圈经过长时间运行受到燃油的腐蚀导致O型圈遭到严重损坏，导致卸荷阀顶部出现安全油泄露问题，与此会产生安全性问题，而且汽轮机在工作过程中时常接触到掺杂着杂质的油，这也使得O型圈遭到大面积的腐蚀破坏，这其实是上面提到汽轮机的漏油故障的原因之一。由于卸荷阀被损坏使得汽轮机调节速度系统中的安全油芯阀门没有迅速被关闭，然而伺服阀流量相对较大，在阀门指令信号的作用下，EH流量不足，汽轮机调速系统AST油压不断地处于下降状态[3]，其结果是导致汽轮机的机动组发生跳机的现象，严重的结果是使调速系统气门被强制性关闭。

正是因为这个问题会伴随引起相应的大量问题而导致汽轮机不能正常的运行工作，所以解决这个问题也是当前汽轮机使用中的重中之重的问题。针对这个问题，要求工作人员要充分利用汽轮机机组停机的机会，对汽轮机机组阀门内所有线圈的封闭性和密封性进行全面检查和排查，更换汽轮机内的不合格和损坏的零部件。另外，当使用其他型号的伺服阀时，可以将当前伺服阀替换为MDOCJ761-003型号的伺服阀，并且结合转接板进行过渡，这样即使汽轮机调速系统的油动机被破坏，这种型号的伺服阀也不会对EH系统油压造成影响[3]。这样在最大程度上解决了汽轮机机动组卸荷阀的故障问题。

三、结语

综上所述，调速系统作为汽轮机中必不可少的一部分，对汽轮机总体的工作状态起着至关重要的作用。为了解决汽轮机的相关问题，必须要在十分了解汽轮机的工作原理的基础上，结合其相应的特性进行充分深入分析，只有这样才能把故障问题最大程度解决，使得汽轮机的工作过程能顺利进行，这样不仅可以提高效率，也可以减少使用过程中安全事故的发生率。