淺談汽輪機(jī)調(diào)速及檢修相關(guān)問(wèn)題

郭小龍

摘 要：作為汽輪機(jī)的重要組成部分，調(diào)速系統(tǒng)的故障會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)安全威脅，汽輪機(jī)調(diào)速?zèng)Q定著發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率大小，由于系統(tǒng)在使用和安裝時(shí)的不正規(guī)操作，會(huì)導(dǎo)致其使用壽命的縮短，影響工業(yè)的正常生產(chǎn)。本文詳細(xì)的介紹了汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，列出了調(diào)速系統(tǒng)失控的可能因素，針對(duì)其常見(jiàn)的問(wèn)題，提出了解決方案和注意事項(xiàng)，給汽輪機(jī)調(diào)速和檢修的相關(guān)人員提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；調(diào)速系統(tǒng)；檢修

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）11-0207-01

汽輪機(jī)發(fā)力發(fā)電屬于傳統(tǒng)方式，與新興發(fā)電方式存在著根本的不同，需要專(zhuān)業(yè)的機(jī)械理論作為指導(dǎo)。需要充分了解調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理，在出現(xiàn)狀況時(shí)，采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)機(jī)制，從而保障汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證生產(chǎn)活動(dòng)的有序發(fā)展。

1 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的相關(guān)概括

1.1 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成

在汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，調(diào)速系統(tǒng)對(duì)其穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，通常調(diào)速系統(tǒng)是由電子控制柜、液力執(zhí)行機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)軟件以及一些其他硬件構(gòu)成。需要特別說(shuō)明的是，對(duì)于汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)而言，DPU是至關(guān)重要的部件，作為核心微處理器，它具有特殊的控制功能，擁有檢驗(yàn)、打印、顯示以及各種控制操作用處，科學(xué)合理的將現(xiàn)場(chǎng)控制站與系統(tǒng)軟件進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的相關(guān)需求。在輸入所需數(shù)值后，DPU會(huì)進(jìn)行運(yùn)算，輸出相對(duì)應(yīng)的閥門(mén)通口指令，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速與供電頻率相吻合。調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)不同的型式對(duì)轉(zhuǎn)速、壓力以及功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和調(diào)整，控制鍋爐與汽輪之間的配合，滿足電網(wǎng)的發(fā)電需求[1]。

1.2 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作用

使汽輪機(jī)輸出功率能夠滿足電負(fù)荷是調(diào)速系統(tǒng)的主要作用，在電量要求發(fā)生變化時(shí)，汽輪機(jī)負(fù)荷改變，應(yīng)調(diào)整氣門(mén)大小滿足要求。在客戶用電量發(fā)生動(dòng)態(tài)變化時(shí)，就需要調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)需求來(lái)調(diào)整發(fā)電，既避免了能源的浪費(fèi)，也使企業(yè)的利益能夠達(dá)到最大化；機(jī)組在正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子、葉片以及葉輪需要承受巨大的離心力，在這種力的作用下，轉(zhuǎn)速一旦超出限制，零件就會(huì)出現(xiàn)損壞，就會(huì)對(duì)電廠的安全造成影響，調(diào)速系統(tǒng)能夠保證轉(zhuǎn)速處于額定標(biāo)準(zhǔn)，避免重大安全事故的發(fā)生；保證供電質(zhì)量也使調(diào)速系統(tǒng)的重要作用，供電質(zhì)量是通過(guò)頻率和電壓來(lái)保障的，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定頻率，只有具備良好的調(diào)速系統(tǒng)才能確保轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定，從而使頻率符合標(biāo)準(zhǔn)范圍。

1.3 汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)任務(wù)

從我國(guó)目前的調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)看，主要是這幾項(xiàng)基本任務(wù)：首先，當(dāng)獨(dú)立運(yùn)行的機(jī)組遇到工況改變的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使輸出穩(wěn)定在需求范圍之內(nèi)；其次，對(duì)處于并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組出現(xiàn)頻率變化時(shí)，應(yīng)利用調(diào)速系統(tǒng)適當(dāng)調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，減少負(fù)荷，維持在特定的水平，確保電力的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；最后，針對(duì)帶有調(diào)節(jié)抽氣功能的汽輪機(jī)而言，可以采用抽汽壓力調(diào)整的方式來(lái)適應(yīng)特殊情況的發(fā)生。電力系統(tǒng)要求汽輪機(jī)上網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組必須具有可靠的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，既能保證速度的反應(yīng)，又能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的精度需求，整個(gè)機(jī)組在任何工況下都能很好地適應(yīng)發(fā)電，可以安全穩(wěn)定的自動(dòng)啟停。

2 汽輪機(jī)故障分析及處理方案

2.1 調(diào)速卸荷閥故障及解決措施

如在報(bào)警顯示屏上出現(xiàn)“汽輪機(jī)跳閘，鍋爐MFT”，檢查前箱保安油管路、隔膜閥均未發(fā)現(xiàn)異常，隨后進(jìn)行打閘試驗(yàn)也未發(fā)現(xiàn)異常，那就說(shuō)明汽輪機(jī)出現(xiàn)了調(diào)速汽門(mén)卸荷閥閥芯中O型圈的破損，這種故障是長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中燃油的侵蝕導(dǎo)致的，長(zhǎng)期如此會(huì)使調(diào)速器油缸出現(xiàn)漏油問(wèn)題，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，產(chǎn)生氣門(mén)關(guān)閉或調(diào)機(jī)的情況，需要對(duì)這種問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理[2]。

2.2 設(shè)備部件漏油及解決措施

設(shè)備漏油也是汽輪機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，一旦部件出現(xiàn)漏油，調(diào)速系統(tǒng)的油壓就會(huì)降低，從而導(dǎo)致油動(dòng)力的不足，使調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)延遲、晃動(dòng)等情況，漏油問(wèn)題不僅會(huì)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)造成影響，更會(huì)對(duì)其他設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)造成比較嚴(yán)重的威脅。因此，一旦出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題，需要檢修人員立即找到漏油的位置以及漏油的原因，在系統(tǒng)的觀察之后，對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行停機(jī)，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的位置進(jìn)行堵漏處理，從而解決漏油問(wèn)題，盡量減少因設(shè)備漏油造成的損失。在現(xiàn)代工業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)中，因介質(zhì)腐蝕、沖刷、溫度、壓力、震動(dòng)等因素的影響，設(shè)備難免會(huì)出現(xiàn)泄露的問(wèn)題，帶壓堵漏技術(shù)是目前最常用的不影響生產(chǎn)的修復(fù)技術(shù)，帶溫的狀態(tài)下就可以進(jìn)行對(duì)滲漏部位的密封，比傳統(tǒng)需要停止機(jī)組的修復(fù)方式更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.3 EH油泵油壓過(guò)低導(dǎo)致系統(tǒng)跳閘及解決措施

系統(tǒng)跳閘故障通常是因?yàn)镋H油泵油壓過(guò)低，這種情況出現(xiàn)與試驗(yàn)電磁閥、電機(jī)伺服閥的頻繁開(kāi)關(guān)有關(guān)，在問(wèn)題機(jī)組出現(xiàn)掛閘時(shí)，油缸內(nèi)的油壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，經(jīng)過(guò)精密的人工檢查后，確定是否是電機(jī)伺服閥動(dòng)作異常、安全閥節(jié)流堵塞或EH油雜質(zhì)含量過(guò)高，如果是上述這些情況，就應(yīng)該針對(duì)性的進(jìn)行安全閥的清理工作，使油壓在母管中保持穩(wěn)定狀態(tài)，在定速之后，也需要檢查在所有調(diào)節(jié)汽門(mén)打開(kāi)的狀態(tài)下，將噴嘴與擋板調(diào)至一邊，滑閥兩端的油壓是否能夠保持不同，確保解決問(wèn)題的基礎(chǔ)上不會(huì)造成其他問(wèn)題的出現(xiàn)。

3 汽輪機(jī)調(diào)速檢修注意部分

調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，日常的檢修是必不可少的，高質(zhì)量的檢修與高效率的工作，是需要以實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)作為前提，注重檢修系統(tǒng)的各個(gè)方面。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拆解檢查時(shí)，要對(duì)凡能改變特性的部件，做好標(biāo)記和測(cè)量，及時(shí)記錄調(diào)整螺栓、墊片、連桿等零件的尺寸和具體位置，注意測(cè)量每個(gè)部件之間的間隙大小，例如：油動(dòng)機(jī)活塞間隙、行程、調(diào)節(jié)汽門(mén)行程、調(diào)節(jié)汽門(mén)門(mén)桿間隙、彎曲程度等，必要的尺寸一定進(jìn)行詳細(xì)的記錄。拆解的零部件更需要特別保存，用白布或柔軟材料進(jìn)行包裹，放在專(zhuān)用的保護(hù)箱內(nèi)，注意小心拿取，防止因磕碰造成的零件損壞。汽輪機(jī)屬于精密儀器，為達(dá)到精確的電力數(shù)值和動(dòng)力，任何的劃痕都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響，使實(shí)際的油流量和氣流量產(chǎn)生偏差?；y、活塞、套筒等部件應(yīng)注意用肉眼進(jìn)行觀察，是否有銹蝕、裂痕等情況出現(xiàn)，如有應(yīng)立即進(jìn)行更換，防止安全事故的出現(xiàn)。注意對(duì)凹槽和孔口的清洗工作，采用白布進(jìn)行擦拭，面團(tuán)進(jìn)行粘凈的方法經(jīng)行處理。在部件進(jìn)行安裝過(guò)程中，要注意對(duì)活動(dòng)部分進(jìn)行澆油處理，防止出現(xiàn)卡澀和松動(dòng)，使機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活[3]。

對(duì)電子調(diào)速系統(tǒng)中核心部件的檢修，是需要更加專(zhuān)業(yè)和高科技的人員來(lái)進(jìn)行維護(hù)，錯(cuò)誤的命令是無(wú)法使機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但通常情況下，電子程序編碼不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)優(yōu)先檢查電子設(shè)備的按鈕是否混淆，輸入設(shè)備是否失靈，排除所有可能的情況之后，才會(huì)對(duì)DPU進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。

在預(yù)防汽輪機(jī)超速現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，檢修應(yīng)注意主汽門(mén)與調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)關(guān)靈活，具有很好的嚴(yán)密性，每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次活動(dòng)試驗(yàn)，確保符合運(yùn)轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)組的大修之后，一定要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)后，方能投入使用。機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行或停運(yùn)時(shí)，保養(yǎng)工作必須到位，對(duì)機(jī)組的油質(zhì)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)，注意適時(shí)添加濾油，防止雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)器系統(tǒng)，引發(fā)故障，停運(yùn)時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換零件，確保再次使用時(shí)的正常安全。各項(xiàng)附加保護(hù)產(chǎn)品也同樣需要檢修，注意不可以隨意進(jìn)行切除更改，如需緊急處理，也需向相關(guān)負(fù)責(zé)人員匯報(bào)，制定科學(xué)合理的方案，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行修理。調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)要在新機(jī)組完成安裝后進(jìn)行，確保汽輪機(jī)在甩負(fù)荷之后，飛升轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的8%，如達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則需進(jìn)行設(shè)備缺陷排查，迅速解決機(jī)組缺陷。

4 結(jié)語(yǔ)

做好汽輪機(jī)的檢修工作，是對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的間接提高，只有進(jìn)行細(xì)致的調(diào)速，使機(jī)器始終處于額定的轉(zhuǎn)速，保證供電的質(zhì)量，才能更好的滿足電網(wǎng)用戶的需求。因此，汽輪機(jī)的調(diào)速及檢修工作應(yīng)得到高度的重視，認(rèn)真做好設(shè)備的檢修工作，確保系統(tǒng)的合理運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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