浅谈汽轮机调速系统检修、维护与异常处理

发表时间:2020/11/20   来源:《工程管理前沿》2020年第23期   作者: 焦远昭
[导读] 各类型汽轮机组运行中,调速系统运行的稳定对于整台机组的重要性不言而喻
        焦远昭
        大唐七台河发电有限责任公司,七台河154600
        摘要:各类型汽轮机组运行中,调速系统运行的稳定对于整台机组的重要性不言而喻。多年的电力行业的积累,已经对调速系统的原理、构造等了然于胸,但是在实践中,依然会出现各类意想不到的问题,给设备运行、检修维护管理带来较大困扰。本文结合大唐七台河发电有限责任公司(以下简称七电公司)GE350MW机组调速系统维护与异常处理过程中遇到的相关问题及案例,为各类型机组调速系统及时消除缺陷、保证机组长周期稳定运行提供参考。
        关键词:调速系统;配汽阀门;油动机;故障与处理;
0   引言
        汽轮发电机组的调速系统是保证机组安全稳定运行的重要系统,主要由感受原件-调速器、传动放大机构-错油门及油动机、配汽机构-调节阀及传动装置、反馈机构-油口杠杆或凸轮等四个基本部分组成。调速系统基本有三个任务,当汽轮机孤立运行时,当工况发生变化时调节汽轮机的转速,使之保持在规定范围内;汽轮机并网运行时,当电网频率发生变化时,调整汽轮机负荷,使之保持在规定范围内;对于调节抽汽汽轮机来说,当汽轮机工况发生变化时,调整抽汽压力在规定范围内。调速系统需要运行、检修维护人员必须具备高度的责任心和一丝不苟的工作作风,方能保证机组长周期稳定运行。本文结合七电公司汽轮机调速系统日常维护及消缺中的遇到的实际问题及解决方法,归纳总结为质量案例库,为各类型机组调速系统管理、维护提供参考帮助。
1调速系统运行中常见问题、故障及处理
1.1调速系统泄漏问题
        GE350MW汽轮发电机组采用EH油作为调节动力用油,EH油系统主要是向各油动机提供高压油和信号油,向高压保安系统提供压力油。EH油系统出现问题较多的是油动机,最频繁出现的是油动机泄露,通常表现为油动机导向套泄露,其往往是由于调节动作频繁,导致导向套内密封胶圈磨损量较大,加速老化破损导致。EH油是一种三芳基磷酸脂的合成油,具有强腐蚀性,故此要求密封胶圈等材质必须含氟或其他耐腐蚀物质,在机组运行中出现过由于材质不合格导致油动机泄露事件。油动机与油管路活接泄露还包含密封胶圈尺寸不合适、唇形圈等特殊形式密封圈安装方向错误以及管路安装应力过大等问题,比如七电公司一期GE350MW机组投产将近20年时间,原始设计不包含在线隔离装置,后安装隔离在线装置部分管路应力过大,导致密封圈安装时受力不均,进而造成泄露现象发生,故此要及时消除、释放管路力过大的安装应力。在日常维护检查中应着重检查油管是否存在碰磨等问题,如有应及时予以消除,并对管束固定卡具进行定期检查及防松处理,防止运行中出现油系统泄漏事故导致机组非停事件发生。
1.2调速系统故障排除与处理
        在调速系统运行中,也多次发生油动机不动作、无法操控等问题,造成此类问题原因多为油质不合格因素影响,通常更换电液伺服阀后即可解决此类问题,但是也当注意伺服阀伺服卡插头等细节安装因素影响,避免因为安装松动等因素造成阀门操控异常影响。

七电公司主机配汽阀门在活动实验多次出现卡涩问题,一般情况下使用相关工器具轻微敲打实验电磁阀即可解决此类问题,严重者会使实验电磁阀内部阀体活塞出现卡涩现象,也曾发生油动机油缸磨损严重等问题,故此运行中需要特别注意保证油质合格,辅助过滤系统或者在线过滤系统要维持同步运行,保证油质合格可控在控。
        配汽阀门弹簧老化问题同样不容忽视。弹簧老化不仅会导致阀门关闭时间超时,增加机组超速风险,严重会影响阀门正常操控,七电公司一期机组出现过因为弹簧失效导致停机后调门无法关闭严密现象,严重威胁机组安全运行,对于投产时间较长的机组要尤其重视此类问题,及时更换失效弹簧。在运行中也当注意线性位移差动变送器LVDT反馈板导向轴承与限位滑道两壁磨损情况,磨损过大应及时更换,以避免LVDT反馈杆与管壁磨损过大导致反馈异常事件发生。
        对于机组运行中油动机及配汽阀门出现的异音应谨慎排除原因,从油动机到弹簧逐项排除,如未发现原因则应注意在阀门本体上查找原因,七电公司1号机组1号高调门发生过由于预启阀限位键磨损量超标导致运行中阀芯与阀座限位部分磨损严重,最终不仅造成预启阀预启行程严重超标,更严重的是影响调速系统正常调节控制,给机组安全稳定运行带来极大隐患。
1.3调速系统检修与维护
        除常规维护外,还要格外注意机组伺服阀、卸荷阀等的维护保养,保证油质合格防止错油门等磨损是基础,还要定期检验此类阀组动作调节性能。调速系统大修周期基本上是与主机大修同期,在机组A级检修中,需要对全部配汽阀门解体检查、检修,清理掉氧化皮并做好金属监督检验,对发现的相应缺陷进行集中处理,同时全部油动机也需要解体检修完毕,修后按照标准进行相应实验。
        配汽阀门的严密性对于运行机组的安全显得尤为重要,在大修中通常需要对阀门进行研磨,增强严密性。在阀门的研磨过程中,阀碟接触面不好时应按阀座型线制作样板,然后按样板车旋门芯。当阀座接触面不好时应按阀座型线制作研磨胎具进行研磨,根据接触面的磨损情况选用粗、细不同的研磨剂,最后可不加研磨剂加机械油研磨。当研磨量大时应用样板检查研磨胎具的型线,不符合时应及时修理。阀碟与阀座分别研好后,用红丹粉检查接触情况,要求圆周均匀、连续接触[1]。在机组运行中需要注意的是热控部分的相关接线要远离热机热体布置,对于相关配汽阀门等相关热体的保温尤其是隐蔽位置附近要包装严密,防止由于过热导致调节控制线路受损引发事故。
        危急遮断器的动作转速直接危及机组运行安全。当转速不合格时,可调整飞锤或者飞环的调整螺丝来改变弹簧的紧力,已达到改变动作转速的目的。在机组A级检修中,需要对汽轮机各转子进行找中心,各轴瓦均会进行相应调整,如1号轴瓦进行调整,要注意飞锤或者飞环击出距离满足要求,可采取在主油泵底座增减垫片等方式进行调整,如轴瓦向下调整过多,则可采取研磨主油泵底座等方式调整。在机组运行中用充油试验装置做定期活动危急遮断器的实验。
2结论
本文仅对七电公司调速系统运行维护中遇到的常见问题进行了简单的归纳与总结,对同类型及其他机组调速系统运维具有一定的参考意义和价值。调速系统对于机组运行安全尤为重要,应严格按照运行及检修规程进行运行维护及消除缺陷,针对出现的具体问题进行具体分析、总结、处理,根据运行周期提前进行预维护处理,保障机组处于良好安全稳定运行状态。
参考文献
[1] 电力行业职业技能鉴定指导中心.汽轮机调速系统检修[M].北京:中国电力出版社,2002.133
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