汽轮机调速系统常见故障及解决方法

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:王兵
[导读] 随着我国的社会经济的不断提升,广大的人民群众对于日常生活中的各个方面的工作要求越来越高了,尤其是电力输送方面。
        王兵

        内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古自治区呼和浩特市托克托县 010206

        摘 要:随着我国的社会经济的不断提升,广大的人民群众对于日常生活中的各个方面的工作要求越来越高了,尤其是电力输送方面。在近年来相关的民生新闻以及调查结果来看,电力输送方面的问题开始呈现出一种逐年增长的趋势,其中的主要原因就是汽轮机的调速系统经常会出现一定量的问题,导致电力的生产也出现了消极的反应。所以说,面对着这种情况,我们必须做出一些相关的解决措施,以保证相关联的共享工作能够顺利的进行下去。再有,随着社会经济的发展,其中各项工作对于电力的需求一定会是只增不减的。所以,在接下来的文章中,我们将会对汽轮机调速系统中存在着的常见故障进行详细的分析阐述,并且针对这些问题还会提出一些建设性的解决措施和解决方案。

        关键词:汽轮机;调速系统;常见故障;解决方法;研究分析
引言
        随着时间的推移和时代的不断改革创新,我国的广大人民的基本生活水平也得到了非常巨大的提升,但是在这种发展情况之下,我国广大的人民群众对于日常生活中的各种基本需求也有了更加高的要求,其中一项就是对于日常生活中的电力需求。众所周知,火力发电是目前我国比较主流的一种电力生产方式,而汽轮机则是火力发电结构当中非常重要的一项动力组成,所以在本文中我们将对火力发电中的汽轮机调速系统的常见故障进行一定的阐述,并且针对这些比较常见的故障我们会进行一定的研究分析,试图提出一些建设性的解决方式、方案。  
一、目前火力发电中汽轮机调速系统的原理
         汽轮机是高速旋转的机械,它将热能转换为动能,驱动发电机转动,发电机将动能转换为电能,输送到电网。汽轮机调节系统有机械、液压和电液等基本类型,均以转速、功率和蒸汽压力作为控制对象汽轮机是高速旋转的机械。对于不同类型的汽轮机,按照其对象特性和运行方式,配置有不同类型的调节系统。汽轮机调节系统是以汽轮机转速、发电机功率和可调整抽汽压力为被调量,实施调节与控制,使其按一定规律变化,以满足机组运行要求。在机组启动过程中调节、控制汽轮机转速;机组并网后调节、控制输出功率;在机组甩负荷时控制转速的飞升。
         汽轮机机械式液压调节系统由转速感应机构、传动放大机构、配汽机构和调节对象等4 部分组成闭环负反馈自动调节系统。当有外界功率扰动时,电网频率发生变化,汽轮发电机组的转速n发生变化,转速感受机构的输出信号z变化,传动放大机构的輸出信号油动机位移m发生变化,使执行机构即汽轮机调速汽门开度改变,调节对象的进汽量和功率改变,直至与外界功率平衡,调节过程结束。显然,机械式液压调节系统仅依靠转速信号进行一次调频,用同步器进行二次调频。
         根据直接调节和间接调节的工作原则,可以看到汽轮机负荷变化时,汽轮机转速也会相应发生变化。在稳定状态下,汽轮机的功率和转速之间的关系,称为调节系统的静态特性。静态特性是汽轮机调节系统的基本特性,并要求系统在调节的动态过程中,也能基本满足静态特性的要求。对于蒸汽容积的影响小,蒸汽参数基本保持不变,恒压运行的机组,调速汽门的开度基本代表了汽轮机的功率,在调节的动态过程中,能基本符合静态特性的相关要求
         机械液压调节系统采用比例式调节器,为纯频率调节、有差调节系统,其比例增益为转速不等率的倒数。对于蒸汽容积影响较大,蒸汽参数变压运行的单元制机组,在外界负荷变化时,中低压缸的功率变化存在明显的滞后,因而机组总功率不能迅速适应外界负荷变化的需要,将削弱机组的调频能力。为满足要求,引入了功率参数与转速参数进行综合比较,使之在调节过程中保持良好的线性关系,这就是电液调节系统设计的基本意图及实施控制的基本原理。
二、汽轮机调速系统当中常见的故障以及相应的解决方案
(一)低压调节系统的油压波动
1.出现油压波动的原因
其实在汽轮机的调速系统当中,比较常见的一种故障其实就是低压调节系统中的油压的波动,当这里的油压发生一定的波动,其原因很可能是多种多样的,但最大概率的原因很可能就是因为汽轮机当中的主油泵自身的运行性能不稳定而造成的,还有可能是因为注油器的运行性能不稳定而造成的。除以上两种主要设备的原因之外,还有可能是用油系统中混入了外界的空气,在系统中的油的流动过程中,空气的存在很可能会让其流动出现一定的晃动现象,这就使得油压发生了变化[1]。


2.相关的解决方案、方法
当在汽轮机的正常运作当中如若发生油压的波动的话,就说明很可能是主油泵以及注油器出现了一定的问题,或者说是发生了一定的不良的运行状况,这时候就需要相应的工作人员及时的启用准备好的备用油泵,由此同时,为了使得汽轮机的正常运行以及对设备的保护,相关的一线工作人员还要时刻的关注整个系统的油温以及油压的时刻变化,如果油温以及油压一直处于一种变化的过程的话,就需要确认主油泵以及注油器额工作声音,如果油压油温一直在变化,并且很可能会处于一种不可控制的转台的話,就说明有绝对的必要进行停止整顿了,要进行比较全面的检查工作,再使其重新回到工作进程当中。对于进入了外界的空气这一方面来说的话,就要在辅助油泵启动之间进行相关的工作,使得空气排出出来,以免对汽轮机的工作造成不必要的影响[2]。
(二)系统挂闸之后A侧中压主汽门无法开启
1.出现系统挂闸之后A侧中压主汽门无法开启的原因
如果在汽轮机的调速系统中出现了系统挂闸之后中压主汽门无法开启的状况的话,其多数的原因都是因为主汽门的油缸活塞下的压力油或者无压力油发生了一定程度上的泄露现象,从而使得调速系统中的系统挂闸之后中压主汽门无法开启,而能够导致主汽门的油缸活塞下的压力油或者无压力油发生了一定程度上的泄露的情况主要有两种,在这里我们进行区分叙述;
(1)主汽门活动使得其下的压力油泄露或者跌落[3];
(2)调速系统当中的卸荷阀存在一定的故障;
2.相应的解决方案、方法
经过相关的检查工作我们不难发现,将卸荷阀拆下之后,其上的负责调节的位置已经全部旋入,除了回旋之外其不再具有相关的调节功能。所以针对以上两种造成系统挂闸之后A侧中亚主汽门无法顺利开启的原因,我们就可以重新制作卸荷阀上面的负责调节的手柄螺丝,将其进行重新的制作我们就能发现,A侧的中压主汽门能够缓慢的打开了,汽轮机重新回到正常的工作当中。
(三)电磁阀通电之后所有的主汽门都没有反应
1.主汽门都没有反应的主要原因
在电磁阀通电之后,汽轮机有一定的概率上会发生所有的主汽门都没有反应的一种情况,其中造成这种情况很可能的原因是因为主汽门的试验油路在一定的程度上受到了阻碍,其中有可能是障碍物造成的,也有可能是阀体的活塞不运动而造成的,但是对于这种情况的发生而言,我们不能单凭观察而得出第一时间的判断,因此就需要相关的工作人员进行一定的检查工作[4]。   
2.相关的解决方案、方法
如果发生电磁阀通电之后,所有的主汽门都不工作的情况的话,首先就要监测A侧的主汽门是否处于一个正常工作的状态,因为原本的电磁阀通电之后,所有的主汽门已经没有反应了,其中也包括A侧的主汽门,所以相关的检查工作的人员要将原有的电磁阀摘除,利用交流电来检查其是否能在通电的情况之下进行正常的工作,其中如果不是电磁阀的问题的话,这种情况就能在第一时间进行解决了。如果不能正常的运行工作,很可能是油管被堵塞住了,这种情况需要及时的进行处理,并检查主汽门的活动检查,以观察其是否能够达到工作方面的诸多要求。
        3.事故低油压
事故低油压在水轮机调速系统工作中也比较常见,其主要原因是漏气和跑油造成的,表现为油压减少到标准值以下,不足4.3Mpa,导叶均关闭,泵机无电源,同时存在自动泵和备用泵在停状态,出口断路器跳闸,进水口球阀关闭。事故低油压情况发生后很容易出现安全生产事故,因此在发生低油压后应做好事故的分析并进行处理。
事故低油压发生后应先进行停机,停机后进行检修和故障的排查,必要时需要关闭阀门,确保导叶关闭。如果只是电源和开关异常,其他故障情况没有则只需要处理电源和开关即可,如果是油泵故障,则需要及时排查和检修,确保油泵检修后可以正常使用,如果是事故停机,则需要综合手动和自动,做好监视工作,确保所有自动器具实际行动均符合标准。事故低油压产生后应根据事故发生的原因进行整改,首先,要检查是否存在漏气的现象,特别是党压油罐补气频繁时,需要特别注意。其次要进一步完善程序,确保油压下降过程中模拟量控制有效,无错误情况,同时将模拟量控制纳入到报警系统当中,加强监测的工作。最后要加强相关人员的培训,对监盘人员加强对报警信息的敏感认知,提高其安全意识。
4.压油泵启动频繁
压油泵频发启动的现象主要是压油装置油压下降比较快,油泵启动频发,即使是停机也依然存在问题,而且伴有油面上升的情况。压油泵频繁启动的危害性比较大,加大了工作人员的工作量,为了保持的正常的油气比,需要进行多次的补气,一旦出现工作班组忘记补气或补气不及时,容易因为油面升高,集油槽油位降低的情况,容易出现停机事故,而且频繁补气容易导致压力油罐水分增多,影响调速器的使用状态和质量,同时导致相关的零件和设备产生损耗,油质变质,影响安全运行。压油泵频发启动主要是系统漏油或漏气导致,因此应做好具体的检修工作。首先系统应从自动状态转为手段状态,通过这种方式减少用油量,停机后进行故障的检修,在检修过程中对所有的实际接触进行检查,对存在的虚接进行处理,同时更换继电器,确保继电器工作状态正常。同时要检查排气阀,检查其是否漏气,要确保关闭严密性,同时对应频繁启动造成的油面高度上升进行调节,使其处于正常状态。  
三、总结
         综上所述,本文目前的汽轮机调速系统中存在的常见故障以及相应的解决方案,但是本文只是列举出最为常见的几种故障,其他方面的故障还是存在着的,所以说,目前国内的相关技术还是不够发达的,需要在日后的发展过程中对这项工作进行源源不断的完善。
参考文献:
[1]侯吉新.关于汽轮机调速系统常见故障与处理技术的探析[J].建筑工程技术与设计,2018,(29):4038.
[2]王 丛.探析汽轮机本体常见故障及处理对策[J].建筑工程技术与设计,2018,(22):4653-4654.
[3]吴熙.探汽轮机的调速及检修问题[J].化工设计通讯,2018,44(5):122.
[4]王旭蕊.汽轮机调速系统故障原因及处理措施探讨[J].百科论坛电子杂志,2018,(5):289.
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