第三热电厂60MW汽轮机调节保安系统故障分析及处理

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　　摘 要：调节保安系统故障是汽轮机常见的问题之一，原因也较复杂，本文对第三热电厂60MW汽轮机调节保安系统运行中经常出现的故障如空负荷运行时转速超过额定值、空负荷时转速摆动、调速系统在带负荷时、负荷摆动、主汽门不能正常开启等，通过构造原理、运行中的实际状态和实践操作等进行分析并提出了处理办法、以及避免故障重复发生的措施。关键词：汽轮机；调节保安系统；故障分析及处理DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.182
　　第三热电厂60MW汽轮机是由青岛捷能汽轮机有限公司生产的C60—8.83/0.785型汽轮机。60MW汽轮机主要功能是供电、供热。冬季供暖时最大抽汽量为170吨/小时，可为200万平方米的住房提供采暖热源。其调速系统的安全、稳定运行直接影响到集团公司居民冬季采暖的可靠性和整个电网系统的安全运行，调速系统的正常工作在汽轮机组运行中起着重要的作用。C60—8.83/0.785型汽轮机有2个主汽门、7个高压调节汽阀，8个低压调节汽阀。调速系统主要是由调速汽门、主油泵、错油门和油动机组成的。通过改变调节汽阀的开度来调节汽轮机高、低压段进汽量。为满足电负荷和抽气负荷的需要，通过调节油动机来带动配汽机构，通过改变横梁的位置，使阀蝶能够按照相应的配汽升程曲线顺序动作，通过阀蝶开启、关闭来改变汽轮机各段的进汽量，满足负荷的要求。但是调速系统在运行中经常会出现一些故障，现将有关问题分析如下：1 机组空负荷运行时转速超过额定值
　　当油动机处在关闭位置，转速仍超过（P实/P0）×1000 r/min，严重的超过3000 r/min，通过分析观察和分析主要由以下几个原因造成的：一是发现油动机关闭时调速汽门没有完全关闭，还有一定开度，调速汽门的进汽量较大，主要是由于，油动机和调速汽门不能完全配合。解决的方法：（1）调速汽门门杆螺帽与提板的距离做适当的调整。（2）为了使调速汽门与杠桿比例相适应，可以采用放长连杆长度的方法来解决。二是调速汽门被检修后残留的杂物卡住，蒸汽质量变差，结垢，调速汽门门杆弯曲，门芯歪斜一边，会使调速汽门漏汽量增加。解决的方法：对整个系统进行清理，清除杂物，恢复正常运行。三是调速汽门漏汽量增大原因可能是由于蒸汽节流冲刷磨损。解决的方法：我们可以对调速汽门门阀芯进行研磨，直到合格。2 空负荷运行时机组转速摆动比较大
　　机组空负荷运行时，转速摆动比较大的话，发电机在并电网时就会发生困难。通过研究和分析发现，机组转速摆动较大的原因有以下几个方面：（1）螺旋形弹簧的端面不平行，产生反转的力矩，这个力使调速系统迟缓力增加。所以原弹簧端面应磨平或更换。（2）调速汽门中部套的某一滑阀卡住或锈住，主要是由于油中杂质和水分增多，所以要进行滤油，以清除杂质和水分，甚至清洗整个油系统使系统运行恢复正常。（3）调速系统的摆动还有可能是错油门在进油侧的窗口上出现了负的重叠度。所以应更换新的套筒。（4）油动机活塞和活塞杆的并帽松动。可以通过紧固并帽或在活塞杆上再增加螺纹，来紧固油动机和活塞杆。（5）由于长时间运行和安装不当，使油动机与调速汽门连杆、杠杆处的活接头松动，更换新的活塞接头或销子。（6）门杆单面被卡住，主要由于调速汽门和油动机门杆中心偏差太大。所以要校正门杆，使其恢复中心位置。3 机组运行时负荷摆动比较大
　　机组带负荷时经常或在某几个负荷下摆动，经分析和研究，主要原因是因为调速系统迟缓率超过允许范围造成的，另外，还有以下几个原因：（1）在静态特性曲线上出现水平部分，就会使负荷摆动，主要原因是调速汽门的重叠度配合不当。一般情况下，调速系统静态特性曲是一条逐渐向上斜或向下斜的直线，要通过调整调速汽门重叠度来实现，在前一个调速汽门还未开足时，后一个调速汽门应及时开启，这样在线上就不会出现水平部分。（2）负荷瞬间摆动，这是由于门杆疲劳断裂，门芯脱落造成的，主要原因是由于汽流的涡流作用，在运行中调速汽门门芯往往在很高频率下移动造成的断裂。（3）机组在增负荷和减负荷时，需要克服蒸汽阻力，调速汽门上升和下降速度差异较大，所以调速汽门在开启时造成的迟缓率，引起负荷摆动，调速汽门上总的作用力是向下的，在增负荷时，油动机必须克服过热蒸汽向下的作用力，即需要错油门有较大的偏移，才能开启调速汽门，开启后蒸汽作用力迅速下降，而错油门还没有回到中间位置，造成调速汽门很快上升，负荷增加许多。在降负荷时，油动机不需要花费太大力气，调速汽门就会关小。（4）调速汽门动作不灵活而引起负荷摆动，主要原因还有门杆漏汽，使汽门上部的零件受热膨胀，影响动作速度，或者调速汽门门杆结盐垢卡涩，影响门杆动作速度。（5）对主油泵各部件进行检查发现稳压滤网损坏、油泵键松动等可导致主油泵出口油压不稳造成负荷不停摆动。（6）调速汽门有时受力突然改变，而同步器不易同时改变负荷，致使负荷摆动。4 主汽门不能正常开启
　　主要原因有：（1）保安油压没有正常建立。处理方法：检查手动停机阀位置是否正确。如果不正确。则要用复位阀使危急遮断油门复位，然后手拉手动停机阀使其位置正确。（2）如果保安油压正常建立，而主汽门依然不能正常开启。处理方法：需要检查主汽门控制油压是否正常，如果主汽门控制油压偏低，则需检查主汽门供油滑阀密封面是否完好，是否存在漏油现象。如果密封面有损伤，则需要对其密封面进行研磨。5 结论与建议
　　调节保安系统故障是汽轮机常见的问题之一，原因也较复杂。转速摆动与负荷摆动，核心问题是油压波动引起高低压油动机上下摆动造成，遇到这种情况一是减少调速系统信号传递的迟缓率，二是从油路上分析造成油压摆动的原因是解决该问题的重要措施。并从以下几个方面做起，以预防调节保安系统故障的重复发生。一是保持油质的清洁。二是机组每次c级及以上级别的检修时都要解体检查，尤其是小汽轮机的油动机、错油门，并对各部件的磨损、锈蚀、变形等情况仔细检查，对各个节流孔、放空气进行仔细检查、清理和更换。三小汽轮机调速系统静态试验时，应采取多点、双向（上行、下行）的做法，试验完毕后将结果与以前的数据进行比较，绘成曲线，分析差异和变化趋势。
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