浅谈汽轮机调节系统的检修

来源:用户上传      作者:

　　汽轮机调节系统是一种反馈控制系统，是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。调节系统的基本功能是接受控制系统的指令，控制汽轮机各进汽阀和调节汽阀的开度，改变汽轮机的蒸汽流量，以满足汽轮机转速和负荷调节的要求。汽轮机调节系统关系到汽轮机的正常调节和安全运行，它发生故障将直接威胁机组的正常运行。本文从汽轮机调节系统的故障出发，对故障的出现与排除进行系统的论述。
　　1 调节系统故障分析
　　1.1 调节系统的油压波动 调节系统油压波动的主要两个因素是主油泵和注油器本身的工作性能不稳定，油系统混入空气。油流中的空气造成油压波动，对调节系统的稳定性危害最大。油流中空气的来源是在机组启动时油系统的空气没有排净，尤其启动辅助油泵时出口门开启，高速油流将会卷进大量的气泡。因此在启动辅助油泵前一定要关闭出口门，待油泵运行正常后再缓慢开启出口门提升油压，进一步排出调节系统各部套及油路中的空气。油中空气的存在与油路系统中空气分离的条件有关，如油箱容积过小、回油管路布置过高、油位偏低、排烟风机调试不当或排烟风机进口不严密，使油箱未建立起微负压及系统中的油流速度过高等都是造成空气不能充分分离的原因。为便于排出积存在系统中的空气，应在弯管的最高部位及可能积存空气的死区开设排气孔。调试过程中人为地使调速系统波动，对于排出调节油系统中积存的空气同样效果良好。
　　1.2 油质与调节部件漏油的分析 油质不良是调节系统工作的一个重要因素，油质不良包括油质不清洁以及运行中油质劣化两个方面。由于液压调节元件的间隙都很小，如果油中含有机械杂质，尤其是较硬的砂粒时，将引起调节系统的卡涩，从而造成调节系统摆动。这类现象是较常见的。目前，对于油中的水分和杂质，通常采取定期取样化验实施监任、不间断逮油、大修后对油系统管路、轴瓦进行大流冲洗等方法。调节系统部件偏油，一方面将会造成系统油压过低、油动机出力不足，调节系统迟缓率增加以及调节元件性能的失常，从而引起调节系统的摆动。另一方面对安全生产也十分不利。造成调节系统部件翻油的原因是多方面的，如调节系统部件磨损腐蚀造成配合间隙过大，油动机活塞缸壁局部磨损严重使油动机两腔室短路，系统逆止阀不严，以及对于全液压调节系统、整个调节油回路都包含在一个焊接箱体内，如果箱体上存在气孔、砂眼、未焊接透等缺陷.或结合面不平整及垫片破损等，将造成不同油压等级的油路之间发生短路现象等，这些现象在机组运行中常遇到。
　　2 自动主汽门闭合故障
　　2.1 自动主汽门故障的分析 汽轮机组自动主汽门无法打开的问题，按常规考虑，在运用调节保安系统工作原理分析后发现出现该故障主要有以下疑点:调节保安系统调试前，通过检查发现了高压交流油泵选型偏小，到运转层时高压油压力只有0.63MPa，仅比安全油低限动作值0.6MPa略高一点，而安全油取自高压油，因此难以保证正常的安全油压和油动机正常动作。假如等新的高压交流油泵到后再启动机组，时间较长，经济和社会效益都会受到很大影响。因此，在经过充分的安全、技术论证后，通过业主内部调剂到的现成变频器，首先将高压油压力适当提高了0.12MPa。油压提高后，在随后开始的调节系统调试中我们发现自动主汽门无法打开。对比设计参数，油压仍比设计值低0.25MPa左右，但从安全稳妥的角度考虑，高压交流油泵转速不能继续提高，压油压力低自然成为疑点之一。从现象上看，旋动自动主汽门上操纵座上的启动阀过程中，安全油压降低比较快，因此是否油粘度变大后，φ5mm的安全油进油节流孔偏小无法满足操作过程中的补油流量也是疑点之一。
　　2.2 自动主汽门故障的排除
　　自动主汽门刚出厂，液压缸内可能有毛刺杂物，大修后的机组启动时也遇到过这种情况，有时通过杠杆助力，有时通过解体清洗能够解决问题，是否需要这样做。依据机组调节保安设备的现场布局管路可拆卸接头位置、子系统功能和功能块隔绝的可行性，将汽轮机调节保安系统划分成了危急遮断模块、自动主汽门操纵座及启动阀模快、DEH液压部套模块、磁力断路油门模块等功能模块，根据划分出的功能块和优先隔绝方案，先进行危急遮断功能块的隔绝工作。在不需要打开汽轮机头前箱的情况下，拆除系统与前箱内危急遮断功能块的安全油螺纹接口，并用丝堵临时封住。再启动油泵，旋转启动阀，测试系统是否正常，此时自动主汽门成功打开，再细致检查，发现危急遮断油门漏油，泄漏处理完后恢复安全油接口，将危急遮断系统整体并入系统，再次测试系统，自动主汽门每次都能顺利打开，自动主汽门打不开问题得到完全解决。
　　3 LVOT的信号故障进行诊断与排除
　　汽轮机电液调节系统是汽轮机控制的核心，其出现故障将严重危及汽轮机的安全。在此对汽轮机电液LVOT的信号故障进行诊断与排除。LVOT信号出现故障，日常的巡检维护是必不可少的，正常的调节汽门阀位曲线基本是平稳的，当出现不规则波动时因仔细分析、查找原因，并进行处理。在日常巡检中个调节汽门LVOT组件的连接点要定期进行重点检查，不能有松动现象，同时LVOT组件的连接处应加高温润滑脂以减缓磨损。在线更换LVOT是个比较复杂的工作，按照厂商提供的更换方法，必须多次全开全关调门，以调整阀门伺服卡的零位和满度。采用此方法，势必给机组的负荷带来大幅度的突变，严重威胁机组的安全运行。在实践中，通过多次试验，我们总结出了一套行之有效的方法采用该方法不会对机组的负荷产生扰动。在线更换位移传感器的方法简述如下:首先，机组退出协调运行方式。因在协调方式下，CCS将DEH的高压调门作为一个执行机构对待，人为改变某一个高压调门的开度会使系统误认为调门动作，进而使其它调门跟着动作。造成负荷波动。其次，将DEH投入功率回路后，切单阀方式运行，手动关闭该调门油动机的进油门阀(该调门的位移传感器故障)，该调门的油动机失去油压而自动关闭，调门不会随伺服阀指令的变化而动作。然后，根据旧LVOT的安装位置，安装新LVOT，测量阀门关闭状态下两组次级线圈电压记为1a、和2a，再打开进油门，用信号发生器强开阀门，测量。此时两组次级线圈电压，记为1b、和2b，此时调整LVOT铁芯使得次级线圈1电压为2a+{(1a+1b)-(2a+2b)}/4。最后，调整完毕可参照DEH日内的阀门开度，只要偏差<5%即可投入使用。
　　汽轮机调节系统由于系统复杂，涉及到汽机和热工等多个专业配合，其故障的查找和排除是汽轮机检修维护工作中的一个难点。在汽轮机调节系统故障分析中，正确使用多种方法综合判断，将会大大缩短故障准确定位的时间，减少损失。尤其是当出现的故障为软故障，即短时出现即消失、间断出现或参数，偏离正常值不大时，用常规方法测试参数反应不稳定或不明显，这时采用正确的判断方法就显得尤为重要。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-363668.htm