摘要：随着我国国民经济的快速发展，电力工业的装机容量得到了大幅度增加，目前超临界大型机组已逐渐成为电网主力机组。其中，给水系统是火力发电厂热力循环系统的重要环节，该系统设备一旦发生故障将有可能造成机组非停、设备损坏等事故的发生。大型机组的给水泵多采用转速可变的小汽轮机来驱动。因此，给水泵汽机的正确调试成为火电机组调试中非常重要的组成部分，控制给水泵汽机的调试质量将为机组的安全试运行打下坚实的基础。
关键词：给水泵汽机；汽机调试；故障；处理方法
随着火电机组向大容量、高参数的超临界、超超临界方向发展，大型机组的给水泵多采用转速可变的小汽轮机来驱动。给水泵汽机的调试成为火电机组调试中极其重要的组成部分，是机组能否顺利带高负荷的关键，因此控制给水泵汽机的调试质量将为机组的整套试运行打下坚实的基础。各种型式的给水泵汽机存在不同的特点，其调试方法各有不同，调试人员在调试之前，一定要熟悉工作流程和安装流程，从而达到顺利调试的效果。
一、超临界机组给水泵系统
给水泵系统主要是由给水系统、动力气源、调节系统、供油系统和真空系统等构成，而气源在工作过程中主要有两种存在状态，其中低压气源作为主要工作气源，高压气源往往是备用气源，其中还有速关阀是用来在特殊情况下切断汽轮机的进汽工作，可以起到保护机组设备的作用；调节系统中的小机调节采用的是电液调节原理，在调节器接受到转速信号后迅速与DCS 进行联网工作，输出的信号到达电液伺服阀，这样的工作原理就达到了对小机转速的控制。与主机相通的还有汽封系统和真空系统，在给水泵的两端处是水力密封，这里的密封水主要出自于凝结水系统，通过卸荷水和密封水的差压控制实现对凝结水系统合理的控水量。
二、汽泵调节系统工作流程
在保证油质合格和小汽油系统冲洗结束后，进行小机翻瓦的工作，并安装上调试TSI 探头，随后让小机各瓦和轴承盖恢复完毕，小机进汽调节阀恢复正式系统的同时让小机润滑油以及调节油系统及时调节，小机油系统还要进行二次冲洗并保证油质合格，小机EH 油系统打压进入试验状态，在小机调节系统调试的时候，还可进行小机盘车系统进行调试，保证各项工作的都能正常运转后，小机进行单独试运，并开始打闸试验、速关阀严密性试验和超速试验，在确定启动条件都满足后，气动给水泵开始运作。如图。
三、超临界机组给水泵汽机调试故障处理方法
1、速关阀自动开启。速关阀的作用是出现紧急情况时，在短时间内切断进入汽轮机的蒸汽，有效防止汽机转速飞升。汽机的遥控启动、就地停机和遥控停机等功能通过速关组件来实现。速关组件是将汽机调节系统中的一些操作件集装在一起的液压件组合，包括试验阀、启动油电磁阀、停机电磁阀、速关油电磁阀等，速关组件使得系统油管路布置合理、简化，运行操作便捷。在汽轮机调试中，有时会在机组打闸后，出现速关阀关闭的情况，但是紧接着在无任何挂闸指令的状态下，启动油压自动建立，速关阀又自动开启的情况［2］。此现象说明速关组件工作不正常，造成启动油压无法完全泄掉，使得速关阀自动开启。经过分析判断，启动油电磁阀的阀芯存在卡涩的可能，因此，启动油电磁阀的阀芯卡涩是造成速关阀自行开启的根本原因。在进行小汽轮机安装调试时，若碰到速关阀动作不正常的现象，应首先对速关组件进行解体，如果发现套筒内部存在杂质，必须清理油质，将阀芯打磨光滑。首先，对该电磁阀解体检查，观察阀芯与电磁阀套筒结合面的活动是否顺畅；然后，取出阀芯，对套筒内部进行清洗，并且用砂纸对阀芯整圈进行打磨，使得阀芯和套筒的结合面光滑；最后，重新清洗处理。
2、油系统不能协调工作。给水泵汽机正常工作时，只有轴承耗油以及调节系统漏油，用油量很小，而在盘车时用油较大。如果离心油泵的最大输出油量与最小输出油量的比值不大于2.5，则油泵工作稳定，出口油压在正常运行时得到保证，然而在实际运行中，这个比值超过3。该情况预示着如果使用一台泵，既要供润滑油与控制油，又要供盘车油与顶轴油。实践表明，如果给水泵小汽机油站只配置2 台相同型号的离心油泵，则在汽机盘车时需要2 台油泵并列运行，否则，润滑油、控制油、盘车油与顶轴油将不能协调工作。因此，系统设置时最好为盘车装置专门配置一台相同型号的油泵。另外，更换逆止阀，将主油泵出口的逆止阀型式由升降式改为旋启式。更改后，控制油压升高至0.77 MPa，盘车油压升高至0.5 MPa。同时要注意优化各轴承间油量的分配，润滑油量的实际消耗量数倍于计算值将导致主油泵过负荷，也就是主油泵的工作点超出了其特性线所表示的工作范围，从而导致控制油压的降低。反之，降低润滑油量，就能提高控制油压。实践证明，改进后的油系统能协调工作，给水泵汽机在电厂能满足机组运行的要求。
3、盘车无法盘动。油涡轮盘车机构主要由动轮和喷嘴环组成，它是一个以压力油为工作介质的单级油透平。在进行盘车系统调试时，对小机各顶轴油压进行整定后，小机盘车在手动或自动状态下均无法正常盘动。该类型机组的盘车为手动加油涡轮结构。油涡轮盘车的特点是汽轮机动、静部分无机械连接，盘车转速高。由于受结构限制，盘车力矩偏小，为避免机组起动和停机时转子轴颈与轴瓦的金属接触，减少启动力矩，配备了顶轴装置。在转子未被顶起的情况下，盘车的起动力矩自然增加，从而造成盘车无法盘动。另外，汽动给水泵在调试初期存在给水不干净，卡泵现象；或当给水泵从运转状态到转速为零，泵壳与泵轴的变形出现不同向时，也会因热变形而出现卡泵现象。若发生卡泵，盘车力矩将增大数百倍，此时盘车将无法盘动。因此，在油系统内部管路安装过程中，需要仔细检查接头部位是否拧紧或者脱落等。
4、转速不稳定。水泵试运行中会出现转速不稳定现象，经调试发现主要原因：一是勺管执行机构不稳定；二是工作油压波动。该勺管机构分为就地手动和集控室遥控2 种，采用就地手动控制转速，偶合器能稳定运行；当转入集控室遥控后，产生勺管晃动、转速波动现象，经调试分析，是用于勺管遥控伺服电机的伺服放大器输出信号不稳定造成的，经过调换伺服放大器备件，可以解决由此引起的速晃动问题。同时，工作油压波动也是引起转速不稳定的主要原因，而工作油压波动与油中积存气体有关。设计油管路中偶合器油箱至冷油器的连接管为空架管道，但空架管道太高、不合理，为利于油系统中气体的排出，应将该段管道改为沿地平面连接，以使油压波动问题基本得到解决。另外，调试中发现工作油压的波动与工作油冷油器空气排放门的开度有关，开大这些空气排放门能稳定工作油压，但会导致工作油压数值下降。如何调整空气门的开度对工作油压的工作有利，还涉及到泵的运行工况、油压等参数，最佳开度有待机组运行一段时间后加以确定，需要在调试中采用多监视，常调正的方法来保证工作油压的稳定。
在给水泵汽机的安装调试过程中，大量的问题在机组启动后才完全暴露，使得调试工作进展相对缓慢，如果在设备出厂、安装的各个关键点进行严格的质量控制，就能够避免上述各类问题的出现。同时，安装人员必须熟悉图纸，熟悉安装工艺，精心施工，才能为机组的顺利调试、投产和稳定运行打下坚实的基础。
参考文献：
［1］汪祖鑫.超临界压力600 MW 机组的启动和运行［M］.北京：中国电力出版社，2013.
［3］樊印龙，李飞燕.浅谈给水泵汽轮机汽源配置浅析［J］.浙江电力，2013（1）
［4］郭曙祥.驱动汽动给水泵小汽轮机保安系统的改进［J］.电力建设，2015（2）
作者简介：
彭广仁 性别 男 民族 汉 出生年月1983年7月 籍贯 河南 平顶山 学历 本科 毕业院校 华北水利水电学院 职称 电力工程技术工程师 现就就职于 中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司 研究方向 汽机及燃机联合循环机组调试
论文作者:彭广仁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/5
标签：汽机论文; 油压论文; 机组论文; 系统论文; 工作论文; 给水泵论文; 转速论文; 《电力设备》2019年第3期论文;