摘要：汽轮机广泛的应用到社会的生产当中，但是由于其运行中的调节系统的内部组件相对繁杂，在实际的操作当中容易出现故障。大型机械在出现故障的瞬间会造成严重的经济损失和相应的经济效益问题，其内部的组件当中包括滑阀构造、配气系统以及油系统，这些都是造成汽轮机故障的因素所在。本文针对汽轮机运行中调节系统故障进行了分析。
关键词：汽轮机；运行调节系统；故障分析
1汽轮机调节系统的结构组成与调节原理
汽轮机调节系统主要由五大部分组成，即电子控制器、操作系统、油系统、执行机构、保护系统，其中故障主要出现在油系统、执行机构以及保护系统中。油系统包括高压控制油系统与润滑油系统。高压控制油系统由油泵、卸压阀、高压蓄能器、滤油器、冷油器、油箱等部件构成；润滑油泵由主机拖动，负责提供透平油；执行机构主要由电液伺服阀、伺服阀放大器、油动机组、线性位移变换器（LVDT）、快速卸载阀等组成，油动机可以为驱动机构提供驱动力，从而控制高压主汽阀与调节汽阀、中压主汽阀与调节汽阀的动作；保护系统由AST遮断电磁阀、OPC超速保护电磁阀、危急遮断器等部件组成，负责在系统因为超速、振动超限等因素出现时实行保护以及安全停机。汽轮机并网后汽轮机转速将作为电网负荷扰动前馈信号，发电机功率作为功率反馈信号，调节系统应用串级控制系统实现负荷的自动控制，如图1所示。
DEH采用了先进的计算机技术以及控制技术为汽轮机组体提供了强大的控制与保护，提高了机组的运行可靠性以及功率、频率等参数的调节精度。然而，由于DEH系统部件精密度高，电液伺服阀、电磁阀等零件的动静配合间隙很小，对液压油比较敏感，因此高压抗燃油数字电液控制系统的维护成本却远高于传统的机械液压控制系统。
2汽轮机运行中调节系统故障分析及处理
2.1油系故障分析
油质不良是引起调节系统出现故障的主要原因之一，汽轮机中的燃油主要是由三芳基磷酸这种化合物组合而成，人工合成的三芳基磷酸本身很容易在空气中发生氧化反应，分解成一种酸性油脂物质，而较差的油脂，则更不具稳定性，分解出的酸性油脂更多。当这种酸性油脂流入到机械内部时，就会对内部零件造成一定的腐蚀，从而形成腐蚀物，这些腐蚀物与劣质燃油中的杂质就会混合在一起，造成管路中的磨损与堵塞，使内部零件无法正常移动，造成系统部分的迟缓与卡涩，引发系统内部结构功能失灵。其次是油压不稳，汽轮机在运行过程中，经常会出现EH油压、AST油压异常波动的现象，而这种波动的现象会经常出现，引发这种波动的原因有几点，第一是油路问题，也就是说汽轮机本身的供油系统或者是EH油路系统存在问题，第二是电液伺服卡塞造成的，第三是汽轮机的调节阀可能存在一定问题，第四是汽轮机的保护系统出现了故障。最后是油系统内部漏油，这也是油系统中最严重的故障，会使系统整体油压变低，从而引起机械动力不足，调节系统迟缓，降低汽轮机的整体稳定性，引起漏油的原因有很多，例如零部件的磨损，使零件之间缝隙越来越大，或者是活塞垫片破漏等，这些都是造成汽轮机调节系统漏油的原因。
在对于油系故障的处理上，可以从以下几点做起。首先针对油质不良，可以让工人定期进行油质化验，从而确保汽轮机中使用的燃油能够达到使用标准，并且可以时常对燃油进行滤油，将油中的杂质清除，同时要定期清理油管，大流量清洗轴管，以减少管道油污对调节系统内部的危害。其次是对于油压不稳，当出现油压不稳时，应尽快停机检修，先对主油泵进行排查，若气门油阀关闭，主油泵的供油还正常，则不是主油泵的问题，接下来可以依次类推，通过不同气阀的测试，找到问题所在，维护人员要认真的做好记录，步步深入，进行有针对性的修正。
2.2滑阀构造故障分析
无论是对于全液压调节系统还是半液压调节系统，滑阀都很容易出现故障，最常见的就是滑阀卡涩，这也影响汽轮机调节系统中最主要的问题，当滑轮卡涩时整个调节系统都会变得缓慢，严重时就会造成部分结构瘫痪，影响整体结构的运作，出现这种现象的主要原因就是在机械常年累月工作时，部分零件出现锈化，这就造成了滑轮的卡涩。其次是卡油门的过封度，尤其是在断流放大机构中，机械设备的整体运行并不是非常稳固，即使是在转动速度不变的情况下，脉冲轴也会出现一定的波动，这种情况可以不予理会，可是当错油门的过封度出现问题时，就会使油管中出现涡流，造成主流泵的波动，这就会造成较大的机械故障。
对于滑阀构造故障，首先应该做的就是优化设计，为防止滑阀卡涩。首先在设计制造时严格把关，提高每一个零件的精细度，从而减小滑阀零件的误差，并且还可以在调剂系统中安装一个对压弹簧，对压弹簧的位置选择，可以与滑阀形成一个顶针式的联系结构，然后将弹簧安放在弹簧座，这就可以有效的控制系统内部的平衡油压结构。而在错油门滑阀设计上，首先就是要选择合适的错油门形状，这样才能使平口式错油门，在有口开启时形成一个相同方运动的力，实现油流对孔之间的射流，从而减小油管之中的涡流，进而降低调节系统中的整体设备波动。
2.3配汽结构故障分析
配器结构故障最主要的体现就是凸轮磨损，由于汽轮机每天都要进行长时间的运作，因此工作负荷很大，这就很容易造成配汽结构凸轮磨损，而这种磨损会随着时间变化推移发生不同性质的部位结构变形。这就为系统调节造成了一定程度的困扰，当这个变形的部位进行调节工作时，就会将整体系统中的问题暴露出来，使得调节系统的不等率偏离正常水准，造成与其他配件之间的不和谐运作，进而使整个调节系统出现大频率的震荡。其次是调速气门的节流锥也是产生配汽结构故障的一种原因，汽轮机在工作时，一不小心触碰节流锥的气门，就会使气门内的气量发生变化，很容易产生空负荷现象，而这种空负荷最容易造成节流锥的磨损，从而导致整个调节系统出现摆动。
在对配汽结构故障进行处理时，可以通过对角与顺序结合的配汽方式减少配汽中的不平衡气流，这样即使负荷增加，也会降低节流损失，从而确保机组在高负荷区内部的调节效率，提高顺序阀门在调节系统中的工作地位。其次是可以进行阀门重组，在设计阀门重组的方案时，可以根据系统运行的负荷区与系统中喷嘴数的差异进行阀门重组设计，从而调整阀门的开启顺序，进而将阀门处的负荷点降到最低，减少配汽结构的节流损失，提高调节系统在负荷区内工作时的运行效率，保障汽轮机的安全运行。
3结语
汽轮机作为火电厂中非常重要的设备之一，其运行的稳定性对电厂的正常发展具有非常重要的意义，汽轮机机组的稳定运行需要利用调节系统来对汽轮机的旋转速度和输出功率进行控制，所以在日常工作中需要加强对调节系统运行及检修工作的力度，对其进行必要的监控及维护，从而使汽轮机得以稳定的运行。
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论文作者:李变弟
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/29
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