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汽轮机调节保安系统的常见故障和原因

摘要:汽轮机的高效稳定运行同生产企业的日常生产质量和安全性息息相关,作为一项具有较高复杂性的机械设备,要实现对其的有效控制和高水平的运行质量,离不开调节保安系统对其的控制。在日常运行过程中,由于运行环境和工作负载的复杂多变性,再加上自身结构的复杂系统性,导致经常会发生一些故障问题,影响汽轮机的正常运行,对企业的生产效率造成一定的不良影响。本文主要就汽轮机调节保安系统运行工作中经常发生的一些故障问题进行了分析,结合实际情况对其具体产生原因进行了探讨。
关键词:汽轮机;调节保安系统;常见故障及原因论文发表
调节保安系统在汽轮机工作运行过程中发挥着最为重要的保障功能,对其故障问题进行检修排除的过程,同样也是保障汽轮机正常工作的过程。由于常见故障的多样性,要求检修人员必须对汽轮机和调节保安系统的各个部件及其相互之间的关系、工作原理进行透彻的了解,在此基础上,结合实际运行情况,明确故障原因,采取针对性的措施。
一、汽轮机调节保安系统概述
在生产企业的日常运行过程中,电站系统的高效稳定运行是企业生产活动的基础保障,其中汽轮机的应用能够令电站高效稳定的运行,再加上纯低温余热相关设备及发电技术的应用,使得汽轮机发挥的作用愈加显著。对于汽轮机而言,主要是通过其中的调节保安系统实现对于汽轮机的控制作用。汽轮机的调节保安系统能够对汽轮机的停机和启动、危急遮断器的自动挂钩、速关阀的试验以及关闭开启、手动和电动紧急停机等功能进行有效的控制。汽轮机的调节保安系统主要包括两个部分,其中保安系统的主要构成包括超速保护装置(危急遮断器、危急遮断油门、危急遮断复位装置、电超速保安装置、转速测量装置):磁力断路油门;润滑油压等,调节系统则主要由启动阀、同步器、旋转隔板、高中压油动机、放大器、以及高中压调节汽门等部套构成。现阶段,为了降低汽轮机应用及运行成本费用,同时提高环保性,大多数厂家都已经开始使用DEH系统,并应用低压透平油数字式电液调节系统方式,能够进一步提高汽轮机运行过程中的可靠性。
 
二、汽轮机调节系统的常见故障及原因
(一)启动阀和调速油压故障
目前,很多汽轮机中已经将手轮取消,在实际生产中为了便于作业,使用的是启动器,但是,在启动器的实际应用中,有时候会发生油动机与主汽门开量不足的问题,这两种故障的发生是因为启动器的启动油压太低,或者主汽门被提前开启导致的。另外,在连接启动阀的结构内部存在主活塞,如果没有将主活塞芯杆的零位与旋转套筒设定好,也会引起启动阀的故障问题,在汽轮机中,调速油泵大多都具有比较大的容量,这就导致实际生产过程中的调速油压普遍比较高。在进行基建安装施工的时候,对泵叶轮要进行车削操作,具体操作过程中对调速油压的大小是具有一定标准要求的,最大不能超过1.2MPa,最低不能小于1.1MPa。但是实际生产中,经常会出现调速油压超过最大油压要求的情况。
(二)油动机故障
在汽轮机运行时油动机经常会出现在防火油门,打闸卡住之后 ,汽轮机已经停止运行的情况下,油动机仍然开启的问题故障。这是因为在汽轮机停止运行之后主油泵的入口和油动机中的回油两者之间仍然是相同的。在Ⅰ级注油器的出口位置仍然存在压力油,这部分压力是0.1MPa,由于两者之间的通道仍然畅通,就会流到油动机的下方位置,最终使油动机发生自动开启的故障。另一方面,油动机也会发生提前开启的问题。如果油动机发生提前开启的故障,运行人员要针对油动机的具体参数和特点,进行有计划地排查确认。油动机的进油方式如果是双侧进油,那么就要优先对杠杆的定位孔进行检查,确认其安装位置是否符合标准要求,其次要检查弹簧组中的反馈弹簧是否具有正确的长度。如果弹簧长度没有问题,那么检修人员就要对错油门的运行状况进行检修,同时还要对继动器进行解体排查,按照质量标准要求,两侧的油动机之间不能有大于3mm的开度差,如果实际生产中发现开度差超出标准要求,常见的原因有两种,一是两侧油动机中的静反馈弹簧的刚度不一致,且差异比较大,二是在安装动反馈弹簧的时候左右两边的安装高度具有较大的差异性。如果油动机出现开度差过大的现象,检修人员要以供应商提供的标准曲线作为基准,对不同位置的油动机进行静态曲线分析,以明确具体原因,并加以改善,如果汽轮机调节保安系统进油方式使用的是单侧进油,为了令两边的油动机能够实现开度同步,可以对静反馈弹簧自身的动圈数进行适当的调整,从而将静反馈的弹簧刚度调整到相同水平。反之,如果汽轮机调节保安系统进油方式使用的是双侧进油,就要根据静态特性曲线的具体表现,选择相应的检修措施。静态特性曲线与标准曲线具有相同的斜率的话,就要对动反馈弹簧的实际安装高度进行适当调整,令其符合相关标准。如果静态特性曲线与标准曲线斜率不一致,那么就要对静弹簧组和动弹簧组进行统一更换。
三、汽轮机保安系统的常见故障及原因
(一)安全油压异常
导致汽轮机中的保安系统的安全油压发生异常的原因,主要由以下几方面因素导致。
第一,在汽轮机运行过程中,有时候会发生启动阀故障问题,影响安全油压出现异常。导致启动阀出现故障的原因,通常包括三方面。首先,调速油需要形成安全油,输出给保安系统运行使用,但是实际运行过程中如果发生口径堵塞问题,就会导致安全油无法形成,或者形成的安全油具有的压力无法满足使用标准。其次,如果启动阀的外壳与辅助活塞之间的距离太小,或者空隙中掉落有杂物,就会导致两者之间运行出现卡涩情况。此时可以对启动阀进行缓慢地旋转,直至辅助阀发出轻微响动,就表示辅助活塞已经正常运作。最后,如果出现辅助活塞中没有调速油流入,安全油无法形成的状况,很有可能是因为辅助活塞的位置旋转了180度。或者辅助活塞在安装的时候,施工人员将其整个装反导致。第二,如果DEH控制站输出的指令发生错误,或者对电磁阀进行接线的时候施工人员存在操作失误,导致接线错误,也会导致安全油压出现异常情况。第三,如果主汽门操纵座发生异常,也会引发安全油无法形成,或者形成的安全油压力过小无法正常使用的问题。此时大多是因为操纵座下方位置上的托盘在上升到指定位置形成密封空间的时候出现异常,密封空间无法形成或者密封性过低。之所以会发生这种故障问题,主要有以下三方面原因。首先,在对托盘的接合面进行研磨的时候,没有实现符合标准要求的研磨性能,最终导致密封性无法符合要求,引起安全油压偏低的问题。其次,对主汽门操纵座进行组装的时候,没有按照安装施工标准要求进行操作,最终导致无法发挥预期作用。最后,如果托盘铜套的尺寸与其它部套不相符,组装完成之后发生卡涩现象,也会导致安全油压出现过低的问题。
(二)主汽门异常
汽轮机调节保安系统在运行过程中有时会出现主汽门关闭速度过于缓慢的情况,大多是在主汽门上发生此故障问题。主汽门异常主要有两方面的原因,首先,缓冲油经过缓冲活塞时,如果回油口中有杂物堵塞,或者发生错位问题,就会影响复位过程中缓冲活塞的正常动作,最终导致回油困难,影响主汽门的关闭速度。另一方面,如果缓冲活塞的尺寸不符合标准要求,或者空隙太小,也会引发这一问题。其次,汽轮机调节保安系统在运行过程中,其油压最高不能超过1.2MPa,最低则不能超过1.1MPa,但是实际运行过程中,如果调速油压不符合标准要求,在低于1.1MPa的时候,就会发生主汽门关闭过慢的现象,尤其是在关闭的后期阶段,异常现象更为明显。
四、部件异常故障及原因
日常运行期间,汽轮机调节保安系统的各个部件,经常都会发生各种各样的异常现象,对于汽轮机调节保安系统的高效稳定运行产生明显的不良影响。如果发生异常情况,检修人员要结合实际异常现象和检修经验,凭借专业的理论知识,采取针对性的措施进行故障排除。第一,如果油动机在运行过程中出现摆动幅度过大的现象,说明液压调节系统中的油压稳定性出现了异常波动,此时,检修人员需要重点就各个部位的油压大小进行检测,确认其符合运行标准要求。另外,主油泵的出口油压对于油动机运行尤为重要,必须进行重点确认和检查。第二,如果调节系统发生不正常的摆动现象,可能是由于油动机的局部位置发生了一定的磨损,导致调节系统无法准确获取机组的运行状况信息,进而无法进行正确的反馈,最终导致调节系统发生异常摆动。这主要是因为机组长时间处于比较大的负荷下运行,对于油动机而言,其具有的斜面反馈机构,会由于持续性的外力作用逐渐发生磨损。另一方面,调节机构的结构尺寸规范性也会对调节系统的运行稳定性造成影响。如果调节气阀发生跳动现象,就会引发调节系统的异常摆动,导致调节气阀出现异常跳动的原因有三种可能。一是气阀中的弹簧缺乏足够的紧力,此时如果外界施加的压力发生变化,就会出现动作不良现象,进而导致调节系统异常摆动。二是在对汽阀门进行调整的时候,对重叠度没有进行相应的调整,启动调节气阀的时候,就会有某些部件发生异常震动的现象。三是调节气阀的型线的具体性能不符合标准,或者节流锥出现了一定的磨损,就会导致如果外界没有负载作用在汽轮机上的时候,发生较大幅度的摆动。
五、结语
由于汽轮机调节保安系统的构成和工作运行涉及到多个专业领域的内容,在实际故障排除工作中,要求运行人员和检修人员具有高水平的专业素养的同时,还要结合运行中的实际情况和故障排除经验,应用多种技术方法进行综合排查,以便汽轮机遇到调节系统失灵或其他事故时,能及时动作、迅速停机,避免造成设备损坏等事故。尽可能提高工作效率,以保证企业正常生产活动。
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