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      淺析汽輪機(jī)運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)的常見故障及處理措施

      2017-05-27 23:21:34陳曉陽
      中國高新技術(shù)企業(yè) 2016年36期
      關(guān)鍵詞:處理措施火力發(fā)電廠常見故障

      摘要:在我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的態(tài)勢下,汽輪機(jī)作為一種重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備在火力發(fā)電廠中得到了較為廣泛的應(yīng)用。汽輪機(jī)運(yùn)用過程中可以實現(xiàn)熱能向動能的轉(zhuǎn)變,同時它對提高生產(chǎn)工作效率也具有十分重要的影響作用。文章對汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,對影響其調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障因素進(jìn)行了分析,并提出了針對性的處理措施。

      關(guān)鍵詞:汽輪機(jī);調(diào)節(jié)系統(tǒng);常見故障;處理措施;火力發(fā)電廠 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      中圖分類號:TK268 文章編號:1009-2374(2016)36-0081-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.040

      1 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡述

      眾所周知,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由電子控制器、油系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)五個部分構(gòu)成,在這五個系統(tǒng)共同作用下將會為汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行的效率和供電質(zhì)量提供堅實的保障。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要作用是為機(jī)組動力系統(tǒng)提供能量。通常情況下,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要有壓力調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和流量調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式。首先,壓力調(diào)節(jié)。一般情況下,壓力調(diào)節(jié)模式在供熱式汽輪機(jī)中使用得比較廣泛,而使用的工具為波紋管調(diào)壓器。壓力調(diào)節(jié)模式在進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)的過程中主要是將壓力信號作用在波紋管上,之后波紋管會與彈簧產(chǎn)生力的相互作用,導(dǎo)致彈簧發(fā)生一定的形變,進(jìn)而將位移進(jìn)行輸出處理;其次,流量調(diào)節(jié)。通常情況下流量調(diào)節(jié)模式多用在流體機(jī)械形式的汽輪機(jī)中,如驅(qū)動高爐鼓風(fēng)機(jī)變速汽輪機(jī),其在運(yùn)行過程中主要是以孔板兩側(cè)之間產(chǎn)生的壓力差為流量信號;最后,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。無論是何種類型的汽輪機(jī),其運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速都應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,因此汽輪機(jī)上一般都設(shè)置了調(diào)速器。汽輪機(jī)早期使用的調(diào)速器主要是機(jī)械式與飛錘式離心調(diào)速器。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模式運(yùn)用過程中必須將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰?,其具體工作原理為:汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中,調(diào)速器會以重錘為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),而這一過程中重錘會產(chǎn)生一定的離心力,從而使彈簧發(fā)生一定的形變,之后再將形變量向位移量轉(zhuǎn)變,輸出位移信號。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模式在實際應(yīng)用過程中具有較高的可靠性,但是其設(shè)定轉(zhuǎn)速范圍比較小,另外在進(jìn)行調(diào)節(jié)過程中還必須設(shè)置減速裝置,導(dǎo)致其工作效率比較低,這也是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)應(yīng)用中的一大缺點。

      2 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

      在科學(xué)技術(shù)如此先進(jìn)的背景下,發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量也隨之增加。而機(jī)組電氣液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),即通常所說的電液調(diào)節(jié)產(chǎn)生主要是由于機(jī)組以單元制和滑式壓的運(yùn)行方式為主,同時其在運(yùn)行過程中還使用了再熱機(jī)組,在系統(tǒng)的運(yùn)行過程中機(jī)組電網(wǎng)集中調(diào)度有時會發(fā)生問題,機(jī)組停、啟的次數(shù)也在不斷增加,這些現(xiàn)象的存在都是導(dǎo)致電液調(diào)節(jié)出現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。在電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,它的執(zhí)行器主要是由液壓元件所構(gòu)成的,而控制器則主要是由機(jī)構(gòu)元件所構(gòu)成的,且其還具有一定的閉環(huán)轉(zhuǎn)速和超速跳閘等基本的調(diào)節(jié)功能。但是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中也存在著一定的缺陷,如閉環(huán)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的范圍比較小,同時系統(tǒng)運(yùn)行的速度也不理想。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中具有固定靜態(tài)這一特征,再加上在汽輪機(jī)間隙作用下導(dǎo)致遲緩增大,最終造成了汽輪機(jī)的靜態(tài)特性變化的靈活性比較差。

      近些年,各個領(lǐng)域為了自身發(fā)展的需要加大了對數(shù)字技術(shù)和現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用力度,同樣汽輪機(jī)在應(yīng)用過程中也可以有效地運(yùn)用這些科學(xué)技術(shù),以進(jìn)一步推動汽輪機(jī)技術(shù)的向前發(fā)展。例如在進(jìn)行電氣液壓控制系統(tǒng)設(shè)計過程中就充分利用了計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù),而在這兩種技術(shù)融合作用下極大地提高了電氣液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用,其中系統(tǒng)控制器得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)是因為數(shù)字計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,另外系統(tǒng)執(zhí)行部分還是液壓系統(tǒng),關(guān)于這一點并沒有發(fā)生改變。

      3 汽輪機(jī)運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障分析

      3.1 油系故障分析及處理

      汽輪機(jī)運(yùn)行中調(diào)節(jié)系統(tǒng)油系故障主要表現(xiàn)在油壓不穩(wěn)、油溫升高和油質(zhì)不良。其中油壓不穩(wěn)故障分析。通常情況下,汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中會發(fā)生EH油壓、AST油壓以及超保護(hù)系統(tǒng)油壓等故障現(xiàn)象,同時產(chǎn)生這種變化比較波動比較大,而經(jīng)過分析可知,這些故障現(xiàn)象發(fā)生的原因主要是由以下四方面引起的:第一,油路存在問題,也就是說汽輪機(jī)自身的共有系統(tǒng)出現(xiàn)問題或者是起調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的EH油路中發(fā)生故障;第二,電液伺服閥潤滑性差或者是發(fā)生其他故障;第三,汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥存在問題;第四,汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者是ETS緊急跳閘故障、OPC邏輯調(diào)節(jié)單元故障等。

      3.2 伺服閥故障分析

      伺服閥也就是通常所說的電液轉(zhuǎn)化器,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。對于整個汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)而言,電液轉(zhuǎn)化器是其核心部分,但是在運(yùn)行過程中,電液轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障的概率也比較大。電液轉(zhuǎn)化器在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的作用是新海諾電信號吸納管液壓信號的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而利用油動機(jī)對閥門的開閉程度進(jìn)行控制。如果伺服閥出現(xiàn)故障,那么將會對系統(tǒng)其他構(gòu)件產(chǎn)生不利影響,例如引起汽門卡澀或者是震顫故障等。另外,除了伺服閥容易出現(xiàn)故障外,伺服放大器或者是油動機(jī)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生故障,進(jìn)而對系統(tǒng)其他元件造成影響,因此在日常工作過程中應(yīng)當(dāng)加大對伺服系統(tǒng)故障排查力度。

      4 故障處理分析

      汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中可以實現(xiàn)對機(jī)組轉(zhuǎn)速和功率的控制,這也就說明電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性與汽輪機(jī)運(yùn)行可靠性具有十分密切的關(guān)系,一旦汽輪機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障,那么將會嚴(yán)重影響整個電網(wǎng)機(jī)組系統(tǒng)的供電安全性。因此如何切實降低故障因素對汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響作用是當(dāng)下應(yīng)當(dāng)解決的重要問題之一,同時還應(yīng)當(dāng)加大對汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可控性以及調(diào)節(jié)準(zhǔn)確性等的提高給予高度的重視,以有效降低汽輪機(jī)調(diào)劑系統(tǒng)故障率,為電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行提供堅實的保障。

      4.1 油系故障處理

      汽輪機(jī)在正常運(yùn)行過程中,一旦發(fā)生油溫不穩(wěn)定的現(xiàn)象后,操作技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)立即將機(jī)組關(guān)閉并進(jìn)行故障檢查、對故障問題進(jìn)行分析。首先,檢修人員應(yīng)當(dāng)對汽輪機(jī)的主油泵進(jìn)行故障檢查。在檢查過程中應(yīng)當(dāng)將汽輪機(jī)汽門進(jìn)油截止閥門關(guān)閉,若檢查后發(fā)現(xiàn)主油泵油量正常、EH油路油壓大小合適,則說明運(yùn)行故障并不在汽輪機(jī)供油系統(tǒng)本身,同時也不是由汽輪機(jī)EH供油系統(tǒng)所引起的;其次,操作人員應(yīng)當(dāng)依照相關(guān)的規(guī)定將汽門的截止閥門打開,設(shè)定汽門全開全關(guān)情況下閥門出現(xiàn)卡澀、內(nèi)泄露等情況,設(shè)定50%開閉情況下閥門具體情況。如果檢查發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)汽門截止閥不存在故障,那么檢修人員應(yīng)當(dāng)對汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)的油路進(jìn)行故障檢查,同時還應(yīng)當(dāng)對OPC邏輯調(diào)節(jié)單元供油回路和AST系統(tǒng)供油回路進(jìn)行檢查,查看其是否出現(xiàn)堵塞情況,并對高中調(diào)節(jié)關(guān)閉情況進(jìn)行檢查,檢查電子閥在通電狀態(tài)下的執(zhí)行情況。在檢修過程中,如果發(fā)現(xiàn)調(diào)門開閉對系統(tǒng)油壓存在一定的影響,這時技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對其相應(yīng)的伺服閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)故障檢查,檢查完畢后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行測試。另外,一般情況下,DEH系統(tǒng)機(jī)械故障發(fā)生原因比較復(fù)雜,因此在對該系統(tǒng)進(jìn)行檢修的過程中,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)給予高度重視,將檢查過程中發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的記錄并分析,以查找出故障點的位置,并進(jìn)行解決,以保證汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行正常。

      4.2 伺服閥故障處理

      當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)伺服閥發(fā)生故障時,技術(shù)人員首先應(yīng)當(dāng)對汽門卡澀等情況檢查,如果發(fā)現(xiàn)汽門有卡澀或者是震顫現(xiàn)象時,應(yīng)當(dāng)對動靜配合間隙小一點的閥桿位置進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)存在故障問題,應(yīng)當(dāng)立即采取措施予以解決;其次,技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)對伺服閥開度與電信號情況進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)兩者不一致,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對噴嘴處的卡澀情況進(jìn)行檢查;最后,應(yīng)當(dāng)對伺服閥本身是否存在顆粒異物進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)伺服閥中夾有雜物,一方面技術(shù)人員可以通過利用無水乙醇進(jìn)行清洗,以消除雜物,這種方法適用于故障情況比較簡單,另一方面如果技術(shù)人員不能自行解決,應(yīng)當(dāng)將伺服閥送至生產(chǎn)廠家進(jìn)行清洗。另外,伺服閥優(yōu)勢還會出現(xiàn)堵塞情況,技術(shù)人員一旦發(fā)現(xiàn)這種故障情況,應(yīng)當(dāng)立即使用濾網(wǎng)對伺服閥進(jìn)行清理,同時還應(yīng)當(dāng)對EH油質(zhì)量進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)EH油質(zhì)量出現(xiàn)問題,應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行更換,以免影響伺服閥的正常工作。

      5 結(jié)語

      綜上所述,在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中,其調(diào)節(jié)系統(tǒng)容易發(fā)生故障,而這些故障的發(fā)生將會嚴(yán)重影響汽輪機(jī)穩(wěn)定安全的運(yùn)行,因此維修人員一旦發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)當(dāng)立即對發(fā)生故障的現(xiàn)象和位置進(jìn)行分析,并結(jié)合自身的工作經(jīng)驗,在短時間內(nèi)消除故障,以保障汽輪機(jī)組正常穩(wěn)定的運(yùn)行。另外,在日常的工作中還應(yīng)當(dāng)做好對汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)監(jiān)控和維護(hù)工作的力度,為汽輪機(jī)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定安全的運(yùn)行提供堅實的保障和基礎(chǔ)。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 楊亞男.汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)常見故障原因分析及處 理措施[J].化工管理,2015,(12).

      [2] 景玉博.200MW汽輪機(jī)DEH液壓系統(tǒng)點典型故障分 析及處理[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(21).

      [3] 萬杰.汽輪機(jī)高調(diào)門硬件問題引發(fā)的負(fù)荷突變故障及 其診斷測試方法[J].汽輪機(jī)技術(shù),2015,(4).

      [4] 張丹.淺談汽輪機(jī)檢修中油系統(tǒng)的常見故障及處理 [J].黑龍江科技信息,2015,(28).

      作者簡介:陳曉陽,男,海南臨高人,中海海南發(fā)電有限公司助理工程師,研究方向:燃?xì)獍l(fā)電廠集控運(yùn)行。

      (責(zé)任編輯:蔣建華)

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