试论汽轮机调节系统故障及对策

刘紫微

摘要：汽轮机是一种高速旋转机械。其调节系统的运行状态直接关系到机组的安全运行。然而，由于调节系统设备多且复杂，许多部件在高温、高湿等恶劣条件下长期工作，异常或高故障率，直接影響机组的安全稳定运行。国内外发生了多起致命事故。在正常运行中，由于调节系统的失效，出现了负荷突变和速度波动等无法与电网连接的异常情况。据不完全统计，汽轮机异常停机很大程度上是由调节系统故障引起的。此外，随着设备越来越复杂，基于它们开发的故障检测诊断方法和容错设计方法在可靠性工程中发挥着越来越重要的作用。

关键词：汽轮机；调节系统；故障；对策

1 汽轮机调节系统故障分析

1.1 油质分析

汽轮机油的作用主要是调节、润滑和冷却。包括燃气轮机油、汽轮机油和抗氧轮机油。油的质量直接影响汽轮机机组的安全经济运行。在运行过程中，润滑油通过高温表面与空气（烟气）混合，以相当大的速度泵送循环，高压使用。因此，对燃气轮机油的氧化稳定性和耐磨性提出了比涡轮油更好的要求。由于油质量差的管理，油摄入量较低或不同的标志，当收到石油，它不是测试和添加到主油箱操作，此外，检查和维修的质量差，轴封间隙的不是标准的范围内调整，以及调整不当。在运行中，轴封压力调整过大，不能将蒸汽泄漏到油文件中，造成油中水，造成调速和保护部件堵塞。第二，调整系统零件转动油量。目前，为了保证汽轮机组的安全经济运行，汽轮机油必须具有适当的粘度和温度以及良好的粘度。具有良好的乳化性能和氧化稳定性等。这些特点可以保证长期运行产生的泥沙较少，酸值没有明显增加，在不同温度下涡轮机组轴承的润滑效果良好。

1.2 自动主汽门故障

自动主阀是汽轮机保护系统的执行装置。当机组保护时，可立即切断汽轮机进气。它属于快速关闭的门。针对汽轮机自动主阀无法打开的问题，分析了汽轮机调节和安全系统的工作原理，发现存在主要故障。在调节和安全系统调试之前，高压交流油泵的选择是低侧的，高压油压到达操作层时只有0.63mpa，其作用值仅略高于安全油的低限作用值0.6mpa，而安全油则取自高压。油，因此很难保证正常的安全油压和正常运转的油机。因此，我们必须要求可靠和快速的行动，通常关闭时间不超过0.5秒。这种现象比较常见。另一方面，生产中的安全也是非常不利的。在单位操作中经常会遇到这些现象。

1.3 密封部件漏油

由于介质的物理特性，系统的密封必须具有抗酸和耐腐蚀能力。因此，密封胶材料的选择必须满足要求。传统密封效果不佳，易磨损，使用寿命短的问题尤为严重。无酸、耐腐蚀材料不能满足操作要求.因此，系统的密封部分，如密封橡胶、油品失速等，使用氟橡胶或其他耐酸材料来保证油品系统的严密性。而且由于设备的绝大部分密封是非国家标准的，而设备供应商为商业目的，所提供的手册并没有给出封条的具体规格和型号，所有的封条都必须依靠通常积累的信息，这导致了备件的不完整。石油泄漏正在出现。

2 汽轮机调节系统的发展

2.1 传统汽轮机调节系统

传统的汽轮机调节系统主要由机械部件和液压元件组成，故称为机械液压调节系统。调节系统的控制器全部由机械部件组成，执行器由液压元件组成。传统的汽轮机调节系统应用功能有限。一般来说，它只有两个功能。另一种是超高速跳闸功能，但由于系统相应的速度非常慢，另外，机械间隙往往处于缓慢的状态。这种汽轮机调节系统的所有静态特性都不能按要求改变，因为使用起来很不方便。然而，由于该系统能够满足机组日常运行的要求，尽管存在较大的缺陷，但至今仍在使用中。如果将这种汽轮机调节系统应用于大型再热机组，则需要改变系统的功率滞后问题，以保证机组的正常运行。一般情况下，在系统中都有动态校正器的安全设置，该装置已加入差动环节，在正常运行中，当系统受到干扰时，可以通过阀门动态开关，在最短的时间内使系统负载需求，但由于微分器本身也有不稳定因素，所以工作并不是简单的调整。

2.2 电气液压式调节系统

由于企业使用的机组容量越来越大，再加热机组的应用也越来越广泛，同时出现了机组系统和滑压运行方式，企业使用的机组启停次数也越来越多。在这种情况下，电液调节系统的应用在实践中常被称为电液调节。与传统控制系统相比，该控制系统具有两个控制器的特点，一个主要由电气元件组成，另一个由机械元件组成。执行机构保持传统模式。电液调节系统的综合信号处理能力较强，精度控制也很高，能准确处理各种突发工况。另外，调节系统操作简单，调节方便。也可以根据需要进行修改。由于传统电气元件的安全性和可靠性低，由电气元件组成的电路不能满足系统的工作要求。因此，当其中一个控制器似乎处于紧急状态时，需要准备两个控制器。另一个控制器可以立即接管。

2.3 纯电调系统

由于电子元器件的可靠性越来越高，在20世纪50年代，相关研究人员开发了一种纯电力调节系统。该系统的典型特点是不需要传统的调节系统作为备份。它主要由模拟电路组成，因为工业上称它为模拟电液调节系统。在实际应用中，直接称为模拟电调节。纯电调节系统的控制器是由模拟电路组成的，但其执行器仍然采用传统的液压部分。控制器和执行器主要通过电液转换器有效连接.纯电调节系统的基本部件主要是集成运算放大器。其控制系统主要由三个控制回路组成，一是速度控制回路，二是功率控制回路，三是汇率调节与功率频率相结合。

2.4 数字式电气液压控制系统

随着网络时代的到来和数字技术的发展，汽轮机控制技术被带入了一个新的领域。20世纪80年代，相关研究人员成功研制了一种数字式电液控制系统。该系统的应用是基于数字计算机的。在生活中，它直接被称为数字电气调制。系统的控制器完全依赖于数字计算机，而执行部分仍然延伸到传统的液压系统。现在分散式控制系统已经得到了很大的发展，所以企业中使用的电力调节大多是采用这种系统，尤其是在大型机组中其应用更为广泛。数字电气调节的典型形式是中间再热式。在这种调节系统的应用中，不仅考虑了调节对象的频率，还考虑了发电机的功率，因此应用效果较好。这个控制系统需要设置循环内部和外部，和中间再热式系统主要由三个主要电路，一个是调频回路，另一个是功率校正循环，主要位于环，其主要功能是调整好。三是调整压力校正回路，压力校正回路主要位于内回路。回路的主要功能是避免蒸汽参数对系统的干扰，同时具有粗调功率的功能。

3 结语

总而言之，我们可以看到汽轮机调节系统的发展历史，即从传统的汽轮机调节系统到电液调节系统，从电液调节系统到纯电力调节系统；并从纯电控系统发展到数字电液控制系统，每一次的发展和变化都是为了提高汽轮机的调节功能，从以上解释来看，汽轮机的发展到现在为止，它的实施已经扩展了传统的液压元件的方式，可以证明，传统的汽轮机调节系统仍有其存在的价值。

参考文献

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（作者单位：河钢集团承钢公司能源事业部）