汽轮机控制油路常见故障分析与处理

汽轮机控制油路常见故障分析与处理

金克宁

大唐南京热电有限责任公司  江苏 南京  211200

摘要：随着我国经济、科技的快速发展，汽轮机油路装置作为保证生产与控制工作正常运转的重要构件，需要针对控制油系统进行分析与故障处理，妥善解决调速不稳、速关阀失效和阀门无法开启等问题进行排查与分析，落实最优解决措施，保证汽轮机安全、可靠运行，不断带来更好的生产发展效益。

关键词：汽轮机、控制油流程、故障处理与分析

一、概述

现阶段，汽轮机在进行生产与制造时，液压控制调节系统主要依据德国西门子技术为核心制造工艺及调速控制模式，它包括高压控制油系统，数字电液调节控制系统，以及有关的侍服执行机构和附属设备。

目前已应用的汽轮机调节以T3000为综合性控制体系，结合压力油来建立启动油、速关油、二次油和试验油等装置，在启动、停机、速关阀试验、紧急连锁和停车机组运行等方面都能有效维持功率平衡，整体压力转换方式在经过电液转换器后按比例转换成二次油，而二次油可以借助于油动机和错油机进行操控器阀的调节与开度，调节与开度的大小又能准确把控蒸汽流量的数值，而蒸汽流量的高低直接决定了转速和功率的大小。

二、汽轮机调速机构失稳原因分析

(一)可能引发调速机构失稳的流程关键点

大部分汽轮机调速机构失稳问题主要是由系统内部机械零件故障及漏油现象所导致的，在调节压力油后可以经由电液转换器1742形成二次油，并在单向调节阀的作用下直接到达错油门，利用蓄能器4600与压力油之间的合理配合来起到调节气阀的作用，并落实速度调节功能，各装置之间在发生故障或配合不严密时均会引发调速机构失稳问题。

(二)高压控制油泄漏

由于介质的物理性能，系统的密封件必须能耐酸、耐腐蚀，所以密封件材料的选择必须符合要求，一般的非耐酸、耐腐蚀材料是满足不了运行要求的。大至油动机的端部密封件，小到伺服机构的O形圈，都必须采用氟橡胶的材料。又因为设备的密封件绝大多数都是非国标的，而且设备供应商出于商业目的，所提供的手册并没有给出密封件的具体规格和型号，所有密封件的资料都必须靠平时的积累，这就造成了备件的筹备难以完善。另外调门的控制油因环境温度较高等原因造成酸性高而粘度大，使回油不畅而促使安全油管漏油。

为解决上述问题，可以提前采购或寻找可替换备件，并及时更换磨损密封件，保证更换操作处于室温条件，调节剪切强度大于14.7Mpa。

(三)调速机构失稳

当汽轮机出现调速机构失稳现象时，可以察觉到错油门的进回油线路和本身之间的震感出现明显差异，压力油和二次油之间波动情况会导致错油门产生剧烈震荡而出现大量溢流阀失效问题。此时，蓄能器冲压不足，阀位波动，内漏量大，二次油波动会由于电液转换器和调节阀开度过大导致装反或失效，如果不加以解决，将进一步造成磨损加剧、内漏现象频繁、转动频率与本身错油门管线的固有频率差异较高，产生异常振动问题。

针对上述问题再进行解决与优化时，迅速制止问题源头，及时更换溢流阀，迅速检查冲压压力，维持压力油为冲压压力的0.65倍左右，利用“B”通道来查看2025阀出油是否存在波动，信号传输是否稳定，数据运转是否正常，与输出油压和试运行测量数据之间的关系是否符合正常数值。同比率电流信号所对应的油压一旦出现下降情况，需要考虑清洁度和转换器过滤网堵塞等问题，立即停机清扫，清扫后若检查数值仍不符合正常范围，应校正初始值和测量范围，重新进行测定。若整定数值无法整体更换，可以在检查调节阀内部密封圈是否密封良好后，有效降低调节阀内二次油波动情况，必要时利用静态调试的方式来维持调节阀开度整定。

为有效维持调节阀开度整定工作，需要逆时针旋转调节阀将其调节至套筒位置，使阀门处于最大开度状态。同时，二次油压维持在0.45Mpa左右，其变化数值符合特定线性的使用要求。之后将二次油压调节至0.15Mpa，逐步调节阀门开度后直至油动机反馈板与滚轮处于瞬间脱离接触的状态。此时，通过复位操作即可逆时针退回1到2格，使油动机整合至原位。二次油压数值与错油门阀门振幅和频率密切相关，在二次油压调节后，利用旋钮控制可以有效维持振幅和频率处于适宜状态，固有频率也可利用管线来进行调整与分析。

三、速关阀无法开启原因分析

整个汽轮机的速关阀在开启与闭合时，由于系统建立较为复杂，所牵涉的油路模块较多，会涉及液压控制阀装置，液压控制阀内一旦发生阻塞或内漏问题，均会导致启动油压和速关油压均较低而无法正常开启速关阀，系统本身的缺陷问题也会导致本体故障，需要针对速关阀无法开启的故障问题进行分析与讨论工作。

(一)启动油压低

当汽轮机整体启动油压较低时，速关阀油管与活塞之间的径向间隙过大，无法完全闭合，导致启动油大量泄漏，压力瞬间降低，难以将活塞及时推送至正确位置，活塞与活塞盘之间的脱出状态而无法建立正常压力下的油压使用模式，速关阀也因此无法正常开启。

针对上述问题进行解决时，应及时快速更换活塞或在活塞上加装密封装置，以避免泄露扩大化。

(二)启动油压泄压过快

当汽轮机启动油压装置的回油可调节阀门开度过高时，会导致切换阀位后启动油压泄压速度急剧上升，而升压速度无法满足泄压速度的启动要求，活塞与活塞盘相互脱开，无法在压力作用下致使阀门顺利开启。

针对上述问题，可以及时利用回油装置检查节流阀及控制模块是否存在故障，减小节流阀开度过大问题，从而避免泄压数值过高。

(三)机械故障导致速关阀故障

针对汽轮机停机检修故障所导致的机械问题，需要即刻进行速关阀检查，排除故障原因，在开关机中定期检查速关阀动作试验环节是否符合使用要求，如果发现实验室油压升高，可能会存在油缸集垢、阀杆弯曲或粘粘等问题，一旦出现机械故障，将无法开启或迅速响应，严重影响汽轮机的正常运转。

针对上述问题，可以及时进行停车检修，妥善针对油缸及阀杆进行试验检测，提高问题解决的针对性。

四、结语

总的来说，汽轮机控制油路的常见问题主要有调速机构失稳以及速关阀无法开启，这两个方面的故障所构成。针对故障问题进行具体分析并提出解决优化措施后，可以加强系统控制力度，细化故障解决方案，避免外在因素影响系统可行性。而油质作为保证控制油路应用与生产的重要因素，如果控制阀出现油污所引起的故障问题，应及时检测并更换油能，有效避免控制阀故障的扩大化，快速将故障遏制在源头，保证汽轮机的正常运转与高效运行。

参考文献

[1]汽轮机制造质量控制常见问题[J].王立峰.装备维修技术.2019(04):109-110

[2]浅谈汽轮机调速及检修相关问题[J].翟荣元.化工管理.2016(36):66-68