蘭博華

（遼河油田電力集團(tuán)公司熱電廠，遼寧 盤(pán)錦 124000）

汽輪機(jī)是利用蒸汽做功的一種旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，它可將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)軸的回轉(zhuǎn)機(jī)械能。汽輪機(jī)主要用作發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)，也可直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。在發(fā)電廠汽輪機(jī)是重要的設(shè)備，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響企業(yè)的電力生產(chǎn)效益?，F(xiàn)在電能不能大量?jī)?chǔ)存，火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用戶對(duì)用電數(shù)量和用電質(zhì)量的需求，所以汽輪機(jī)必須具備自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

1 汽輪機(jī)的調(diào)速目的和任務(wù)簡(jiǎn)介

1.1 汽輪機(jī)調(diào)速目的

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)，就是使汽輪機(jī)輸出的功率與電負(fù)荷保持平衡。也就是說(shuō)，當(dāng)用戶電量增多時(shí)，汽輪機(jī)的負(fù)荷也應(yīng)該隨著增加，這時(shí)汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)就要開(kāi)大汽門(mén)。具體來(lái)說(shuō)是出于下列三個(gè)原因考慮的：

1.1.1 用電量變化要求：電力客戶對(duì)發(fā)電量的要求，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的因素，因此電力負(fù)荷就要根據(jù)需求來(lái)調(diào)整發(fā)電大小，這樣能夠起到節(jié)約能源，最大的滿足用戶需求，企業(yè)利益最大化。

1.1.2 供電質(zhì)量要求：供電質(zhì)量主要是滿足需求的點(diǎn)煙和頻率；其中，電壓可以通過(guò)變壓器解決。電網(wǎng)頻率則由汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速所決定。一般情況下轉(zhuǎn)速高電網(wǎng)的頻率就高，轉(zhuǎn)速低則電網(wǎng)的頻率低。為了得到一個(gè)穩(wěn)定的、滿足需求的頻率，汽輪機(jī)必須具備調(diào)速系統(tǒng)，能夠保證滿足電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。

1.1.3 發(fā)電廠安全的需要：汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等承受很大的離心力，而且離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。轉(zhuǎn)速增加，離心力將迅速增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定限度時(shí)就會(huì)使部件破壞，出大事故，為此需要設(shè)置調(diào)速系統(tǒng)保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行。

1.2 汽輪機(jī)調(diào)速基本任務(wù)

為此可以總結(jié)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的三個(gè)基本任務(wù)為：

1.2.1 機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之保持在一定范圍內(nèi)。

1.2.2 機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí)，調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，使之保持在一定范圍內(nèi)。

1.2.3 對(duì)于帶調(diào)節(jié)抽汽的汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)汽輪機(jī)工況發(fā)生變化時(shí)，調(diào)整抽汽壓力在一定的范圍內(nèi)。

2 汽輪機(jī)超速故障分析及防控措施

2.1 超速故障產(chǎn)生原因分析

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要作用就是保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行。因此當(dāng)其調(diào)速系出現(xiàn)故障，就直接會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)超速故障的產(chǎn)生，繼而引發(fā)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，釀成嚴(yán)重事故。對(duì)于汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)存在哪些問(wèn)題，會(huì)引起什么樣的故障現(xiàn)象，都必須足夠重視，要深入進(jìn)行探討。結(jié)合電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)以下幾個(gè)方面可能會(huì)引發(fā)超速故障的產(chǎn)生：

（1）調(diào)速汽門(mén)不能關(guān)閉或漏汽量大。

（2）抽汽逆止門(mén)不嚴(yán)或拒絕動(dòng)作。

（3）調(diào)速系統(tǒng)遲緩率過(guò)大或調(diào)節(jié)部件卡澀。

（4）運(yùn)行方式不合理或調(diào)整不當(dāng)。

（5）調(diào)速系統(tǒng)速度變動(dòng)率過(guò)大。

（6）調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性不當(dāng)。

（7）調(diào)速系統(tǒng)整定不當(dāng)，如同步器調(diào)整范圍、配汽機(jī)構(gòu)膨脹間隙調(diào)整不合理等。

2.2 超速事件防控措施

當(dāng)然引發(fā)此類事故的原因還和超速保護(hù)系統(tǒng)故障和運(yùn)行操作維護(hù)有著直接關(guān)系，在此不做一一討論，同時(shí)為了防止汽輪機(jī)超速事件的發(fā)生，運(yùn)行和檢修應(yīng)做到如下幾個(gè)方面：

2.2.1 自動(dòng)主汽門(mén)，調(diào)速汽門(mén)要開(kāi)、關(guān)靈活，嚴(yán)密性合格，定期做主汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)。機(jī)組大修后或甩負(fù)荷試驗(yàn)前，必須進(jìn)行主汽門(mén)、調(diào)速汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)，保證符合技術(shù)要求，執(zhí)行法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及制造廠的要求。

2.2.2 機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行或停運(yùn)時(shí)，應(yīng)做好汽機(jī)保養(yǎng)工作，運(yùn)行中應(yīng)對(duì)汽輪機(jī)油質(zhì)進(jìn)行監(jiān)督并且加強(qiáng)濾油，防止雜質(zhì)進(jìn)入汽機(jī)調(diào)節(jié)供油系統(tǒng)引起調(diào)節(jié)部套卡澀。停運(yùn)后超過(guò)一個(gè)月應(yīng)進(jìn)行機(jī)械超速和壓出試驗(yàn)，以保證汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)安全可靠投入。在停運(yùn)期間，應(yīng)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)缺陷及時(shí)消除。

2.2.3 堅(jiān)持調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗(yàn)，汽輪機(jī)大修后或處理調(diào)速系統(tǒng)缺陷更換調(diào)速部套和重新整定以后均應(yīng)做汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)試驗(yàn)，調(diào)速系統(tǒng)的速度變動(dòng)率和遲緩率應(yīng)符合技術(shù)要求，一般規(guī)定速度變動(dòng)率為額定轉(zhuǎn)速的4-5%，遲緩率不大于額定轉(zhuǎn)速的的0.5%。

2.2.4 合理地整定同步器的調(diào)整范圍，上限富裕行程不宜過(guò)大，一般要求高限能升高速度變動(dòng)率&+(1-2)%的富裕行程，在低限能降低3-5%的額定轉(zhuǎn)速，配汽機(jī)構(gòu)凸輪應(yīng)在設(shè)計(jì)間隙范圍內(nèi)，以保證汽輪機(jī)在熱態(tài)下能嚴(yán)密關(guān)閉調(diào)速汽門(mén)。

2.2.5 汽輪機(jī)的各項(xiàng)附加保護(hù)，如電超速保護(hù)、磁力斷路油門(mén)等，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查試驗(yàn)，保證符合技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，正常投入運(yùn)行，不得在運(yùn)行中隨意切除，如因設(shè)備存在缺陷，需要處理時(shí)，應(yīng)經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，制定出切實(shí)可行的安全措施和技術(shù)措施，處理好后投入運(yùn)行。

2.2.6 對(duì)新安裝機(jī)組和對(duì)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造以后，必須進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)，以保證汽輪機(jī)甩負(fù)荷后，動(dòng)態(tài)飛升轉(zhuǎn)速不超過(guò)規(guī)定值，汽輪機(jī)甩負(fù)荷后應(yīng)能保持空負(fù)荷運(yùn)行，一般要求甩掉額定負(fù)荷后的飛升轉(zhuǎn)速不超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的8%，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷要及時(shí)消除。

2.2.7 機(jī)組大修后，甩負(fù)荷試驗(yàn)前，危急保安器解體檢查以后，運(yùn)行2000小時(shí)以后都應(yīng)做超速試驗(yàn)，超速試驗(yàn)要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，高速下不宜停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超速試驗(yàn)次數(shù)要力求減少，注油試驗(yàn)應(yīng)在超速試驗(yàn)前進(jìn)行，以確定危急保安器是否動(dòng)作可靠，在做超速試驗(yàn)時(shí)，升速應(yīng)平穩(wěn)，注意防止轉(zhuǎn)速突然升高，并應(yīng)事先采取防止超速的技術(shù)措施和安全措施。

為了防止大軸在冷脆溫度下增加大軸的綜合應(yīng)力，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子的使用壽命，超速試驗(yàn)最好在轉(zhuǎn)子的熱狀態(tài)下進(jìn)行，如規(guī)程沒(méi)有規(guī)定溫度要求，一般在高壓缸內(nèi)壁金屬溫度高于250度時(shí)再做超速試驗(yàn)。

3 汽輪機(jī)調(diào)速檢修注意事項(xiàng)

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)安全良好運(yùn)轉(zhuǎn)，是以每次高質(zhì)量的檢修為前提的，故為提高檢修質(zhì)量和檢修效率，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)體會(huì)出如下心得要點(diǎn)：

3.1 凡能改變調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的部件，如彈簧緊度、調(diào)整螺栓、墊片、連桿等零件的尺寸和相對(duì)位置，拆裝時(shí)必須進(jìn)行做記號(hào)和測(cè)量，做好詳細(xì)記錄。

3.2 解體時(shí)，必須測(cè)量和記錄每個(gè)部件的間隙和必要的尺寸，如錯(cuò)油門(mén)門(mén)芯間隙、過(guò)封度、行程等，油動(dòng)機(jī)活塞間隙、行程、調(diào)節(jié)汽門(mén)行程、調(diào)節(jié)汽門(mén)門(mén)桿間隙、彎曲度等。

3.3 拆下的零件應(yīng)分別放置在專用的零件箱內(nèi)。對(duì)于精密零件應(yīng)特別注意保護(hù)，并用干凈的白布或其它柔軟的材料包好，拿取時(shí)應(yīng)小心，防止碰撞、損壞。

3.4 滑閥、活塞、活塞桿、活塞環(huán)、套筒、彈簧等部件應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行檢查，無(wú)銹蝕、裂紋、毛刺等缺陷，滑閥凸肩應(yīng)保持完整，無(wú)卷邊、毛刺?；y、活塞上的排氣孔、節(jié)流孔應(yīng)清理干凈，以免堵塞油路，影響正常工作。

3.5 滑閥、套筒、活塞、活塞桿及外殼體的凹窩、油室、孔口等應(yīng)仔細(xì)地清洗，用白布擦拭，用面團(tuán)粘凈。

3.6 復(fù)裝滑閥及活塞時(shí)，應(yīng)在滑閥、活塞、活塞桿等滑動(dòng)部位澆以透平油?；瑒?dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活，無(wú)卡澀與松動(dòng)現(xiàn)象，全行程動(dòng)作應(yīng)靈活、準(zhǔn)確。

結(jié)語(yǔ)

汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)汽機(jī)轉(zhuǎn)速，保證供電質(zhì)量和供電數(shù)量，滿足電網(wǎng)用戶的需要，同時(shí)還肩負(fù)著保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行、防止汽機(jī)超速的重要任務(wù)，為此應(yīng)認(rèn)真檢修，做好各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，從檢修方面確保調(diào)速系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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