朱利強，寧 波

（陽春新鋼鐵有限責任公司，廣東陽春 529600）

0 引言

汽輪機是發(fā)電廠重要的發(fā)電驅動設備，需要完成發(fā)電系統(tǒng)中“蒸汽能→機械能”的轉換。汽輪機運行時，調速氣門起到了重要作用。其主要運行原理是利用杠桿結構，拉動調速器箱體內部密封部件控制氣體瞬時流量，進而保護和控制汽輪機的穩(wěn)定運行和生產(chǎn)節(jié)奏。當主氣門打開后，滿足質量要求的蒸汽經(jīng)過調速氣門后，再通過噴嘴噴入汽缸形成旋流狀推動轉子運行，完成從汽輪機到發(fā)電機的能量轉換。因此，汽輪機的調速氣門的日常維護保養(yǎng)需及時到位，以確保投入運行狀態(tài)正常，提高發(fā)電廠的發(fā)電效率，保護汽輪機穩(wěn)定運行。

1 調速氣門故障時汽輪機的異常運行現(xiàn)象

1.1 汽輪機無法實現(xiàn)正常啟機

主要原因是汽輪機在啟機時需根據(jù)工藝條件進行暖管、暖機、沖轉及過臨界點和并網(wǎng)投入運行的一系列活動。汽輪機主氣門通常采用閘板閥，閥門打開后管道內蒸汽便高速流入汽機，無法實現(xiàn)精確的控制蒸汽流動節(jié)奏。在暖管階段調速氣門需全部關閉，使高溫蒸汽停滯在進入汽機前的蒸汽管道內，確保管道受熱均勻和充分受熱，保證管道內的蒸汽流動質量。暖機、沖轉和過臨界轉速時，調速氣門需根據(jù)汽缸溫度和機組的各部位運行參數(shù)控制進入汽輪機的蒸汽流量及缸體內的其他部件緩慢而均勻受熱、膨脹，形成密閉空間內的配合做功。

此時出現(xiàn)調速氣門故障后，無法準確控制蒸汽流動節(jié)奏，管道、缸體、轉子以及其他部件會出現(xiàn)受熱不均勻或受熱膨脹不一致，同時還可能有未達到溫度和質量要求的蒸汽沖入汽機，造成葉片沖刷。使轉子運行精度無法實現(xiàn)準確控制、缸體內汽流混亂、各部件受熱膨脹不一致無法準確配合，產(chǎn)生汽流激振、轉子振動等異?，F(xiàn)象，使汽輪機連鎖停機、無法啟動。

1.2 汽輪機運行負荷波動

當汽輪機并網(wǎng)后穩(wěn)定運行時，調速氣門需根據(jù)發(fā)電機的發(fā)電入網(wǎng)情況和蒸汽的流量控制汽輪機的運行負荷。當蒸汽流量穩(wěn)定調速氣門故障無法正常調控時，汽輪機會產(chǎn)生在較高或較低負荷長時間運行無法調節(jié)，導致汽機長時間超負荷運行或低負荷運行，汽機的各部件產(chǎn)生不同程度磨損，嚴重時會產(chǎn)生轉子飛車，形成設備運行隱患。當蒸汽壓力或流量波動調速氣門故障無法調節(jié)時，汽機會受汽流影響，產(chǎn)生汽流激振形成設備故障，或者出現(xiàn)汽機負荷不斷波動帶動發(fā)電機負荷波動，進而影響電網(wǎng)波動形成電氣故障。當調速氣門出現(xiàn)調節(jié)不準時，會導致控制頻率混亂，調速裝置給定的氣門開度或大或小，使汽輪機的負荷無法正確控制，最終使發(fā)電機負荷產(chǎn)生波動、影響電網(wǎng)。

1.3 影響運行環(huán)境安全

調速氣門故障時會影響汽機的穩(wěn)定運行效果，使部分運行參數(shù)異常，點檢員和操作人員會根據(jù)異常狀況進行現(xiàn)場故障排查，造成了人員工作環(huán)境安全隱患。若起機時調速氣門故障，可能會造成管道或缸體開裂等現(xiàn)象，導致蒸汽外漏，燙傷人員；若運行中調速氣門漏氣時，汽流高速通過漏氣部位，會形成刺耳的哨叫聲，損傷人的聽覺能力；如果停機時調速氣門故障，會導致缸體內不斷有蒸汽流入，無法實現(xiàn)汽輪機的正常停機、冷卻降溫，不僅影響檢修效果，還會造成人員檢修隱患。

2 針對調速系統(tǒng)故障的解決和預防措施

2.1 杠桿系統(tǒng)故障的預防和解決措施

調速氣門上方通常設有三角架和杠桿系統(tǒng)裝置，通過調節(jié)油缸拉動調速系統(tǒng)升降運動。三角架是油缸推動力的傳動部件，在日常運行和檢修時，需確保該部件要嚴禁受外力影響而變形，保持其受力的傳動和平衡分配。三角架下方的杠桿系統(tǒng)由拉桿、銅塊滑動部件和不銹鋼套組成。其中，銅滑塊和拉桿滑動系統(tǒng)需定期維護并注入高溫潤滑脂或鉛粉、四氯化鉬等潤滑劑，防止卡死或過度磨損。在拆卸維護銅滑塊和拉桿時，需注意保護好不銹鋼套，嚴禁產(chǎn)生變形，造成拉桿行程受限，進而影響調速氣門的開閉。

2.2 氣門系統(tǒng)故障的預防和解決措施

氣門系統(tǒng)由閥碟、閥座和扁擔梁等部件組成。其中，閥碟分不同的高度采用圓頭鎖緊螺母固定在扁擔梁上，閥座直接固定在下缸體上。因為該部件運行過程中需靈敏的調節(jié)汽機的負荷，并對密封要求較高，所以閥碟和閥座間采用線形密封，以提高運行精度。運行中，根據(jù)負荷變化情況調速系統(tǒng)調節(jié)閥碟的開閉數(shù)量和開度，要確保負荷和閥的開度匹配一致，避免汽流反做功，造成閥碟或閥座的磨損。

檢修時，要定期檢查閥碟、閥座的磨損情況，并核算調門的各項運動參數(shù)比例。

首先，檢查閥碟與閥座的配合密封情況和有無裂紋，采用涂紅丹粉的方法和著色探傷法，確保密封良好，密封線寬度要控制在3 mm 以內，若超出需及時調整（需采用自由落體法研磨技術）。

其次，檢查閥碟鎖緊螺母球頭是否轉動靈活，有無需扁擔梁卡阻現(xiàn)象。如果有卡阻現(xiàn)象，需要及時更換球頭螺母。

最后，檢查閥座是否開裂過松動。如果出現(xiàn)開裂或松動應及時修復，嚴禁完成松動后產(chǎn)生的機械磨損現(xiàn)象。

松動處理需采用高性能焊條焊接，焊接前需對閥座進行找平、找正，焊接后做好熱處理和保溫措施，謹防出現(xiàn)裂紋，影響密封效果。

3 結論

調速氣門故障是汽輪機運行中常見問題因素之一，對汽輪發(fā)電機組的運行危害較高。因此，需采用合理、科學的方法，有效控制汽輪發(fā)電機的運行條件和工況，避免或減小調門故障問題的出現(xiàn)。做好日常的檢修、維護工作，提高檢修綜合能力。當發(fā)現(xiàn)汽輪機組運行負荷波動等異常現(xiàn)象時，應有效判斷異常因素產(chǎn)生的原因，及時檢查汽輪機的調速系統(tǒng)，并根據(jù)檢查情況制定相應處理措施，提高汽輪發(fā)電機的運行使用壽命，創(chuàng)造高效生產(chǎn)率。