火電廠汽輪機(jī)調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)異常分析處理探討

時(shí)間：2019-07-08作者：河北國源電氣股份有限公司瀏覽：130

　　摘 要：火電廠汽輪機(jī)調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)對**汽輪機(jī)正常運(yùn)行和火電廠的正常生產(chǎn)有著重要意義。未來，火電廠在引進(jìn)新技術(shù)加強(qiáng)對調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控和檢修的同時(shí)，也要注意對重點(diǎn)區(qū)域的維護(hù)力度，加強(qiáng)檢查工作，以盡可能減小安全隱患。本文主要總結(jié)了常見的調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)故障問題，并提出了相應(yīng)的處理措施。
　　關(guān)鍵詞：火電廠;汽輪機(jī);調(diào)速保護(hù)系統(tǒng);異常問題分析;處理措施
　　汽輪機(jī)是火電廠中的重要設(shè)備，在高溫高壓蒸汽的作用下高速旋轉(zhuǎn)，完成熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，電力網(wǎng)將電能輸送到各個(gè)用戶。為了維持電網(wǎng)頻率，要求汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在額定轉(zhuǎn)速附近很小的范圍內(nèi)。為了達(dá)到此要求，汽輪機(jī)必須配備可靠的自動(dòng)控制裝置。調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)能夠起到保護(hù)汽輪機(jī)組的作用，對**汽輪機(jī)的安全，乃至整個(gè)火電廠的正常運(yùn)行都有著重要的實(shí)際意義。
　　1、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本原理
　　汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，它將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，輸送到電網(wǎng)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)**械、液壓和電液等基本類型，均以轉(zhuǎn)速、功率和蒸汽壓力作為控制對象汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械。對于不同類型的汽輪機(jī)，按照其對象特性和運(yùn)行方式，配置有不同類型的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是以汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)功率和可調(diào)整抽汽壓力為被調(diào)量，實(shí)施調(diào)節(jié)與控制，使其按一定規(guī)律變化，以滿足機(jī)組運(yùn)行要求。在機(jī)組啟動(dòng)過程中調(diào)節(jié)、控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速;機(jī)組并網(wǎng)后調(diào)節(jié)、控制輸出功率;在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)控制轉(zhuǎn)速的飛升。
　　汽輪機(jī)機(jī)械式液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)由轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、配汽機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)對象等4 部分組成閉環(huán)負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)有外界功率擾動(dòng)時(shí)，電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速n發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)的輸出信號z變化，傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸出信號油動(dòng)機(jī)位移m發(fā)生變化，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)即汽輪機(jī)調(diào)速汽門開度改變，調(diào)節(jié)對象的進(jìn)汽量和功率改變，直至與外界功率平衡，調(diào)節(jié)過程結(jié)束。顯然，機(jī)械式液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)僅依靠轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行一次調(diào)頻，用同步器進(jìn)行二次調(diào)頻。
　　根據(jù)直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)的工作原則，可以看到汽輪機(jī)負(fù)荷變化時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。在穩(wěn)定狀態(tài)下，汽輪機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性。靜態(tài)特性是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特性，并要求系統(tǒng)在調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)過程中，也能基本滿足靜態(tài)特性的要求。對于蒸汽容積的影響小，蒸汽參數(shù)基本保持不變，恒壓運(yùn)行的機(jī)組，調(diào)速汽門的開度基本代表了汽輪機(jī)的功率，在調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)過程中，能基本符合靜態(tài)特性的相關(guān)要求機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例式調(diào)節(jié)器，為純頻率調(diào)節(jié)、有差調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其比例增益為轉(zhuǎn)速不等率的倒數(shù)。對于蒸汽容積影響較大，蒸汽參數(shù)變壓運(yùn)行的單元制機(jī)組，在外界負(fù)荷變化時(shí)，中低壓缸的功率變化存在明顯的滯后，因而機(jī)組總功率不能*適應(yīng)外界負(fù)荷變化的需要，將削弱機(jī)組的調(diào)頻能力。為滿足要求，引入了功率參數(shù)與轉(zhuǎn)速參數(shù)進(jìn)行綜合比較，使之在調(diào)節(jié)過程中保持良好的線性關(guān)系，這就是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本意圖及實(shí)施控制的基本原理。
　　2、常見的火電廠汽輪起調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)異常情況
　　2.1 調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)擺動(dòng)
　　調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)擺動(dòng)幅度過大，就會(huì)導(dǎo)致其對汽輪機(jī)運(yùn)行的控制效率不高，從而會(huì)嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。造成調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)擺動(dòng)的原因有很多種。高壓抗燃油中的水分就是導(dǎo)致其異常擺動(dòng)的一個(gè)重要原因。若是抗燃油在運(yùn)行過程中受到雜質(zhì)、水分等物質(zhì)的影響，就會(huì)使得系統(tǒng)伺服閥或者節(jié)流孔出現(xiàn)堵塞的情況，從而降低調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)對汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)，嚴(yán)重的話，還可能導(dǎo)致設(shè)備的重大損壞事故。此外，油壓波動(dòng)、油箱油位過低等都會(huì)引起調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)擺動(dòng)異常問題。
　　2.2 電磁閥故障
　　電磁閥組件是調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用在于將跳閘的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，已獲得液壓信息號，這樣遮斷保護(hù)裝置就能正常工作，從而可以較好的**汽輪機(jī)的運(yùn)行安全。AST2 電磁閥是當(dāng)前調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)較常用的電磁閥之一。在實(shí)際工作中，若是電磁閥發(fā)生故障，就會(huì)引起主汽門的關(guān)閉，從而導(dǎo)致事故。造成電磁閥故障的原因有很多種。常見的有高中壓主汽門關(guān)閉信號或者是電磁閥長期工作造成的帶電損傷等。當(dāng)電磁閥自身因?yàn)榭?，在關(guān)電的時(shí)候，其自身仍未關(guān)閉，就很*導(dǎo)致其發(fā)生帶電損傷的問題。這樣就很*導(dǎo)致汽輪機(jī)遮斷，引起主汽門關(guān)閉。此外，高。中壓主汽門關(guān)閉信號也會(huì)存在無法的情況，這同樣會(huì)導(dǎo)致電磁閥故障的出現(xiàn)。
　　2.3 低壓安全油失壓
　　近年來，一些火電廠也出現(xiàn)過因?yàn)榈蛪喊踩凸┯凸苈仿┬箤?dǎo)致的調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)異常問題，并引發(fā)主汽門關(guān)閉的事故。所以，調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)油壓失力同樣會(huì)引發(fā)汽輪機(jī)的運(yùn)行故障。而導(dǎo)致低壓安全油失壓的原因有很多。一方面，薄膜閥上腔油壓若是出現(xiàn)施壓的情況，就會(huì)使得薄膜閥打開，導(dǎo)致一些油液會(huì)排放到EH 郵箱，進(jìn)而導(dǎo)致汽門的快速關(guān)閉。薄膜閥上的腔低壓安全油發(fā)生失壓情況是造成汽輪機(jī)組跳閘的的一個(gè)重要原因。同時(shí)，低壓安全由系統(tǒng)也會(huì)存在泄漏的情況。若是出現(xiàn)泄漏情況，低壓安全油壓無法得到保證，同樣會(huì)導(dǎo)致調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
　　3、火電廠汽輪起調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)異常對策分析
　　3.1 完善測點(diǎn)的報(bào)警和監(jiān)視工作
　　調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)無論是在設(shè)計(jì)，還是在維護(hù)等方面都可能存在一定的小問題。而這些小問題能夠在實(shí)際工作中引發(fā)重大事故。因此，加強(qiáng)對調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的異常檢測和處理較為重要。完善重要保護(hù)測點(diǎn)的監(jiān)視工作，并做好相應(yīng)的報(bào)警工作是一項(xiàng)重要的調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)安全管理內(nèi)容。在汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)或者改造階段中，通過對這些工作的完善，就能夠幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)異常問題，從而可以減小異常停機(jī)事故發(fā)生的概率。有條件的火電廠可以引進(jìn)信息技術(shù)和自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)對重要部件，比如電磁閥門、異常擺動(dòng)等情況的檢測，同時(shí)也能較好的搜集到調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，以便工作人員較好的判斷其運(yùn)行狀態(tài)，對其異常問題能夠做好正確的識別。
　　3.2 加強(qiáng)巡視檢查工作
　　為了較好的**調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，火電廠也需要安排專門的熱工人員負(fù)責(zé)對重點(diǎn)部件的檢查力度。運(yùn)行人員也要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，檢查電磁閥等的運(yùn)行狀態(tài)是否正常在檢查之前，工作人員也要做好自身的防護(hù)共工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常時(shí)，需要立刻上報(bào)，并及時(shí)對異常問題進(jìn)行處理，避免汽輪起組出現(xiàn)不必要的停機(jī)事故。
　　3.3 強(qiáng)化重點(diǎn)監(jiān)控
　　從調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的異常情況看，電磁閥和低壓安全油管道是較*出現(xiàn)問題的部件之一。因此，在實(shí)際工作中，也要加強(qiáng)對這些部分的重點(diǎn)監(jiān)控。比如，對于AST 電磁閥，應(yīng)該強(qiáng)化對線圈電阻和絕緣電阻的檢查，并應(yīng)加強(qiáng)對密封圈腐蝕情況的監(jiān)控，及時(shí)清理油壓節(jié)流孔等處，避免節(jié)流孔的堵塞。也要注意AST 電磁閥是否存在卡澀情況，通過重點(diǎn)監(jiān)控，及時(shí)消除安全隱患。而對于管道振動(dòng)問題，也要檢查支吊架的固定情況，同時(shí)也要注意低壓安全油管道是否存在與其他管道搭接，以免因?yàn)槠渌艿赖恼饎?dòng)導(dǎo)致低壓安全油管道的強(qiáng)迫震動(dòng)等。
　　綜上所述，在火電廠運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到了整個(gè)生產(chǎn)過程能否順利進(jìn)行。而調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)可以用來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，是控制汽輪起運(yùn)行的重要的部件。因此，調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)有著重要意義。然而，在實(shí)際過程中，因受到多種因素的影響，調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)也可能會(huì)出現(xiàn)故障。為了盡快解決故障，促進(jìn)汽輪機(jī)的有效運(yùn)行，就應(yīng)該對這些異常問題進(jìn)行分析。
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