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浅谈汽轮机透平调节系统故障应对策略欧阳瑞华，魏志刚，徐勇，宋艳会（抚顺石化公司石油一厂，辽宁 抚顺113008）摘要：2010年6月石油一厂催化裂化装置进行检修，期间对汽 轮机透平进行了大修，装置开工后机组的运行状况不佳，先后几次出 现了非正常起动、油动机响应异常、油路高频振荡、转速波动等现象, 我们判定该蒸汽轮机的调节系统岀现了故障，对此进行了技术攻关， 做出了应对策略，最终使机组恢复止常运行关键词:调节系统；放大器；切断点；油动机；错油门滑阀；二 次油压；高频振荡；转速波动1前言抚顺石化公司石油一厂催化裂化装置蒸汽轮机的作用是带动富 气压缩机旋转，将分离系统的富气进行加压，之后输送至吸收稳定系 统，进而实现汽油、液化气等产品的分离、精制，机组运行状态的好 与坏直接影响反应系统的压力、反应系统的温度及装置加工量因蒸汽轮机作为富气压缩机的原动机而被称为汽轮机透平，其运 行动力为过热中压蒸汽，其转速由一系列的调速系统所控制，由 WOODWARD调速器、装置的富气量、机组的转速形成闭环控制， 富气量发生变化时，调速器就会通过调节液压控制系统改变汽轮机透 平的进汽量，机组的转速就会发生变化，直至满足装置的加工量。

2汽轮机透平调节系统工作原理如图1所示，汽轮机透平的转速调节系统主耍由WOODWARD调速器、放大器、油动机和调节汽阀组成WOODWARD调速器（1120）市汽轮机透平通过两级减速驱动其传动轴，该轴感受汽轮机 转速的变化，它的转速就是调速器的输入信号（测量值）；调速器的 测量值与给定值（富气量的风信号）相比较，当产生偏差时便产生相 应的输出（调速器油缸活塞杆的行程）调速器的输出通过杠杆传递 给放大器（1830）,放大器套筒就会产生相应位移，即产生二次油压; 二次油通过阻尼器引入油动机（1910）的错油门中，使得错油门滑阀 上/下移动，并转换成了油缸活塞的行程，最终油动机通过杠杆系统 操纵调节汽阀（0800）的开度，通过调节汽阀控制进入汽缸的蒸汽量而最终实现汽轮机透平转速的调节0800图1汽轮机透平调节系统示意图0800-调节气阀；1117-加速器；1120—woodward调速器；1830-放大器;1840-启动装置:1910-油动机；2210-危机保安装置黄色-压力油；红色-速关油；蓝色-二次油；棕色-回油；黑色-蒸汽汽轮机透平故障现象及应对策3.1非正常起动 即机组在冲转升速过程中调节汽阀突然关闭,致使机组不能正常起动。

经过认真分析，导致上述情况的原因是放大器“切断点”整定过高，放大器结构及原理如图2所示所谓“切断点”是指当随动活塞（5）跟踪套筒（7）上移到套筒（2）的限位面接触吋的二次油压P%（我们假定正常工作过程中的二次油压为匕，切断点油压为PJ,设 计中要求P沪0. 145Mpa在P2>P2c的情况下，随动活塞始终跟踪随动 活塞套筒的动作；而当P2WP2C时，随动活塞位置保持不变，这时随动 活塞套筒的向上移动量就是回油窗口开度的增人量，由于回油窗口开 度突然增大，使二次油压骤降至0,这也就是“切断点”的物理含义8图2放人器结构及原理图1、4-调节螺杆；2-套筒；3-弹簧组件;5-随动活塞；6-托叉;7-随动活塞套筒；8-泄油口;9-一级节流孔；10-二级节流孔；11-放大器壳体；12-螺钉；13-压板；14-锁紧螺母“切断点”的作用有二：一是确保机组起动时先开速关阀，后开 调节汽阀；二是与调节汽阀动作相匹配若P2c整定的过高，就会导 致调节系统不能正常工作，在机组起动过程中，速关阀开启后继续操作启动装置（1840）会使调节汽阀瞬间突然开启，汽轮机冲转升速后调节汽阀乂会快速关闭，致使机组无法起动。

针对这种情况我们对放 大器的“切断点”进行了重新整定，当然也可以更换放大器（前提是 已经进过准确整定）另外，适当提高整个动力系统的动力油压（增加油泵出口压力）或在动力油管路上增加蓄能器对预防这一故障是很有效的图3油动机结构及原理图1 -拉杆；2-调节螺栓；3-反馈板；4-活塞杆；5-汕缸（缸盖）；6-活塞；7-连接体；8-错油门（错油门壳体）9-反馈杠杆；10-调节螺； 11-调节螺母;12-弯角杠杆；13-杆端关节轴承3.2油动机响应异常 油动机及错油门滑阀的结构和工作原理 如图3、图4所示错油门滑阀由转动盘和滑阀体粘接而成，若滑阀 旋转阻力矩额外增大或胶粘剂强度下降而发生转动盘与滑阀体脱开 的故障，这种情况下由于滑阀体不再转动，调节系统迟缓率明显增大,二次油压变化时，油动机要么不响应要么产生大幅度过调动作，同时错油门冒气器冒油，用手触摸错油门的进、刨油管无振感图4错油门结构及原理图14-错油门弹赞；15-推力球轴承；16-转动盘；17-滑阀体；18-泄油孔；19-调节孔；20-放 汕孔；21-调节阀；22-喷汕进汕孔；23-测速套筒；24-喷汕孔；25-上套筒；26-中间套筒;27-下套筒；C-二次汕；P-动力汕；T-回汕针对出现的这种情况我们更换了备用错油门滑阀。

当然也可以将 故障的滑阀自行重新粘接，粘接前，粘接面上固化的胶粘剂膜层用刮 刀、砂布清理干净，胶粘剂可选用室温下剪切强度＞14.7Mpa的单组 分厌氧胶，粘接操作按所用胶粘剂的要求进行3.3二次油压高频振荡 在对机组调节系统处理的过程中出现 了因二次油压振荡而产生二次油压力表指针抖动、二次油管路振动、 机组转速不衰减的快速波动等现象，这主要是由于错油门滑阀转动频 率过高所致，我们通过调整错油门的调节阀降低了滑阀的转动频率， 当然也可以通过适度关小二次油路上的单向节流阀来减小滑阀振幅， 必要时也可以在二次油管路上加装管夹以扼制二次油的振荡3.4转速波动 机组恢复正常运行之前也出现了转速（负荷）或 快或慢不衰减的波动，经分析、检查发现是由于在检修后机组放大器 托叉与比例杠杆连接处轴向间隙过大，托叉窜动干扰随动活塞引起二 次油压幌动，使负荷或转速波动我们又重新更换垫片，将连接处轴 向间隙控制在0・02〜0.03mm,保证了托叉既能灵活转动又不能产生 轴向窜动对于使用PG-PL调速器的蒸汽轮机，调速器补偿针阀开度与机组 特性不适应也会使调节系统不稳定补偿针阀的开度可在机组运行吋 进行调整，如果波动速度很慢，说明针阀开度偏小，需要逆时针方向 旋动针阀增大开度；如果波动周期很短，贝I」应关小针阀。

针阀无论开 大或关小，都应一面缓慢调整一面观察机组的运行状况，直至机组稳 定，之后改变调速器给定值（富气量信号），若系统立即响应，出现 少量过调后能够跟快恢复到稳定状态，则可以认为补偿针阀的调整已 经达到要求但通常情况下调速器经过专业厂家维修后不必做任何调整，或者说补偿针阀调整好以后不必重新整定4结束语本次机组出现的故障使我们遇到了前所未有的困难，经过认真分 析、排查终将所有问题解决，本次遇到的问题并非一般的机械故障， 而是调节系统的故障，除汽轮机通平机械本体之外调节系统是决定机 组能否正常运行的关键因素，木次我们重点对放大器“切断点”整定、 错油门滑阀卡涩、动力油压整定等方面进行了技术攻关通过本次故 障处理为我们今后处理类似问题积累了宝贵经验，也为同行业之间提 供了解决难题的经验，这次故障处理将使我们更加关注机组调节系统 的重要性，也更能认识到其敏感性，在机组的大修过程中需要更加专 业的技术人员或厂家技术人员对调节系统进行检查、拆卸、组装，以 避免引起调节系统出现故障作者简介：魏志刚一石油大学博士，抚顺石化公司石油一厂，工程师； 欧阳瑞华一一抚顺石化公司石油一厂厂长，高级工程师； 徐勇一一抚顺石化公司石油一厂催化装置副主任，工程师； 宋艳会——抚顺右化公司大项目乙烯公用工程部，工程师。

作者联系方式：魏志刚，联系：13841343180 通讯地址：石油抚顺石化公司石油一厂机动工程部，邮编：113008 单位地址：辽宁省抚顺市新抚区千金路52号，邮编:113008E-mail:daweibackhanmu@163・ com 或 weizg@petrochina・ com. cn。