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【摘要】本文针对三联合重整装置K201压缩机组在运行中产生的转速不衰减波动的现象，通过对可能引起转速波动的错油门、油动机、 调速器、调节气阀、二次油压、平衡支架、蝶簧等进行故障排查。查找引起转速波动的原因，从根本解决引起汽轮机转速波动的问题，为压缩机组的长期平稳、安全运行提供保证。
【关键词】汽轮机 错油门 油动机 调速器 调节气阀 二次油压 平衡支架 蝶簧
1 转速波动故障情况
2007年8月K201机组的转速逐渐出现了转速波动现象。该机组是2005年大检修进行了大修。开工运行一直正常，转速波动小于20转/分钟。运转一年多后出现了转速不衰减波动的现象，刚开始时转速波动只有50—200转/分钟，机组的其他检测数据一切正常。针对这种现象我们对故障原因进行了查找，从离心机工艺负荷不稳，氢气纯度低，蒸汽品质压力、温度是否有波动，控制油压力有波动等，在逐渐的排查过程中，汽轮机转速波动越来越大，波动范围扩大到1000转/分钟，调节汽阀不停的开关，二次油压波动明显，表压从0.36Mpa—0.42Mpa，二次油管線振动明显，汽轮机运转声音较大。已严重影响了生产的操作和机组的安全运行。通过对工艺负荷，蒸气品质，控制油压力等检查，未发现明显的问题。
2 故障原因分析
引起转速波动的原因除了工艺操作外还有错油门、油动机、调速器、单向节流阀、调节气阀工作不正常等。2.1 错油门对转速的影响
错油门的阀滑体出现卡涩或阀滑体转盘脱落会引起转速波动，错油门工作原理如图。
图1？错油门工作原理图
在工作时，油的流向由错油门滑阀控制，滑阀是滑阀体（17）和转动盘（16）的组合件，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧（14）力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。若工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况理，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是在控制油通往油缸活塞上腔的油口被打开的同时，活塞下腔与回油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因此活塞下行，使调节汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（3），弯角杠杆（12），反馈杠杆（9）等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油压力与弹簧力达到新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。从错油门的工作原理可以看出，转动盘的脱落、转速低，滑阀的卡涩与二次油回油量的大小都会严重影响错油门的灵敏度。从而使压缩机的转速不停的波动。所以我们在不停机的情况下对错油门进行了检查，首先我们从错油门上的排空孔观察旋转盘是否出现脱落或不转，通过观察未发现问题，为防止阀滑体出现轴向卡涩，通过调节螺钉增大了滑阀体的转速至500转/分钟，同时也调节了二次油回油箱调整阀（19），使二次油回油箱的油量增大，使滑阀体的上下颤振增大。进一步防止滑阀体出现卡涩，提高错油门的灵敏度。调整后用手触摸错油门筒壁有明显颤振感，说明滑阀体未出现卡涩。但通过调整压缩机的波动现象未出现明显好转。
2.2 二次油压对转速的影响
在K201汽轮机控制系统中，影响二次油压的组件主要包括调节针阀、单向节流阀，以及油路系统的控制油压力波动。单向节流阀是二次油管路重要的组成元件，有利于保持二次油压稳定，避免出现较大幅度的波动，从而有利于保证机组转速的稳定，为了遏制二次油压的波动，对装接在靠近油动机错油门的二次油管路上的单向节流阀进行了调整。在调整单向阀的过程中，二次油压的波动未见减小。同时也证明转速的波动不是二次油压造成的。
2.3 油动机对转速的影响
油动机是机组转速升降的执行动力机构，通过油动机带动调节气阀来提高或降低汽轮机的转速，油动机也是可能造成汽轮机转速波动的因素之一，而油动机是液压油缸，因此油动机的密封性能、灵活性是影响转速的因素，如油动机活塞环卡死、损坏，以及油缸磨损、活塞杆密封过紧等，都对油动机的正常工作造成极大的影响。由于开机期间无法处理，该因素作为停机处理后的一个重要检查项目。3 故障检查与处理
2008年装置停工大检修时，我们对该机组的控制系统进行解体检查。主要是对油动机、调节汽阀、反馈系统进行了检查。拆下调节阀杆，未发现阀杆弯曲和与套筒壁磨擦现象，阀梁与各阀碟的也连接发现异常。调速器送厂家进行调校未发现问题，错油门的拆检未发现问题，对反馈系统检查未发现异常。
但当拆卸油动机时发现了问题，在油动机与支架联接的销轴与关节轴承严重卡死，左右的拉杆蝶簧也严重卡死。其主要原因是油动机壳体有渗油现象，压力油从壳体渗出，滴在了关节轴承和蝶簧拉杆上，在汽轮机高温长期烘烤作用下结焦，从而使油动机不能随支架里外左右摆动。进一步解体油动机。发现油缸内壁与活塞出现了严重的偏磨拉伤现象，至此引起汽轮机转速波动的原因找到了。因为油动机与支架联接的关节轴承严重卡死，油动机不能随支架摆动，造成油动机活塞与油缸内壁偏磨，引起油缸与活塞密封不严，活塞出现跳稳现象，极易使油动机形成过调。从而引起调节气阀开度过大或过小，汽轮机转速超出了给定值，超速信号又通过反馈系统传递给错油门，错油门引导动力油反向进入油动机。由于油动机活塞偏磨引起卡涩又使油动机形成过调。这样周尔复使使压缩机转速形成不衰减的波动。在更换油动机，按标准安装油动机，检修调效后开机一切正常未出现转速波动现象。
4 结束语
通过对该机转速波动原因的排查，解决了压缩机转速波动故障，保证了机组和生产平稳运行，同时使自已对汽轮机的调控系统有了更深刻的了解，增长了知识。提高了处理汽轮机调控系统出现故障的能力。虽然目前汽轮机的转速控制系统由机械液压式改为了电子液压式但控制系统的放大系统、反馈系统没变。为今后对汽轮机控制系统日常维护保养提供了经验，加强对控制系统各连接部件的防尘处理，从细小的表面问题发现机组运行可能存在的安全隐患。
参考文献
[1] 杭州汽轮使用说明书
[2] 化工机器检修技术.化学工业出版社，1997
【关键词】汽轮机 错油门 油动机 调速器 调节气阀 二次油压 平衡支架 蝶簧
1 转速波动故障情况
2007年8月K201机组的转速逐渐出现了转速波动现象。该机组是2005年大检修进行了大修。开工运行一直正常，转速波动小于20转/分钟。运转一年多后出现了转速不衰减波动的现象，刚开始时转速波动只有50—200转/分钟，机组的其他检测数据一切正常。针对这种现象我们对故障原因进行了查找，从离心机工艺负荷不稳，氢气纯度低，蒸汽品质压力、温度是否有波动，控制油压力有波动等，在逐渐的排查过程中，汽轮机转速波动越来越大，波动范围扩大到1000转/分钟，调节汽阀不停的开关，二次油压波动明显，表压从0.36Mpa—0.42Mpa，二次油管線振动明显，汽轮机运转声音较大。已严重影响了生产的操作和机组的安全运行。通过对工艺负荷，蒸气品质，控制油压力等检查，未发现明显的问题。
2 故障原因分析
引起转速波动的原因除了工艺操作外还有错油门、油动机、调速器、单向节流阀、调节气阀工作不正常等。2.1 错油门对转速的影响
错油门的阀滑体出现卡涩或阀滑体转盘脱落会引起转速波动，错油门工作原理如图。
图1？错油门工作原理图
在工作时，油的流向由错油门滑阀控制，滑阀是滑阀体（17）和转动盘（16）的组合件，在稳定工况，滑阀下端的二次油作用力与上端的弹簧（14）力相平衡，使滑阀处在中间位置，滑阀凸肩正好将中间套筒的油口封住，油缸的进、出油路均被阻断，因此油缸活塞不动作，汽阀开度亦保持不变。若工况发生变化，如瞬时由于机组运行转速降低等原因出现二次油压升高情况理，滑阀的力平衡改变使滑阀上移，于是在控制油通往油缸活塞上腔的油口被打开的同时，活塞下腔与回油接通，由于油缸活塞上腔进油，下腔排油，因此活塞下行，使调节汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加，使机组转速上升。与此同时，随着活塞下行，通过反馈板（3），弯角杠杆（12），反馈杠杆（9）等的相应动作，使错油门弹簧的工作负荷增大，当作用在滑阀上的二次油压力与弹簧力达到新的平衡时，滑阀又恢复到中间位置，相应汽阀开度保持在新的位置，机组也就在新工况下稳定运行。从错油门的工作原理可以看出，转动盘的脱落、转速低，滑阀的卡涩与二次油回油量的大小都会严重影响错油门的灵敏度。从而使压缩机的转速不停的波动。所以我们在不停机的情况下对错油门进行了检查，首先我们从错油门上的排空孔观察旋转盘是否出现脱落或不转，通过观察未发现问题，为防止阀滑体出现轴向卡涩，通过调节螺钉增大了滑阀体的转速至500转/分钟，同时也调节了二次油回油箱调整阀（19），使二次油回油箱的油量增大，使滑阀体的上下颤振增大。进一步防止滑阀体出现卡涩，提高错油门的灵敏度。调整后用手触摸错油门筒壁有明显颤振感，说明滑阀体未出现卡涩。但通过调整压缩机的波动现象未出现明显好转。
2.2 二次油压对转速的影响
在K201汽轮机控制系统中，影响二次油压的组件主要包括调节针阀、单向节流阀，以及油路系统的控制油压力波动。单向节流阀是二次油管路重要的组成元件，有利于保持二次油压稳定，避免出现较大幅度的波动，从而有利于保证机组转速的稳定，为了遏制二次油压的波动，对装接在靠近油动机错油门的二次油管路上的单向节流阀进行了调整。在调整单向阀的过程中，二次油压的波动未见减小。同时也证明转速的波动不是二次油压造成的。
2.3 油动机对转速的影响
油动机是机组转速升降的执行动力机构，通过油动机带动调节气阀来提高或降低汽轮机的转速，油动机也是可能造成汽轮机转速波动的因素之一，而油动机是液压油缸，因此油动机的密封性能、灵活性是影响转速的因素，如油动机活塞环卡死、损坏，以及油缸磨损、活塞杆密封过紧等，都对油动机的正常工作造成极大的影响。由于开机期间无法处理，该因素作为停机处理后的一个重要检查项目。3 故障检查与处理
2008年装置停工大检修时，我们对该机组的控制系统进行解体检查。主要是对油动机、调节汽阀、反馈系统进行了检查。拆下调节阀杆，未发现阀杆弯曲和与套筒壁磨擦现象，阀梁与各阀碟的也连接发现异常。调速器送厂家进行调校未发现问题，错油门的拆检未发现问题，对反馈系统检查未发现异常。
但当拆卸油动机时发现了问题，在油动机与支架联接的销轴与关节轴承严重卡死，左右的拉杆蝶簧也严重卡死。其主要原因是油动机壳体有渗油现象，压力油从壳体渗出，滴在了关节轴承和蝶簧拉杆上，在汽轮机高温长期烘烤作用下结焦，从而使油动机不能随支架里外左右摆动。进一步解体油动机。发现油缸内壁与活塞出现了严重的偏磨拉伤现象，至此引起汽轮机转速波动的原因找到了。因为油动机与支架联接的关节轴承严重卡死，油动机不能随支架摆动，造成油动机活塞与油缸内壁偏磨，引起油缸与活塞密封不严，活塞出现跳稳现象，极易使油动机形成过调。从而引起调节气阀开度过大或过小，汽轮机转速超出了给定值，超速信号又通过反馈系统传递给错油门，错油门引导动力油反向进入油动机。由于油动机活塞偏磨引起卡涩又使油动机形成过调。这样周尔复使使压缩机转速形成不衰减的波动。在更换油动机，按标准安装油动机，检修调效后开机一切正常未出现转速波动现象。
4 结束语
通过对该机转速波动原因的排查，解决了压缩机转速波动故障，保证了机组和生产平稳运行，同时使自已对汽轮机的调控系统有了更深刻的了解，增长了知识。提高了处理汽轮机调控系统出现故障的能力。虽然目前汽轮机的转速控制系统由机械液压式改为了电子液压式但控制系统的放大系统、反馈系统没变。为今后对汽轮机控制系统日常维护保养提供了经验，加强对控制系统各连接部件的防尘处理，从细小的表面问题发现机组运行可能存在的安全隐患。
参考文献
[1] 杭州汽轮使用说明书
[2] 化工机器检修技术.化学工业出版社，1997