水泥窯余熱發電系統運行維護與故障排除

純低溫余熱發電技術日趨成熟。 對于正常運行的余熱發電系統，提高開機率成為提高發電效率的關鍵。 汽輪機及發電機系統的故障是發電系統故障中最難處理的。 但是，只要熟悉系統性能，積累操作經驗，就可以及時分析處理故障，保證系統的正常運行。 以下是常見余熱發電系統的運行維護及故障排除。

余熱發電系統中汽輪機及發電機系統的振動

汽輪機和發電機的振動越小越好。 有的汽輪機系統運行非常平穩，幾乎沒有振動，有的滿足運行要求（垂直振動<30μm，水平振動<50μm），但振動明顯。 當然，系統振動與設備的制造質量和安裝質量密切相關。 對于已經投入運行的系統，更重要的是加強維護保養，精心操作。

1、嚴格按照規程要求操作

大多數振動是由于操作不當造成的。 根據運行經驗，1號和3號軸瓦是影響汽輪機和發電機振動的關鍵部件。 例如，汽輪機停機前運行穩定，重新啟動后系統振動，從1號軸瓦開始，然后帶動3號軸瓦，最后引起整體振動。 當時水平振動量達到60-70μm。 減輕負荷后，癥狀略有緩解，最后車子被迫停了下來。 系統檢查未發現異常，運行記錄發現系統沖洗時，進汽壓力達到1.3MPa，進汽溫度330℃。 正常的沖洗條件應為進汽壓力達到1.0MPa，進汽溫度為250℃。 參數太高。 這樣很容易造成汽輪機上下汽缸受熱過快，膨脹不均。 汽輪機并網時膨脹只有1.7mm真空濾油機，但正常情況下應該在3.0mm以上，說明系統沒有膨脹。 嚴格按照規定要求，重啟機器，系統恢復正常。 此外，潤滑油溫度對汽輪機的振動也有一定的影響。 當蒸汽參數較低，汽輪機負荷不大時，應提高溫度，當達到額定參數時，應適當降低油溫。 一般情況下，保持在39℃左右為宜。

2、潤滑油品質對振動的影響

HU-30汽輪機油通常用于汽輪機的潤滑，油質應符合-81級要求。 潤滑油在運行中受到高溫高壓蒸汽的侵蝕，容易造成水分超標。 嚴重時會發生乳化，直接影響系統的安全運行。 汽輪機正常運行時振動逐漸增大，監測軸瓦摩擦聲，聲音澀。 懷疑是潤滑油有問題。 檢測結果表明，含水量嚴重超標。 更換潤滑油后，故障消失。 同時購置了一臺TL-100真空濾油機，對油品進行在線過濾，確保油品質量長期穩定，運行效果良好。

余熱發電系統并網困難

發電系統同時并網需要滿足一定條件：發電機與系統電壓之差不大于10%，發電機輸出電壓頻率與系統電壓頻率相同。 兩側電壓通過調節勵磁來匹配，匹配頻率通過調節汽輪機的轉速來實現。 當條件滿足時，系統通過關閉并網開關并網。 并網困難主要表現在以下兩個方面。

1.頻差大

發電機輸出電壓的頻率是通過調節汽輪機的轉速來實現的。 純低溫余熱發電機組調速系統采用數字式電液調節控制系統，主要由轉速傳感器、數字式調節器、電液轉換器（CPC）、油動機、調節器等組成。蒸汽閥等部件。 汽輪機并網后，頻率波動較大，無法通過調節實現。 最后用煤油清洗油馬達，恢復正常。 說明液力機構油孔堵塞，造成液力傳動失效，汽輪機轉速無法調節。 建議通過濾油機在線過濾油液，并定期更換CPC前端的濾油器濾芯，確保油液質量，使系統長期穩定運行。

2、并網開關不能閉合

在系統同時滿足并網要求的情況下，如果已發出并網命令，并網指示燈也會顯示合閘開關，但會瞬間消失，表示系統尚未成功并網。 發電機保護柜上的并網開關有2個指示燈，綠燈表示開關斷開，未并網； 紅燈表示開關閉合，并網成功。 一般情況下，并網不成功時紅燈熄滅后，綠燈應亮，表示系統未并網。 但當出現故障時，紅燈瞬間熄滅后綠燈不亮，說明并網開關系統有問題。 檢查并網開關，發現輔助開關觸點觸發機構不靈活，經處理后正常。

余熱發電系統中的渦輪轉速波動

汽輪機組正常運行時，轉速比較穩定，即使有波動，也可以通過數字調節器自動修正。 一般505設置的糾偏速度步長為2r倍。 如果CPC的開度已經達到100%，但是渦輪轉速降到2還不能穩定，說明系統已經出現故障。 機組轉速異常波動有以下兩種可能。

1、系統保護動作

當發電系統正常停機時，需要先脫離電網運行。 正常運行時，先按規定將負荷降為零，然后打開并網開關，再去勵磁。 此時，當并網開關導通時，會向數字調節器發出去耦信號。   505收到信號后會自動降低汽輪機的轉速，即保持汽輪機在2℃運行，以保護系統安全運行。 系統并網時也會出現同樣的情況。 如果并網開關不動作，也會向數字調節器發出卸載信號。 原理是一樣的。 但是，如果沒有出現保護動作，則表示系統存在故障。 比如并網開關失靈，如果并網開關失靈，并網開關的輔助開關不能正常發出故障信號，汽輪機維持原來的轉速，應該付出足夠的代價注意。 當然，如果DCS系統啟動保護動作，主汽閥將被磁斷路器關閉，此時汽輪機轉速降為零。

2、供汽系統故障

如果蒸汽輸送系統出現故障，汽輪機機組的轉速會因燃氣量的波動而波動。 例如，汽輪機機組在低速預熱時的轉速是正常的。 當速度增加到1時，速度波動劇烈。 也急劇下降，而SP和AQC兩臺鍋爐的供汽壓力和溫度均正常。 打開主汽閥前高壓電動閥的旁通閥，系統恢復正常。 故判定主汽閥前高壓電動閥故障。 停車檢查，打開高壓電動閥后發現閥芯和閥桿脫落。 閥芯脫落堵塞氣路，導致汽輪機進氣不足。 進一步分析，該閥為上大下小的高壓楔式閘閥。 閥芯脫落時，被壓力為1MPa的蒸汽吹走，氣路不堵塞。 在電液轉換器CPC的調節下，氣流不斷變化，導致主汽閥前后壓力0~1MPa往復變化，速度波動劇烈。

余熱發電系統汽輪機超速故障

一般情況下，汽輪機首次啟動、大修及停運一個月后，應進行超速動作試驗，以驗證電調系統和應急斷路器的準確性。 試驗安排在以20%額定負載運行1小時后進行。 將負載降為零，先進行電氣超速測試，放入“超速測試許可”，將速度增加到3，ESC超速保護應動作。 再次進行機械超速試驗，將轉速提高到3300~。 此時，應急斷路器應動作，否則必須立即用手啟動應急斷路器，停機并調整應急斷路器動作。

對于9MW汽輪機組，設定的轉速保護值為12%，超過該值DCS系統保護停機。 超速故障主要有兩種可能：一是高壓蒸汽參數異常，壓力、溫度超過額定值真空濾油機，CPC無法調整； 二是發電機勵磁系統故障。

還有一種現象會引起DCS系統超速報警，但實際上汽輪機系統并沒有超速，所以要引起重視，就是由于輔助開關失靈而發出停機信號。并網開關，505調壓器收到信號后正常停機 主汽閥依次關閉，汽輪機轉速開始下降。 通常應提前斷開并網開關，使系統解耦，但實際上并網開關并沒有斷開。 這時，電網開始向發電機供電，使其變成電動機。 帶動汽輪機高速被動運轉，引起超速報警。 例如，某汽輪機組在正常運行時，因并網開關失靈而突然停機。 停車前沒有報警。 停機后DCS報12%超速故障，更換輔助節點后正常。 由此可見，并網開關非常重要，必須定期對其進行檢查，以確保其正確運行。