水泥窑余热发电系统运行维护与故障排除

纯低温余热发电技术日趋成熟。 对于正常运行的余热发电系统，提高开机率成为提高发电效率的关键。 汽轮机及发电机系统的故障是发电系统故障中最难处理的。 但是，只要熟悉系统性能，积累操作经验，就可以及时分析处理故障，保证系统的正常运行。 以下是常见余热发电系统的运行维护及故障排除。

余热发电系统中汽轮机及发电机系统的振动

汽轮机和发电机的振动越小越好。 有的汽轮机系统运行非常平稳，几乎没有振动，有的满足运行要求（垂直振动<30μm，水平振动<50μm），但振动明显。 当然，系统振动与设备的制造质量和安装质量密切相关。 对于已经投入运行的系统，更重要的是加强维护保养，精心操作。

1、严格按照规程要求操作

大多数振动是由于操作不当造成的。 根据运行经验，1号和3号轴瓦是影响汽轮机和发电机振动的关键部件。 例如，汽轮机停机前运行稳定，重新启动后系统振动，从1号轴瓦开始，然后带动3号轴瓦，最后引起整体振动。 当时水平振动量达到60-70μm。 减轻负荷后，症状略有缓解，最后车子被迫停了下来。 系统检查未发现异常，运行记录发现系统冲洗时，进汽压力达到1.3MPa，进汽温度330℃。 正常的冲洗条件应为进汽压力达到1.0MPa，进汽温度为250℃。 参数太高。 这样很容易造成汽轮机上下汽缸受热过快，膨胀不均。 汽轮机并网时膨胀只有1.7mm真空滤油机，但正常情况下应该在3.0mm以上，说明系统没有膨胀。 严格按照规定要求，重启机器，系统恢复正常。 此外，润滑油温度对汽轮机的振动也有一定的影响。 当蒸汽参数较低，汽轮机负荷不大时，应提高温度，当达到额定参数时，应适当降低油温。 一般情况下，保持在39℃左右为宜。

2、润滑油品质对振动的影响

HU-30汽轮机油通常用于汽轮机的润滑，油质应符合-81级要求。 润滑油在运行中受到高温高压蒸汽的侵蚀，容易造成水分超标。 严重时会发生乳化，直接影响系统的安全运行。 汽轮机正常运行时振动逐渐增大，监测轴瓦摩擦声，声音涩。 怀疑是润滑油有问题。 检测结果表明，含水量严重超标。 更换润滑油后，故障消失。 同时购置了一台TL-100真空滤油机，对油品进行在线过滤，确保油品质量长期稳定，运行效果良好。

余热发电系统并网困难

发电系统同时并网需要满足一定条件：发电机与系统电压之差不大于10%，发电机输出电压频率与系统电压频率相同。 两侧电压通过调节励磁来匹配，匹配频率通过调节汽轮机的转速来实现。 当条件满足时，系统通过关闭并网开关并网。 并网困难主要表现在以下两个方面。

1.频差大

发电机输出电压的频率是通过调节汽轮机的转速来实现的。 纯低温余热发电机组调速系统采用数字式电液调节控制系统，主要由转速传感器、数字式调节器、电液转换器（CPC）、油动机、调节器等组成。蒸汽阀等部件。 汽轮机并网后，频率波动较大，无法通过调节实现。 最后用煤油清洗油马达，恢复正常。 说明液力机构油孔堵塞，造成液力传动失效，汽轮机转速无法调节。 建议通过滤油机在线过滤油液，并定期更换CPC前端的滤油器滤芯，确保油液质量，使系统长期稳定运行。

2、并网开关不能闭合

在系统同时满足并网要求的情况下，如果已发出并网命令，并网指示灯也会显示合闸开关，但会瞬间消失，表示系统尚未成功并网。 发电机保护柜上的并网开关有2个指示灯，绿灯表示开关断开，未并网； 红灯表示开关闭合，并网成功。 一般情况下，并网不成功时红灯熄灭后，绿灯应亮，表示系统未并网。 但当出现故障时，红灯瞬间熄灭后绿灯不亮，说明并网开关系统有问题。 检查并网开关，发现辅助开关触点触发机构不灵活，经处理后正常。

余热发电系统中的涡轮转速波动

汽轮机组正常运行时，转速比较稳定，即使有波动，也可以通过数字调节器自动修正。 一般505设置的纠偏速度步长为2r倍。 如果CPC的开度已经达到100%，但是涡轮转速降到2还不能稳定，说明系统已经出现故障。 机组转速异常波动有以下两种可能。

1、系统保护动作

当发电系统正常停机时，需要先脱离电网运行。 正常运行时，先按规定将负荷降为零，然后打开并网开关，再去励磁。 此时，当并网开关导通时，会向数字调节器发出去耦信号。   505收到信号后会自动降低汽轮机的转速，即保持汽轮机在2℃运行，以保护系统安全运行。 系统并网时也会出现同样的情况。 如果并网开关不动作，也会向数字调节器发出卸载信号。 原理是一样的。 但是，如果没有出现保护动作，则表示系统存在故障。 比如并网开关失灵，如果并网开关失灵，并网开关的辅助开关不能正常发出故障信号，汽轮机维持原来的转速，应该付出足够的代价注意。 当然，如果DCS系统启动保护动作，主汽阀将被磁断路器关闭，此时汽轮机转速降为零。

2、供汽系统故障

如果蒸汽输送系统出现故障，汽轮机机组的转速会因燃气量的波动而波动。 例如，汽轮机机组在低速预热时的转速是正常的。 当速度增加到1时，速度波动剧烈。 也急剧下降，而SP和AQC两台锅炉的供汽压力和温度均正常。 打开主汽阀前高压电动阀的旁通阀，系统恢复正常。 故判定主汽阀前高压电动阀故障。 停车检查，打开高压电动阀后发现阀芯和阀杆脱落。 阀芯脱落堵塞气路，导致汽轮机进气不足。 进一步分析，该阀为上大下小的高压楔式闸阀。 阀芯脱落时，被压力为1MPa的蒸汽吹走，气路不堵塞。 在电液转换器CPC的调节下，气流不断变化，导致主汽阀前后压力0~1MPa往复变化，速度波动剧烈。

余热发电系统汽轮机超速故障

一般情况下，汽轮机首次启动、大修及停运一个月后，应进行超速动作试验，以验证电调系统和应急断路器的准确性。 试验安排在以20%额定负载运行1小时后进行。 将负载降为零，先进行电气超速测试，放入“超速测试许可”，将速度增加到3，ESC超速保护应动作。 再次进行机械超速试验，将转速提高到3300~。 此时，应急断路器应动作，否则必须立即用手启动应急断路器，停机并调整应急断路器动作。

对于9MW汽轮机组，设定的转速保护值为12%，超过该值DCS系统保护停机。 超速故障主要有两种可能：一是高压蒸汽参数异常，压力、温度超过额定值真空滤油机，CPC无法调整； 二是发电机励磁系统故障。

还有一种现象会引起DCS系统超速报警，但实际上汽轮机系统并没有超速，所以要引起重视，就是由于辅助开关失灵而发出停机信号。并网开关，505调压器收到信号后正常停机 主汽阀依次关闭，汽轮机转速开始下降。 通常应提前断开并网开关，使系统解耦，但实际上并网开关并没有断开。 这时，电网开始向发电机供电，使其变成电动机。 带动汽轮机高速被动运转，引起超速报警。 例如，某汽轮机组在正常运行时，因并网开关失灵而突然停机。 停车前没有报警。 停机后DCS报12%超速故障，更换辅助节点后正常。 由此可见，并网开关非常重要，必须定期对其进行检查，以确保其正确运行。