贾曦
国能粤电台山发电有限公司 广东台山 529228
摘要：本文选取了二期合成氨装置使用引风机，主要通过对二期合成氨引风机汽轮机调速系统存在问题的分析及改进措施进行阐述，使调速器实现自动稳定运行满足生产需求，最终保证一段炉炉膛负压稳定。调速器与外部的电/液转换器、错油门油动机、油管等连接组成电液调节系统，从而达到控制汽轮机组的目的。
关键词：汽轮机；问题分析；改进措施
1概述
汽轮机型号B0.53-4.1/360/0.65/724，汽轮机调速器型号为美国Woodward公司的TG13E+ZT2000，调速范围为2400~4000r/min，调速器的调节精度为NEMA”D”级。配套ZT2000系列调速控制器是浙大威尔科技有限公司依据汽轮机组开机、运行等工艺而设计的自动控制系统。
2存在问题及分析
1）合成氨装置引风机汽轮机转速控制系统，自投产使用以来转速波动大，调节性能差，控制器抗干扰能力弱，容易受到外界电磁干扰信号，不能使汽轮机转速稳定调节，无法实现自动调速功能，无法保证合成氨装置一段炉炉膛负压稳定，目前一直通过手动现场加减转速，此举无形中增加了员工的工作量，与公司提倡的自动化控制背道而驰。2）伍德沃德电液执行器通过万向节杠杆原理连接阀杆，以汽轮机转子动力作为执行器内置油泵驱动源，根据电/液转换器接收到的电流信号进行角行程方式调节，连接处间隙过大和执行器力矩余量不足，调节时转速波动大。不能满足稳定调节转速，无法保证一段炉炉膛负压平稳的要求。3）自动调节失控后，现场为角行程连接方式，设计无机械手轮，无法在线处理故障。4）调速器自身阀位无反馈输出，只能与转速投自控，转速故障不能切阀位控制。5）正常运行过程中阀门流通能力选择过大，开度偏小。6）根据目前二期调速阀的使用开度，参照表1、表2的数据得出在3mm开度时前后阀芯总的流通面积为377.75mm2。7）根据表1、表2调速阀流通面积和流通能力的数据进行核算，5.4t/h蒸汽流量（进气压力3.65MPa，排气压力0.49MPa下）对应流通面积为332.32mm2；目前二期引风机实际流量是5.39t/h，与目前运行开度2.5mm左右相符。8）阀芯设计行程25mm，正常运行过程中阀芯行程2.5mm，行程过小。
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3改进措施
1）XQ310联合气阀通过改变阀芯与阀座的流通面积来增大阀门的行程，由原设计阀芯直径Φ69.85mm（前）和Φ70.9mm（后）减小为Φ59.85mm（前）和Φ60.9mm（后），在相同开度（10mm）下流通面积由2139.64mm2下降至1815.78mm2，流通面积减小15%。将原设计电液执行器改为气动薄膜执行机构，选择气动直行程调节阀，硬连接可以消除间隙问题。2）阀门正常开度下不平衡力为460N，选用的执行机构最大推力为8134N。3）阀门定位器精度高，稳定性、可靠性高，因现场存在振动，使用山武分体式定位。4）转速故障阀门可切至手动控制。5）现场配备断气保位阀和机械手轮。6）根据表3、表4调速阀流通面积和流通能力的数据进行核算，6.6t/h蒸汽流量（进气压力3.65MPa，排气压力0.49MPa下）对应流通面积为506.71mm2；以2020年当前二期引风机运行最大实际流量是6.6t/h，计算运行最大开度4.5mm，约22%。7）阀门总行程20mm，根据表5计算测试精度为0.4%，理论转速波动10r/min。
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5结束语
1）调节阀正常工况开度一般在30%~70%为宜，此次改造阀芯调节阀流通能力选择过大，正常运行过程中开度20%，影响调节器性能。
2）通过引风机汽轮机调速系统改造，可解决引风机调速系统存在问题，最终使引风机转速得到可靠控制，确保合成氨装置一段炉炉膛负压稳定，避免转速波动过大造成装置联锁停车。
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