50MW汽轮机调速系统卡涩负荷晃动原因及解决措施

　　前言：调节系统摆动过大直接威胁汽轮机组的安全稳定运行。某电厂机组存在此问题，导致瞬间负荷摆动为500～2000kwh;尤其是在加负荷时高压油动机不能缓慢连续上升，而是间断跳跃式地上升;而减负荷时高压油动机常出现跳跃式地下降，即所谓的突增突减问题，因而严重地影响机组正常运行。

　　分析原因如下：

　　1.调节系统静态特性差

　　1.1 调节系统迟缓率过大

　　实践证明，调节系统工作不稳定常与迟缓率过大有关，因为迟缓率将会使负荷产生以下变化：

　　ΔP =Peε∕δ

　　式中： ΔP—负荷的变化值

　　ε—调速系统迟缓率

　　δ—调速系统速度变动率

　　Pe——额定功率

　　由上式可知,迟缓率越大,负荷的变化值也越大。迟缓率过大，不利于汽轮机的运行，恶化了机组甩负荷时的稳定性，对于并列运行的机组，迟缓率过大会引起负荷自发性摆动。

　　造成调节系统迟缓率过大的原因是多方面的，在运行和检修方面的原因主要有：检修质量不佳;随动滑阀、压力变换器滑阀、调速汽阀、油动机活塞等间隙过小;滑阀体有毛刺或清扫不干净;过杆上的销子松旷;调速系统各种螺旋形压力弹簧的端面不平行，使弹簧作用力和运动方向呈一角度;调速汽门门杆间隙过大;油中有机械杂物、水份，未经常清洗，造成销子活塞或错油门被机械杂质和灰尘卡住。

　　1.2 调节系统速度变动率不符合规定

　　汽轮机调节系统速度变动率相当于汽轮机从空负荷至额定负荷的转速变化率，其常用值为4%—5%，速度变动率越大，转速变化引起的负荷变化越小;速度变动率越小，负荷变化越大，速度变动率过小时，会造成调节系统工作不稳定，太大时又会造成动态飞升转速过高，易造成危急保安器动作。

　　影响调节系统速度变动率的因素主要有：压力变换器上部弹簧刚度增加，速度变动率增大，弹簧刚度减小，则速度变动率也减小;油动机反馈窗口的宽度增加时，也会使速度变动率增大。

　　2.调节油系统异常

　　调节油系统异常对调节系统稳定性的影响也包括直接影响(如油压波动)和间接影响(如油中渗有水份使元件部件生锈腐蚀和油中含有机械杂质等。)

　　2.1 油压波动

　　引起调节系统油压波动因素主要有以下两方面：一是主油泵和注油器本身的工作性能不稳定;二是油系统中混入空气。

　　2.2 调节部件漏油

　　调节系统部件漏油造成系统油压过低，油动机出力不足，调节系统迟缓率增加及调节元件性能的失常，引起调节系统摆动，对安全生产十分不利。造成调节系统部件漏油原因很多，如调节系统部件磨损、腐蚀，造成配合间隙过大，油动机活塞缸壁局部摩擦严重，使油动机两腔室短路;系统逆止阀不严等。

　　2.3 油质不良

　　油质不良包括油质不清洁及运行中油质恶化，由于液压调节元件间隙很小，如果油中含有机械杂质，尤其是较硬的砂粒时，调节系统卡涩，造成调节系统摆动，这类现象较常见。有时机组在油质良好时调节系统工作完全正常，但随着运行中油质的劣化，引起调节元件的锈蚀和卡涩，从而破坏了正常的工作状态，使调节系统摆动。

　　3.配汽机构缺陷

　　3.1 调速汽门型线不良或磨损

　　调速汽门型线不良或磨损通常表现为空负荷时调节系统摆动，随着机组运行年限不断增加，由于汽流冲刷、频繁打闸，使得调节汽门门芯与门座上出现不同程度的小坑和通沟等(我厂4#机和3#机调速汽门未更换前就存在此问题)，而调节汽门是靠门芯与门座相接触的圆型宽带来密封，若缺陷出现在门芯与门座的型线处，会造成调节汽门漏汽，从而使机组转速无法稳定。

　　3.2 调速汽门重叠度不正确

　　理想情况下，配汽机构特性(流量与阀门升程关系或功率与升程的关系)为一直线，但实际上却有一定差别，差别程度不仅与每一调节汽门特性有关，还和相邻的两个调节汽门的重叠度有关，调节汽门重叠度过大或过小甚至存在空行程都对调节系统的稳定性有很大影响。

　　3.3 配汽机构卡涩

　　滑阀的作用力一般很小，因此卡涩力影响很大，对配汽机构来说，虽作用力较大，但卡涩力往往也较大，不可忽视。有时在冷态调整时，配汽机构动作灵活，但在热态下则不一定能保证工作的灵活性，这是由于配汽机构各部件工作温度不同，热膨胀不均匀引起的。

　　4.解决问题的措施

　　4.1 对调速器滑阀进行改造

　　为了彻底解决调速器滑阀灵敏度降低，滑阀运动死区增大，系统迟缓率增大，系统失控，建议采用先进、成熟的旋转滑阀技术，即调速滑阀、高低压油动机反馈滑阀及错油门滑阀，综合滑阀的1号及2号均改为旋转滑阀，然后进行精心调试，此项技术哈尔滨汽轮机厂已经成功研制，并有不少电厂使用，同时旋转滑阀的改造工作量很少，原设备不动，只换上有关零件及独立部套即可，安装方便，可靠实用。

　　4.2 加强油管路系统清洗和透平油过滤

　　对于大修后机组一定要重视油管路清洗和透平油过滤，应特别注意检查调节部套各腔室的死角，彻底清除砂粒等杂物，启动前一定要保证油循环质量。在启动辅助油泵前一定要先关闭出口门，待油泵运行正常后再缓慢开启出口门提升油压，进一步排出调节系统各部套及油路中空气。

　　4.3 及时更换各种滑阀及其它活动部件

　　各种滑阀等活动部件的配合间隙应符合设计要求，对磨损或腐蚀严重的部件要及时更换。

　　结束语：

　　调节系统摆动是困扰汽轮机运行的难题，以上分析的调节系统摆动原因为日常检修工作提供了理论依据，找出存在问题，并加以彻底解决，减少故障的处理时间，确保机组安全经济可靠地运行。

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文章名称： 50MW汽轮机调速系统卡涩负荷晃动原因及解决措施

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