哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 150046
摘要：汽轮机的额定工况一般为其效率最优的工况，当运行参数偏离额定工况时，汽轮机的热经济性能会有很明显的降低，进而降低整个机组的热效率。为了解决这个问题，需要我们在机组安全稳定运行的前提下，对汽轮机的变负荷运行方式进行调整和改进，从而提高机组在变负荷运行时的热效率。基于此，文章探讨分析了小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因及对策，以供参考。
关键词：小型汽轮机；机组调速；系统负荷；波动故障；原因分析
1汽轮机变负荷运行方式简介
汽轮机的变负荷运行方式可以分为定压运行和滑压运行两种。定压运行的调节方式在本质上是一种量调节的方式，是在不改变蒸汽的压力和温度的前提下，通过对进汽调节阀的开度进行调整，来改变汽轮机进气量，从而实现负荷的调节。定压运行时，汽轮机组的配汽方式主要分为两种，即节流配汽调节和喷嘴配汽调节。滑压运行的调节方式在本质上是一种质调节的方式，是通过改变蒸汽的压力和温度，而不对进汽调节阀的开度进行调整，从而实现负荷的调节。滑压运行方式主要有三种：纯滑压运行方式、节流滑压运行方式、复合滑压运行方式。
2汽轮机组调速系统运行的特点
现代汽轮机调速系统主要包括以下几个主要部件，那就是转速调节系统、动力传送系统、监测反馈系统和调控系统组成。调整系统主要是通过对汽轮机的总体性能进行科学调整，使汽轮机组的输出功率与供电负荷保持匹配，从整体上互相平衡，从而更好地促进整个机组的性能发挥。
汽轮机组的调速系统多数由两脉路油冲组成，就是高压脉油冲与低压脉油冲两种。低压脉冲油管的结构细而且长，在工作中容易出现一些信号传递中的失真问题，出现系统工作故障问题，另方一面，由于低压脉冲部件与机组的油泵组相连，在回油过程中由于系统管道的回油管细长，在管道的弯曲与弯扁管道处，油的运输过程中易出现管内压力不够，影响到系统的运行。同时弯曲的管道多也会让回油管水平的高度与油箱内的高度有差距，在油的传输过程中在管道内不能形成正常的压力，在回油过程中会出现油忽多忽少的现象，相应的油压会忽高忽低，造成调速系统紊乱，影响到机组的正常运转。
3调速系统摆动现象及分析
本机组是按热负荷运行，并且只有抽汽调压器投入运行，当蒸汽参数到达某一负荷区域时，各连杆机构就会产生具有一定幅度和一定频率的摆动，由此引发调速汽门的窜动，进汽管道剧烈振动，各油压表相应摆动，越过这一区域则此现象消失。汽轮机调节系统摆动的原因比较复杂，主要有以下几个方面。
3.1外部因素影响
3.1.1主蒸汽压力不稳定
由于管网较小，当锅炉燃烧不稳定、人为调整范围过大或者锅炉并炉时都有可能发生。
3.1.2热用户用汽负荷不稳定
当某热用户事故突然甩负荷或者投产时没有及时沟通。
3.2内部因素影响
3.2.1油压不稳
对全液压调节系统来说，油压不稳对整个调节系统的影响很大。因为全液压调节系统是依靠油压信号的变化经过放大机构传递来完成工作的。如果油压没有按预定参数变动而发生扰动时，机械调节系统就会发生摆动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要原因有以下几点：
（1）注油器出口（主油泵人口）滤网堵塞造成流通不畅；
（2）调节油中有杂质；
（3）油系统有漏点造成油压下降；
（4）油系统内混入空气。
3.2.2调速汽门的重叠度不当
调节汽阀为群阀提板式结构，型线阀碟，负荷变动时，各个阀碟按照一定顺序开启。阀碟行程，出厂时已经调节好。但是经过长时间运行后，由于受高温高压蒸汽的冲蚀，相应行程下的开度发生改变，造成重叠度相应变化。调门的重叠度一般要求为10%。
3.2.3调节系统迟缓率太大
调速迟缓率要求小于等于0.5%，这时调速迟缓率对汽轮机转速的影响不大。当转速n=3000r/min时，转速摆动值不会超过15r/min。造成调节系统迟缓率太大的原因主要有以下几点：
（1）机械调节部件卡涩。如调速汽门连杆套与油动机活塞杆间隙过大、连杆支撑轴锈蚀或者配汽群阀卡涩；
（2）油质不合格造成油压分配不均；
（3）蒸汽压力反馈信号管内有空气进入。
3.2.4局部速度变动率太小
汽轮机静态特性曲线是一条平滑下降、没有突变点和水平段的连续的曲线。如果静态特性曲线在中间留有水平部分，那么该汽轮机在正常运行时，就会出现负荷波动或者运行不稳定的现象。并且曲线两端较陡，此时有利于机组并网或解列。回转式油动机反馈凸轮由于局部磨损，造成升程不够，使局部速度变动率减小，从而在与凸轮磨损处相应的负荷下产生摆动现象。
4消除调速系统摆动的对策
与调度协调好，对锅炉以及蒸汽用户运行情况进行及时有效的沟通；对汽轮机各个系统进行全面检查。
4.1对机械传动机构进行检查
调速汽门连杆套与油动机活塞杆间隙是否过大，连杆支承轴是否灵活，调节汽阀行程以及重叠度，各操作手轮有无卡涩现象等。
4.2排除残余空气
适当开启蒸汽压力反馈信号管排空气门。
4.3对油系统进行检查
对油系统各处滤网进行清洗，按规定采集油样进行化验，定期开启过油机去除油中杂质及水分，根据情况补充新油，补充新油时应首先进行过滤。停机后清理油箱，检查各油路连接处堵塞情况、压力变换器滑阀和错油门滑阀通流面积等。
4.4停机对调速系统进行检查并做调速系统静态试验
调速系统静态特性试验的方法是：先在空负荷时将同步器放在满负荷位置（如果时问来得及也可以多做几个同步器位置），然后逐步关小主汽门，在转速下降的过程中同时记录油动机位置和转速，并画成曲线。这样往返测定就可以得到调速系统的迟缓率。然后将汽轮机并列，并记录油动机与负荷对应读数，再换算成负荷一转速的静态特性曲线。
结束语
汽轮机组调速系统负荷波动对机组的整体运行有着极其重要的作用，它不仅会影响到汽轮机组本身的正常运行，还对整个系统的安全稳定高效运行有着重要作用。实践中我们要加大研究力度，不断提升汽轮机组调速系统负荷波动的原因分析与解决水平，改善机组调速系统负荷均衡能力，更好地促进机组整体性能的高效发挥。
参考文献：
[1]王朝柱.汽轮机调节系统工作不稳定分析[J].黑龙江科技信息，2008.
[2]刘爱莲.浅析汽轮机调节系统常见缺陷及解决方案[J].中国科技教育理论版，2011.
[3]张爱民.浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因[J].科技视界，2012.
[4]刘爱莲．浅析汽轮机调节系统常见缺陷及解决方案［J］．中国科技教育：理论版，2011（12）．
论文作者:齐莹莹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
标签：系统论文; 汽轮机论文; 负荷论文; 机组论文; 汽轮论文; 油压论文; 方式论文; 《基层建设》2017年第28期论文;