摘要：汽轮机是火力发电厂运行中的重要设备，与发电厂的运行状态有直接的关系。汽轮机在正常运转过程中因为受到某些因素的影响会出现调速系统摆动问题，影响了汽轮机的生产效率，进而降低了火力发电厂的发电效率。为了确保火力发电厂维持较高的发电效率，为用户输送稳定的电力能源，应该找出导致汽轮机调速系统摆动的主要原因，采取有效的措施促进汽轮机的高效运转，从而提高火力发电厂的经济效益。
关键词：火力发电厂；汽轮机；调速系统摆动；原因
一、引言
汽轮机调速系统的主要功能是控制汽轮机的启动、加速、运行、停止运行的重要系统，调速系统的质量和运行效果直接关系到汽轮机和整个火力发电厂的实际运行状态。我国发电厂早期使用的大多是液压调节控制系统，这种制系统采用传统的旋转阻尼调节方式，在特定的发展时期具有较强的效果。但是因为设计或者运行中出现的各种问题，导致汽轮机调速系统运行存在很多不稳定因素，严重降低了汽轮机运行的安全性和稳定性。比如在汽轮机正常运转时负荷突然地变大或变小，不仅给汽轮机的运行带来严重的安全隐患，而且还会降低其他部件和设备的使用性能和使用寿命，导致蒸汽压力稳定性降低，影响火力发电厂的发电效率。针对这一问题，火力发电厂必须要加强对汽轮机调速系统的研究，采取有效的措施防止汽轮机调速系统频繁摆动，促进汽轮机的正常运转。
二、汽轮机工作原理
汽轮机是一种旋转式的动力机械设备，是火力发电厂的重要驱动设备。由于汽轮机的工作效率高而且使用寿命较长，所以在火力发电厂以及其他工厂中得到了较为广泛的应用。汽轮机兼具供热和驱动的功能，工作原理就是将蒸汽的热能转换为机械能来驱动其他设备的正常云状，汽轮机的热能可以对生产生活进行正常供热。汽轮机主要由两个部分组成，其一是转动部分，其二是固定部分。
火力发电厂在我国发电行业中依然占有十分重要的地位，其发电过程的稳定性关系到我国社会用电的稳定性和电力事业的长远发展，承担着国民经济各行业用电的重要任务。汽轮机运行的稳定程度与火力发电厂发电的安全性有十分密切的关系，一旦汽轮机发生了故障，就会给人们的日常生活带来较大的影响，也会给其他设备带来不同程度的损害。所以汽轮机的维护和检修是火力发电厂管理中的重要内容，必须要在全面分析汽轮机调速系统的基础上采取有效的措施来维持调速系统的正常运行。
三、火力发电厂汽轮机调速系统摆动的主要原因分析
1.仪表控制装置
为了分析DCS输出信号以及测速元件是否正常，工作人员可以通过更换输出元件的方式来判断。汽轮机原来是在A侧运行，B侧备用切换，切换之后则正常相反，即B侧运行，A侧备用切换。通过这种方式来判断故障的发生原因。
2.电液转换器
电液转换器是二次油压的输出装置，不管是电液转换器的液压部分存在异常还是电磁部分出现异常，都会在一定程度上降低二次油压的稳定性。判断电液转换器二次油压的实际情况是否与设计值相符合，然后根据具体的结果采用有效的解决措施。如果更换了新的电液转换器之后汽轮机调速系统依然存在摆动故障，则说明电液转换器没有存在故障。
3.油动机
1.静态特性分析
如果汽轮机主调门油动机特性曲线的上行曲线光滑但是上下行曲线存在一点误差，同一个二次油压对应的行程有稍稍的差异，最大不超过1mm，这样就可以基本判断出参数对应关系没有异常，实际的曲线形状与静态试验曲线形状是一致的，无法准确判断出油动机是否存在异常情况。更换两台油动机，投入运行后发现其中一台汽轮机的运行比较稳定，另一汽轮机调速系统则出现了摆动情况，这就充分说明导致汽轮机调速系统出现摆动的原因就是油动机。然后对两台油动机更换前和更换后分别开展静态试验，进行科学的比较。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小汽轮机更换油动机后呈现出稳定的特征，但是油动机特性曲线的上下行偏差却更大了，而且两台油动机曲线形状基本相同，只是在反馈系统调整方面存在一定的差别，由此可以看出，存在故障的油动机的静态特性是基本正常的。
3.解体检查
解体检查主要是为了分析油动机动态特性异常的主要原因。首先仔细检查油动机齿轮、反馈顶杆等反馈部分，检查部件是否完好，磨损程度是否严重，弹簧的自由长度是否发生了变化。然后检查滑阀和推力轴承，推力轴承可以让滑阀旋转得更加灵活，检查滑阀和推力轴承得磨损情况和锈蚀情况，对间隙数据进行测量并与以前得数据进行对比。彻底检查油动机的油缸，检查活塞和关闭弹簧的性能是否存在异常情况。如果永动机二次油节流孔存在被泥污堵塞的情况，则应该使用压缩空气和酒精进行清理，让节流孔完全畅通。
四、结果分析
火力发电厂汽轮机调速系统摆动可能是由于多种因素导致的，以二次油节流孔堵塞问题为例进行详细分析。二次油节流孔可以改变油动机的动态特性，根据二次油压的变化过程，滑阀会进行上下运动，实际上就是进油和排油的过程。如果缺乏节流孔，二次油压即使发生了十分微小的变动，也会立即引起滑阀的迅速反应，这样就必须对油系统进行适当的调整。如果节流孔的直径减小，则二次油压一旦发生变化，滑阀下腔室进排油的速度就会在一定程度上降低，再加上滑阀自身存在一定的过封度，就会更加降低了油动机的响应速度。
在静态的条件下，滑阀下腔室的压力与二次油管道中的压力是一致的，这种情况与节流孔的直径没有任何关系，所以也不会表现在有油动机静态特性曲线上。静态特性曲线上的上下行偏差并不是汽轮机调速系统摆动的直接原因，这一结论在油动机更换动作后就可以得到印证。在静态试验过程中，可以适当调整电液转换器的起点等参数，也可以适当平移油动机的特性曲线。这些参数的变化对阀门的正常开关有直接的影响，但是因为电液转换器的特性一直都是线性的，所以油动机特性曲线的形状不会发生任何改变，所以实际曲线和设计曲线即使出现了差异也不会导致调节问题。在系统稳定性有保证的前提下，静态曲线的适当调整不会影响系统，如果电液转换器不是线性的或者油动机特性曲线发生了较大的变化，则说明系统确实存在故障。
五、火力发电厂汽轮机调速系统摆动建议
针对火力发电厂汽轮机调速系统摆动的原因应该采取如下几方面的措施：第一，确保油质的清洁程度，让滤油设备可以稳定运行，定期更换控制油滤网。第二，定期检查汽轮机的油动机性能，对各部件的性能和磨损程度以及锈蚀情况进行仔细检查，清理好节流孔和放空气孔，无法继续使用的部件和设备应该即使更换。第三，汽轮机油动机的滑阀、轴承等部件是损耗程度比较大的部件，火电厂应该储备备用件。
六、结束语
综上所述，火力发电厂在经济发展中发挥著关键性作用，各行业和人们的生活都离不开电能。汽轮机是发电厂中的重要设备，调速系统又是汽轮机的关键部件，为了保证火力发电厂的效率和安全性，应该采取有效的措施来消除汽轮机调速系统摆动问题。
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论文作者:郭建斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
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