汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定問題試探

王振亞，張迎春

濮陽龍豐熱電有限責任公司，河南濮陽 457000

汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定問題試探

王振亞，張迎春

濮陽龍豐熱電有限責任公司，河南濮陽 457000

調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定是電廠汽輪機運行中較常見、較復雜的問題，影響其穩(wěn)定性的原因很多，并且多種原因互相作用，給準確判斷造成一些困難。科學分析原因，對癥下藥，消除不穩(wěn)定因素，是汽輪機安全運行的保障。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)；汽輪機；穩(wěn)定

機組空負荷和帶負荷工況下轉(zhuǎn)速和負荷擺動現(xiàn)象，既有周期性擺動，也有間斷性擺動，這種不穩(wěn)定現(xiàn)象需要運行人員系統(tǒng)的、深入的、連續(xù)的觀察記錄和認真細致的分析，才能發(fā)現(xiàn)其背后真正的癥結(jié)所在。

1 油質(zhì)問題

油質(zhì)不清潔、運行中油質(zhì)乳化、油中含有機械雜質(zhì)等原因，導致調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至卡澀，是比較常見的，尤其是在新機組試運行期間或者大修后啟動時，更為多見。

液壓調(diào)節(jié)元件間隙一般較小，如果油中含有雜質(zhì)，很容易造成卡澀。運行中進水乳化劣化引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)元件的銹蝕卡澀，無法達到設計的工作狀態(tài)，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)的擺動。

這類原因，一般經(jīng)過徹底的油系統(tǒng)清理和嚴格過濾后會立即好轉(zhuǎn)，甚至消除，嚴重的經(jīng)過換油，也可以解決。

2 部件漏油

部件漏油直接影響系統(tǒng)油壓和油動機的出力，增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩度。油動機和滑閥間的結(jié)合面因為一般沒有螺栓固定，容易漏油，如果結(jié)合面平整度不夠或紙墊過厚，一旦破損將導致高壓油漏入低壓油系統(tǒng)，極易導致嚴重事故。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)活動部件的磨損腐蝕引起的配合間隙增大、通流滑閥安裝未調(diào)正、系統(tǒng)逆止門不嚴密、油動機活塞缸壁磨損引起的油動機腔室不嚴密等是導致部件漏油的主要原因。

消除此類缺陷需要詳細檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件的配合間隙，及時更換腐蝕嚴重的配件，保證管件接頭法蘭接觸良好，避免使用塑料材質(zhì)的墊以免因塑料墊軟化變形引起漏油。

3 油壓波動

部分全液壓設計的調(diào)節(jié)系統(tǒng)較易發(fā)生。全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)采取液壓作為轉(zhuǎn)速脈沖信號，對油壓波動非常敏感，尤其是長周期的波動。油壓波動幅度0.1kg/cm2，旋轉(zhuǎn)阻尼在3 000轉(zhuǎn)/分，機組功率變化幅度將高達20%，轉(zhuǎn)速波動幅度也在100轉(zhuǎn)/分左右。

油壓波動成因較為復雜，射油器工作點發(fā)生改變、主油泵和射油器工作不穩(wěn)定、油泵葉輪內(nèi)壁光潔度不夠、油泵出口濾網(wǎng)鉆孔面積發(fā)生變化、離心泵進口壓力變化、油系統(tǒng)有空氣等都會引起油壓波動。

對油壓波動原因的分析，需要長時間堅持相關多參數(shù)的觀察記錄，逐項排除，才能確定，波動嚴重且確認為主油泵和射油器問題的需要安排停機處理。

4 調(diào)節(jié)氣閥缺陷

調(diào)節(jié)氣閥節(jié)流錐體磨損、在蒸汽力的作用下造成調(diào)節(jié)氣閥的跳動進而導致調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動，使汽輪機空負荷時擺動更加明顯，一些調(diào)節(jié)氣閥在運行中由于蒸汽渦流作用，使閥蝶長期在高頻率下振動，造成調(diào)節(jié)閥桿疲勞斷裂和氣室壁沖蝕。安裝、大修中調(diào)節(jié)氣閥節(jié)流錐體調(diào)正不佳也會發(fā)生類似的現(xiàn)象。

5 凸輪配汽機構和反饋機構磨損

長期處于同一負荷的工況下運行，往往會造成凸輪相應位置磨損，進而破壞油動機行程與進汽量的線性關系，減小局部不等率引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定。只有更換磨損件或通過焊補恢復才能消除。

6 離心重錘式調(diào)速器周波

調(diào)速器重錘的離心力和彈簧不平衡，調(diào)速器芯桿彎曲、偏斜或十字頭間隙過大、中心不正，渦輪蝸桿中心位置偏移、渦輪鑲套松動、齒面間隙大、節(jié)具差超等原因都會引起調(diào)速器跳動。這其中，以節(jié)距超差較為常見。節(jié)距差可以通過銑床進行測定，如果超差的蝸母輪引起調(diào)速器振動，應該更換。如果蝸輪蝸桿的結(jié)構能夠倒裝，也可以將工作面和非工作面倒換一下。對于其他因素，結(jié)合檢修，認真校正一般都可以妥善解決。

7 高速離心調(diào)速器的串軸

高速離心調(diào)速器與大軸直接相連，在3 000轉(zhuǎn)/分的條件下工作，結(jié)構小巧，工作能力強，靈敏度高，與隨動滑閥之間的間隙很小，調(diào)速器本身的工作行程在1mm左右。因此，調(diào)速器的軸向竄動對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響嚴重。

高速離心調(diào)速器是固定在主油泵的小軸上，會隨著主油泵的推力盤竄動而竄動，其穩(wěn)定性與主油泵推力盤間隙有一定關系。因此，為了使其工作性能穩(wěn)定，主油泵推力間隙要調(diào)整到0.1mm，過小則影響主油泵推力瓦的安全。解決主油泵推力盤運行中的竄動量，可以通過對主油泵前后兩個密封環(huán)間隙的調(diào)正來解決。

8 調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大和部件卡澀

通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗，可以準確的測出調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率，一般規(guī)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率應該小于5%，不應大于系統(tǒng)不等率的10%。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率過大，對于離心重錘調(diào)速器，通常是由于重錘刀口平整度不夠、滑動滾輪和滑動板之間的磨擦、連接機構的磨損、調(diào)速器彈簧和滑環(huán)等活動部件的偏斜、軸承和十字頭中心不對等原因造成的。

傳動機構的遲緩率過大，通常是由于配汽機構、調(diào)節(jié)部件、連桿接頭的卡澀，滑閥過封度大等原因造成的。對于這些因素，應該將易磨損件檢修更換，鏇套圓孔、配置硬質(zhì)材料的銷釘?shù)绒k法予以消除。

活動部件經(jīng)常處于靜止的滯澀狀態(tài)，失去了正常的脈動，在工況變化時系統(tǒng)的油壓往往大幅度偏離正常數(shù)值，油動機等活動部件完全處于靜止狀態(tài)，沒有正常的工作行程1%以內(nèi)的脈動值，多為調(diào)節(jié)部件卡澀。

調(diào)節(jié)部件卡澀所造成的遲緩通常表現(xiàn)為不等值的間斷存在，對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響是非周期的、間斷的、不等幅的。調(diào)節(jié)部件長期停留在一個工況工作，容易出現(xiàn)卡澀，經(jīng)過大幅度的反復活動以后，卡澀現(xiàn)象消失，因此需要長時間耐心觀察、反復試驗才能找到卡澀的原因。

常見的導致調(diào)節(jié)部件卡澀的原因有：調(diào)節(jié)元件潤滑不良、金屬材料蠕脹、油中含有機械雜質(zhì)、油垢積聚、調(diào)節(jié)氣閥閥桿和閥桿套等活動間隙結(jié)垢、油中進水、調(diào)節(jié)元件銹蝕、油質(zhì)不清潔、調(diào)節(jié)部件間隙過大或者過小、受熱膨脹后間隙變化超標、滑閥液壓卡緊力過大等。

為避免調(diào)節(jié)系統(tǒng)卡澀現(xiàn)象，應經(jīng)常保持油質(zhì)清潔、蒸汽品質(zhì)良好，密封系統(tǒng)和疏水系統(tǒng)工作正常、活動部件采用耐磨材料并保持適當?shù)幕顒娱g隙。

有經(jīng)驗的汽機運行人員可以通過設備的運行狀態(tài)和系統(tǒng)油壓的變化情況判斷調(diào)節(jié)系統(tǒng)卡澀情況，例如，噴嘴室或者滑閥前油壓的變化反應調(diào)速器跟蹤滑閥卡澀、微分器活塞下部油壓的變化反應微 分器卡澀、油動機活塞前后油壓變化幅度大反應油動機的卡澀等。

在汽輪機組運行中，利用負荷調(diào)整機會，定期地較大幅度的變化負荷，用來活動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相關部件，對調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件卡澀有一定的預防作用。

調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定是一個較為復雜的問題，以上是最常見的引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定的原因，其他如調(diào)節(jié)系統(tǒng)型線性不佳、調(diào)節(jié)系統(tǒng)不等率太小、靜態(tài)特性曲線不合理等因素，也會引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。掌握調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見的不穩(wěn)定因素，便于科學處理調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定穩(wěn)定，及時進行重點試驗檢查，確保汽輪機組的安全運行。

TK263.7

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1674-6708（2010）24-0057-02