李學(xué)敏

(山西省方山縣大武鎮(zhèn)霍州煤電集團(tuán) 方山發(fā)電廠，山西 呂梁033102)

0 引言

在汽輪機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，因制造、安裝及運(yùn)行等出現(xiàn)一些問題，而導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)異常，尤其是調(diào)速系統(tǒng)擺動(dòng)問題最為常見，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全及穩(wěn)定運(yùn)行［1］。小型汽輪機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的擺動(dòng)主要是指汽輪機(jī)無法維持轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷的穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所產(chǎn)生的大幅度波動(dòng)現(xiàn)象，由于引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng)的原因較多且復(fù)雜，在本文研究中將簡要羅列幾點(diǎn)常見情況。

1 負(fù)荷擺動(dòng)受透平油品質(zhì)不良的影響

透平油的品質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響到調(diào)速系統(tǒng)的正常工作。油質(zhì)差，既會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性造成影響，也會(huì)影響到其動(dòng)態(tài)性能，因此，為保證機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的透平油品質(zhì)合格，必須對(duì)油質(zhì)引起高度重視。通常因機(jī)械雜質(zhì)多、油透明度差及軸封漏汽而導(dǎo)致油中帶水是透平油品質(zhì)不良的主要原因，機(jī)械雜質(zhì)主要是一些堅(jiān)硬的固體顆粒，如氧化皮、砂粒及金屬屑等，這些雜質(zhì)容易導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)卡澀，從而影響到各個(gè)調(diào)節(jié)部件工作的協(xié)調(diào)，最終造成汽輪機(jī)負(fù)荷波動(dòng)。

解決對(duì)策:為確保透平油品質(zhì)合格，在油循環(huán)工作中必須按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行機(jī)組調(diào)試，以利于保障油質(zhì)達(dá)到要求。為防止停機(jī)時(shí)油系統(tǒng)中流入盲管中的機(jī)械雜質(zhì)，應(yīng)對(duì)盲管進(jìn)行技術(shù)處理。此外，為避免汽封冒汽過大而導(dǎo)致油中有水，在運(yùn)行過程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整汽封。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)油質(zhì)不合格，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行油務(wù)監(jiān)督制度，并采用濾油設(shè)備進(jìn)行濾油處理。

2 負(fù)荷擺動(dòng)受調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率和遲緩率的影響

通常情況下，轉(zhuǎn)速擺動(dòng)大小、遲緩率及速度變動(dòng)率與汽輪機(jī)負(fù)荷有著密切的關(guān)系，可通過下式對(duì)其進(jìn)行估算。

2.1 機(jī)組負(fù)荷擺動(dòng)值

ΔN=Neε/δ(kW)式中，機(jī)組額定功率以Ne表示;速度變動(dòng)率以δ 表示;調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲緩率以ε 表示。

如:Ne=15 000 kW，δ=5.5%，ε=0.15%

機(jī)組負(fù)荷擺動(dòng)值為:Δ=15000 ×(0.15/5.5)=409.09 kW

2.2 機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值

如:機(jī)組額定轉(zhuǎn)速=3000 轉(zhuǎn)/min，ε=0.15%

則Δn=3000 ×0.15% =4.5 轉(zhuǎn)/min

從上述公式中可知:要確保機(jī)組并入電網(wǎng)后能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率越大越好，但在速度變動(dòng)率越大的情況下，不利于機(jī)組動(dòng)態(tài)甩負(fù)荷特性，而遲緩率越小越好。若遲緩率過大，會(huì)導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)作嚴(yán)重滯后，最終造成獨(dú)立運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速擺動(dòng)或負(fù)荷擺動(dòng)。

解決對(duì)策:針對(duì)上述問題，為確保調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，應(yīng)嚴(yán)格控制其遲緩率。因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接處發(fā)生磨損，油動(dòng)機(jī)、錯(cuò)油門及閥碟等發(fā)生銹蝕或卡澀，滑閥移動(dòng)阻力增大等都會(huì)引起遲緩率過大。對(duì)此，在日常工作中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行檢修維護(hù)工作，以避免系統(tǒng)的遲緩率過大。

3 負(fù)荷擺動(dòng)受調(diào)節(jié)汽門重疊度的影響

調(diào)節(jié)汽門重疊度過小或過大都會(huì)嚴(yán)重影響到調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性［2］。重疊度過大就相當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門在某段負(fù)荷內(nèi)對(duì)流量實(shí)現(xiàn)有效的控制，因而在這段負(fù)荷內(nèi)，調(diào)節(jié)汽門行程或油動(dòng)機(jī)行程的變化不大，導(dǎo)致功率發(fā)生較大的變化，從而容易引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)的擺動(dòng)。與此同時(shí)，節(jié)流的損失也會(huì)增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)擺動(dòng)因重疊度過大所致具有定點(diǎn)性的特點(diǎn)，也就是在相鄰的兩個(gè)調(diào)節(jié)汽門交接處所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷發(fā)生擺動(dòng)，而超過這一負(fù)荷，能夠確保其穩(wěn)定性。

解決對(duì)策:從上述問題來看，應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)汽門重疊度控制在合適的范圍內(nèi)，不能過大或過小。

4 負(fù)荷擺動(dòng)受錯(cuò)油門過封度的影響

針對(duì)斷流放大機(jī)構(gòu)的錯(cuò)油門滑閥，由于機(jī)組運(yùn)行的轉(zhuǎn)速不能達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，因而必須保證適應(yīng)的過封度，實(shí)際上其脈沖油壓在轉(zhuǎn)速不變的情況下或在一定范圍內(nèi)也是波動(dòng)的，這是一個(gè)不可避免的問題，主要因主油泵供油壓力的脈動(dòng)及油管中的渦流所造成的。由此可見，滑閥也是在一定的幅度內(nèi)波動(dòng)的。

解決對(duì)策:為避免油動(dòng)機(jī)擺動(dòng)，確保一定的過封度是非常有必要的，但過封度不宜太大，否則會(huì)增大調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率。必須保證錯(cuò)油門過封度的數(shù)值符合檢修的相關(guān)規(guī)定。

5 負(fù)荷擺動(dòng)受其他方面的影響

除上述原因?qū)е缕啓C(jī)組調(diào)速系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)外，還可能因部套裝配情況不好;蒸汽參數(shù)發(fā)生變化、調(diào)門連桿松動(dòng);旋轉(zhuǎn)下部底板與隔板油動(dòng)機(jī)之間的紙板墊被沖壞等。為避免這些因素造成油動(dòng)機(jī)發(fā)生擺動(dòng)，應(yīng)做好維護(hù)與管理，對(duì)這些部位加強(qiáng)檢查，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。

6 結(jié)語

長期實(shí)踐操作中引起小型汽輪機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)的原因比較多，無法完全進(jìn)行系統(tǒng)性闡述，當(dāng)遇到調(diào)速系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)異常情況時(shí)需要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行冷靜分析，并根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)原理進(jìn)行針對(duì)性解決，以此來快速解決負(fù)荷波動(dòng)問題，從而保障電廠小型汽輪機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

［1］ 劉愛蓮.淺析汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見缺陷及解決方案［J］.中國科技教育:理論版，2011(12).

［2］ 張?jiān)茲?汽輪機(jī)負(fù)荷波動(dòng)原因分析及對(duì)策［J］. 冶金動(dòng)力，2005(5):72 -73.