汽轮机调节系统不稳定问题试探

王振亚，张迎春

濮阳龙丰热电有限责任公司，河南濮阳 457000

汽轮机调节系统不稳定问题试探

王振亚，张迎春

濮阳龙丰热电有限责任公司，河南濮阳 457000

调节系统不稳定是电厂汽轮机运行中较常见、较复杂的问题，影响其稳定性的原因很多，并且多种原因互相作用，给准确判断造成一些困难。科学分析原因，对症下药，消除不稳定因素，是汽轮机安全运行的保障。

调节系统；汽轮机；稳定

机组空负荷和带负荷工况下转速和负荷摆动现象，既有周期性摆动，也有间断性摆动，这种不稳定现象需要运行人员系统的、深入的、连续的观察记录和认真细致的分析，才能发现其背后真正的症结所在。

1 油质问题

油质不清洁、运行中油质乳化、油中含有机械杂质等原因，导致调节系统不稳定，甚至卡涩，是比较常见的，尤其是在新机组试运行期间或者大修后启动时，更为多见。

液压调节元件间隙一般较小，如果油中含有杂质，很容易造成卡涩。运行中进水乳化劣化引起调节系统元件的锈蚀卡涩，无法达到设计的工作状态，造成调节系统的摆动。

这类原因，一般经过彻底的油系统清理和严格过滤后会立即好转，甚至消除，严重的经过换油，也可以解决。

2 部件漏油

部件漏油直接影响系统油压和油动机的出力，增加调节系统的迟缓度。油动机和滑阀间的结合面因为一般没有螺栓固定，容易漏油，如果结合面平整度不够或纸垫过厚，一旦破损将导致高压油漏入低压油系统，极易导致严重事故。

调节系统活动部件的磨损腐蚀引起的配合间隙增大、通流滑阀安装未调正、系统逆止门不严密、油动机活塞缸壁磨损引起的油动机腔室不严密等是导致部件漏油的主要原因。

消除此类缺陷需要详细检查调节系统部件的配合间隙，及时更换腐蚀严重的配件，保证管件接头法兰接触良好，避免使用塑料材质的垫以免因塑料垫软化变形引起漏油。

3 油压波动

部分全液压设计的调节系统较易发生。全液压调节系统采取液压作为转速脉冲信号，对油压波动非常敏感，尤其是长周期的波动。油压波动幅度0.1kg/cm2，旋转阻尼在3 000转/分，机组功率变化幅度将高达20%，转速波动幅度也在100转/分左右。

油压波动成因较为复杂，射油器工作点发生改变、主油泵和射油器工作不稳定、油泵叶轮内壁光洁度不够、油泵出口滤网钻孔面积发生变化、离心泵进口压力变化、油系统有空气等都会引起油压波动。

对油压波动原因的分析，需要长时间坚持相关多参数的观察记录，逐项排除，才能确定，波动严重且确认为主油泵和射油器问题的需要安排停机处理。

4 调节气阀缺陷

调节气阀节流锥体磨损、在蒸汽力的作用下造成调节气阀的跳动进而导致调节系统摆动，使汽轮机空负荷时摆动更加明显，一些调节气阀在运行中由于蒸汽涡流作用，使阀蝶长期在高频率下振动，造成调节阀杆疲劳断裂和气室壁冲蚀。安装、大修中调节气阀节流锥体调正不佳也会发生类似的现象。

5 凸轮配汽机构和反馈机构磨损

长期处于同一负荷的工况下运行，往往会造成凸轮相应位置磨损，进而破坏油动机行程与进汽量的线性关系，减小局部不等率引起调节系统不稳定。只有更换磨损件或通过焊补恢复才能消除。

6 离心重锤式调速器周波

调速器重锤的离心力和弹簧不平衡，调速器芯杆弯曲、偏斜或十字头间隙过大、中心不正，涡轮蜗杆中心位置偏移、涡轮镶套松动、齿面间隙大、节具差超等原因都会引起调速器跳动。这其中，以节距超差较为常见。节距差可以通过铣床进行测定，如果超差的蜗母轮引起调速器振动，应该更换。如果蜗轮蜗杆的结构能够倒装，也可以将工作面和非工作面倒换一下。对于其他因素，结合检修，认真校正一般都可以妥善解决。

7 高速离心调速器的串轴

高速离心调速器与大轴直接相连，在3 000转/分的条件下工作，结构小巧，工作能力强，灵敏度高，与随动滑阀之间的间隙很小，调速器本身的工作行程在1mm左右。因此，调速器的轴向窜动对调节系统的稳定性影响严重。

高速离心调速器是固定在主油泵的小轴上，会随着主油泵的推力盘窜动而窜动，其稳定性与主油泵推力盘间隙有一定关系。因此，为了使其工作性能稳定，主油泵推力间隙要调整到0.1mm，过小则影响主油泵推力瓦的安全。解决主油泵推力盘运行中的窜动量，可以通过对主油泵前后两个密封环间隙的调正来解决。

8 调节系统迟缓率过大和部件卡涩

通过调节系统的静态特性试验，可以准确的测出调节系统的迟缓率，一般规定调节系统迟缓率应该小于5%，不应大于系统不等率的10%。

调节系统迟缓率过大，对于离心重锤调速器，通常是由于重锤刀口平整度不够、滑动滚轮和滑动板之间的磨擦、连接机构的磨损、调速器弹簧和滑环等活动部件的偏斜、轴承和十字头中心不对等原因造成的。

传动机构的迟缓率过大，通常是由于配汽机构、调节部件、连杆接头的卡涩，滑阀过封度大等原因造成的。对于这些因素，应该将易磨损件检修更换，镟套圆孔、配置硬质材料的销钉等办法予以消除。

活动部件经常处于静止的滞涩状态，失去了正常的脉动，在工况变化时系统的油压往往大幅度偏离正常数值，油动机等活动部件完全处于静止状态，没有正常的工作行程1%以内的脉动值，多为调节部件卡涩。

调节部件卡涩所造成的迟缓通常表现为不等值的间断存在，对调节系统的影响是非周期的、间断的、不等幅的。调节部件长期停留在一个工况工作，容易出现卡涩，经过大幅度的反复活动以后，卡涩现象消失，因此需要长时间耐心观察、反复试验才能找到卡涩的原因。

常见的导致调节部件卡涩的原因有：调节元件润滑不良、金属材料蠕胀、油中含有机械杂质、油垢积聚、调节气阀阀杆和阀杆套等活动间隙结垢、油中进水、调节元件锈蚀、油质不清洁、调节部件间隙过大或者过小、受热膨胀后间隙变化超标、滑阀液压卡紧力过大等。

为避免调节系统卡涩现象，应经常保持油质清洁、蒸汽品质良好，密封系统和疏水系统工作正常、活动部件采用耐磨材料并保持适当的活动间隙。

有经验的汽机运行人员可以通过设备的运行状态和系统油压的变化情况判断调节系统卡涩情况，例如，喷嘴室或者滑阀前油压的变化反应调速器跟踪滑阀卡涩、微分器活塞下部油压的变化反应微 分器卡涩、油动机活塞前后油压变化幅度大反应油动机的卡涩等。

在汽轮机组运行中，利用负荷调整机会，定期地较大幅度的变化负荷，用来活动调节系统的相关部件，对调节系统部件卡涩有一定的预防作用。

调节系统不稳定是一个较为复杂的问题，以上是最常见的引起调节系统不稳定的原因，其他如调节系统型线性不佳、调节系统不等率太小、静态特性曲线不合理等因素，也会引起调节系统的不稳定。掌握调节系统常见的不稳定因素，便于科学处理调节系统不稳定稳定，及时进行重点试验检查，确保汽轮机组的安全运行。

TK263.7

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1674-6708（2010）24-0057-02