小型汽轮机组调速系统负荷波动原因及解决对策

李学敏

(山西省方山县大武镇霍州煤电集团 方山发电厂，山西 吕梁033102)

0 引言

在汽轮机组调速系统的实际运行过程中，因制造、安装及运行等出现一些问题，而导致调速系统出现异常，尤其是调速系统摆动问题最为常见，严重影响设备的安全及稳定运行［1］。小型汽轮机组调节系统的摆动主要是指汽轮机无法维持转速或者负荷的稳定状态时，所产生的大幅度波动现象，由于引起调节系统摆动的原因较多且复杂，在本文研究中将简要罗列几点常见情况。

1 负荷摆动受透平油品质不良的影响

透平油的品质会严重影响到调速系统的正常工作。油质差，既会对调节系统的静态特性造成影响，也会影响到其动态性能，因此，为保证机组运转过程中的透平油品质合格，必须对油质引起高度重视。通常因机械杂质多、油透明度差及轴封漏汽而导致油中带水是透平油品质不良的主要原因，机械杂质主要是一些坚硬的固体颗粒，如氧化皮、砂粒及金属屑等，这些杂质容易导致调速系统卡涩，从而影响到各个调节部件工作的协调，最终造成汽轮机负荷波动。

解决对策:为确保透平油品质合格，在油循环工作中必须按相关规范要求进行机组调试，以利于保障油质达到要求。为防止停机时油系统中流入盲管中的机械杂质，应对盲管进行技术处理。此外，为避免汽封冒汽过大而导致油中有水，在运行过程中应及时调整汽封。为及时发现油质不合格，应严格执行油务监督制度，并采用滤油设备进行滤油处理。

2 负荷摆动受调节系统速度变动率和迟缓率的影响

通常情况下，转速摆动大小、迟缓率及速度变动率与汽轮机负荷有着密切的关系，可通过下式对其进行估算。

2.1 机组负荷摆动值

ΔN=Neε/δ(kW)式中，机组额定功率以Ne表示;速度变动率以δ 表示;调节系统迟缓率以ε 表示。

如:Ne=15 000 kW，δ=5.5%，ε=0.15%

机组负荷摆动值为:Δ=15000 ×(0.15/5.5)=409.09 kW

2.2 机组转速摆动值

如:机组额定转速=3000 转/min，ε=0.15%

则Δn=3000 ×0.15% =4.5 转/min

从上述公式中可知:要确保机组并入电网后能够实现稳定运行，机组调节系统速度变动率越大越好，但在速度变动率越大的情况下，不利于机组动态甩负荷特性，而迟缓率越小越好。若迟缓率过大，会导致调速系统的动作严重滞后，最终造成独立运行时转速摆动或负荷摆动。

解决对策:针对上述问题，为确保调节系统工作的稳定性，应严格控制其迟缓率。因传动机构连接处发生磨损，油动机、错油门及阀碟等发生锈蚀或卡涩，滑阀移动阻力增大等都会引起迟缓率过大。对此，在日常工作中应严格进行检修维护工作，以避免系统的迟缓率过大。

3 负荷摆动受调节汽门重叠度的影响

调节汽门重叠度过小或过大都会严重影响到调节系统的稳定性［2］。重叠度过大就相当同时有两个调节汽门在某段负荷内对流量实现有效的控制，因而在这段负荷内，调节汽门行程或油动机行程的变化不大，导致功率发生较大的变化，从而容易引起调节系统的摆动。与此同时，节流的损失也会增加调节系统摆动因重叠度过大所致具有定点性的特点，也就是在相邻的两个调节汽门交接处所对应的负荷发生摆动，而超过这一负荷，能够确保其稳定性。

解决对策:从上述问题来看，应对调节汽门重叠度控制在合适的范围内，不能过大或过小。

4 负荷摆动受错油门过封度的影响

针对断流放大机构的错油门滑阀，由于机组运行的转速不能达到相对稳定，因而必须保证适应的过封度，实际上其脉冲油压在转速不变的情况下或在一定范围内也是波动的，这是一个不可避免的问题，主要因主油泵供油压力的脉动及油管中的涡流所造成的。由此可见，滑阀也是在一定的幅度内波动的。

解决对策:为避免油动机摆动，确保一定的过封度是非常有必要的，但过封度不宜太大，否则会增大调节系统的迟缓率。必须保证错油门过封度的数值符合检修的相关规定。

5 负荷摆动受其他方面的影响

除上述原因导致汽轮机组调速系统负荷波动外，还可能因部套装配情况不好;蒸汽参数发生变化、调门连杆松动;旋转下部底板与隔板油动机之间的纸板垫被冲坏等。为避免这些因素造成油动机发生摆动，应做好维护与管理，对这些部位加强检查，确保及时发现和解决问题。

6 结语

长期实践操作中引起小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因比较多，无法完全进行系统性阐述，当遇到调速系统负荷波动异常情况时需要针对实际情况进行冷静分析，并根据调速系统原理进行针对性解决，以此来快速解决负荷波动问题，从而保障电厂小型汽轮机组调速系统的运行可靠性。

［1］ 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).

［2］ 张云涛.汽轮机负荷波动原因分析及对策［J］. 冶金动力，2005(5):72 -73.