浅谈小型汽轮机调节系统试验方法

孔彪

山东晨洋动力科技有限公司 山东淄博 255000

1 调节系统相关概述

1.1 调整系统实验的意义

1.1.1 确定调节系统的性能并识别缺陷

通过试验，可以得到调节系统的静态特性线、变速率、延迟率和动态特性，从而可以全面确定调节系统的性能，并且可以在正常的操作中找到不易发现的缺陷中。

1.1.2 正确分析造成缺陷的原因

调整系统的某些缺陷可能由多种原因引起，只有通过对测试的分析才能得出正确的结论，并为消除缺陷提供必要的依据。压力调节系统运行故障的主要原因是蒸汽信号压力在投入运行时压力较低。从调节器切换到切换手轮，使调节器滑阀向下移动，压力脉冲油压开始建立[1]。二次脉冲油压升高，中压油机上升，中压调节蒸汽阀关闭，抽气口压力上升，蒸汽压力信号上升，调节器滑阀上升，二次脉冲油压下降，中压调节蒸汽阀打开，蒸汽压力信号降低，循环重复，导致系统极不稳定。

1.2 调整系统常见故障

1.2.1 调整油系统故障

我们测试了该装置的调节油。试验结果表明，调节油中的水超标。然后更换油并彻底检查和清洁相关的输油管道。但是，在机器启动后，负载波动仍然存在。因此，调节油中的水含量不是调控系统波动的主要原因。

1.2.2 配汽机构故障

在检查蒸汽分配机构期间，发现蒸汽阀的重叠程度符合图纸要求，并且该单元没有长时间投入生产。蒸汽分配机构的部件没有磨损、变形和堵塞。因此，这也不是导致调控系统波动的主要原因。

1.2.3 系统稳定性差，负载波动大

电负载或热负载波动，负载在一定范围内波动，负载在工作状态变化时沿一个方向变化。系统工作异常，稳定性极差，无法加载负载。上述调节系统故障的主要原因是调速器的脉冲动作端口由于各种原因在装置运行过程中出现异常，特别是反馈端口可能部分或完全堵塞，从而引起异常变化在脉冲油压。

1.2.4 负载摆动受速度变化率和调节系统延迟率的影响

通常，速度摆动、迟缓率和速度变化率与涡轮机负载密切相关，可以通过以下公式估计。

（1）单位负荷摆动值：

ΔN=Neε/δ（千瓦）

在公式中，单位的额定功率用Ne表示；速度变化率用δ表示；调节系统的延迟率用ε表示。

如：Ne=15000kW，δ=5.5%，ε=0.15%

单位负载摆动值为：Δ=15000×（0.15/5.5）=409.09kW

（2）单位速度摆动值：

如：单位额定速度=3000转/分钟，ε=0.15%

然后Δn=3000×0.15%=4.5转/分钟

从上面的公式可知，在将单元集成到电网中之后必须确保稳定的操作。单位调整系统的速度变化率越大越好，但速度的变化率，单元的不利动态甩负荷特性和慢速率越小越好。如果延迟率太大，速度控制系统的运行将被严重延迟，最终导致独立运行期间的速度摆动或负载摆动[2]。

2 调节系统实验方法

2.1 静态动作试验

目的：检查每个安全部门的行动的可靠性。

做法：首先，打开汽轮机油泵（电动泵），确定油压；其次，每个安全装置悬挂门以建立安全油；再次，主阀打开1/3；最后，根据紧急关闭油门，轴向位移，磁路断路器顺序依次开启。

要求：主阀在1秒内关闭，同步与否。

2.2 超速试验

目的：测试紧急安全设备的可靠性和准确性。

做法：首先，使用同步器将速度提高到上限；其次，使用超速测试缓慢调节油门以提高速度，制作关键安全装置并记录运行速度。

要求：连续三次，第一和第二运动速度差不大于0.6%n，即18转，第三运动速度与第一和第二运动速度的平均值之差不大于1%n也就是30转。

2.3 空负荷试验

目的：检查调节系统感应机构和传动放大机构的静态特性。

要求：前两次测试通过后；2个蒸汽参数和真空度额定且稳定。

方法：首先，使用同步器控制下限位置的速度（电网连接和断开时的转速）；其次，速度和速度在同一方向减小；再次，逐渐关闭小主阀，使速度缓慢下降到稳定后的某一点记录，记录转速，主油泵进出油压，蒸汽参数，真空值，机油位置，注意油动机是不是打开主阀后端。最后，组织数据并绘制感应机构的静态特性曲线和传输放大机制。

2.4 负荷试验

目的：检查调节系统蒸汽分配机构的静态特性，并通过坐标法绘制和确定调节系统的静态特性。

条件：（1）前三次测试通过后；（2）除了蒸汽参数，真空值以及额定和稳定外，电网循环必须稳定且稳定。

方法：首先，可以从0负载到满负载，或从满负载到0负载；其次，提升负荷不宜过快，负荷点稳定后记录，记录不低于12；再次，记录内容：蒸汽参数，真空值，循环，负载，油动位置；最后，整理数据，绘制执行器的静态特性曲线，然后用坐标法绘制调整系统的静态特性曲线进行分析：不等速率，慢速率，部分无等速率[3]。

2.5 甩负荷试验

目的：测试调节系统的动态特性。

条件：（1）前四次测试通过后；（2）确保同步器可以减少从满载到零负载的负载。

做法：三次：1/2，3/4，满负载，确定减载后的稳定速度，低于关键安全装置的临界速度，记录每次减载后的稳定速度。

3 结语

电厂汽轮机是一种高速、高温、高压设备，对安全运行非常重要。另外，由于电能不能大量存储，用户对电能的需求随时变化，所需的电能需要符合并适应外部负载的变化，用户要求高关于电波的质量和频率，不能太高或太低，并保证要求。一定的涡轮转速。为了满足上述要求，稳定汽轮机调节系统的正常运行尤为重要，调节系统的定期测试不容忽视。