浅谈汽轮机调节系统的不稳定问题

浅谈汽轮机调节系统的不稳定问题
汽轮机是工业发展建设中应用十分广泛的一种基础设备。

汽轮机在运行过程中经常会出现调节系统不稳定的问题，其较为复杂，并且造成不稳定的因素有很多，这就为甄别产生的原因，进而对症下药，将不稳定的因素及时消除带来了一定的难度系数。

基于此，文章重点对造成汽轮机调节系统不稳定的若干问题进行了较为细致地分析和探討，希望文章的分析能够对汽轮机的相关工作提供参考，从而最大限度地保证汽轮机的正常运行，为我国经济发展贡献更大的力量，创造更多的价值。

标签：汽轮机；调节系统；稳定
引言
在机组空负荷和带负荷工作下的转速和负荷摆动通常有两种形式：周期性摆动和间断性摆动，为什么会出现这样的不稳定？这就需要相关的工作人员进行深入的观察和细致的分析，方可找出问题的原因。

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均可能带来调节系统的不稳定，这在日常的运行中是极容易出现的，当在新机组试运行中或大修后重新启动后不稳定的情况将愈加显著。

液压调节元件的间隙一般都比较细小，油中一旦含有杂质，卡涩问题就很难避免了。

调节系统元件会因为运行中进水乳化而产生锈蚀卡涩，使其很难达到设计所能够达到的运行标准，进而形成了调节系统的摆动。

如果是由于这种情况所造成的摆动，通常情况下做一次测量的油系统清理和严格过滤就会有明显的改观，有的可以彻底消除，严重的情况在换油后也能够达到清理的目的。

2 部件漏油
部件漏油很可能会威胁到系统的油压和油动机的出力，进而影响到调节系统的运行。

油动机和滑阀间的结合面容易漏油的原因是没有螺栓固定，结合面的平整度不够或纸垫过厚，出现了破损就会使高压油漏入低压油系统，有可能会产生十分严重的安全事故。

部件漏油的主要原因有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。

要想从根本上避免此类问题的发生需要对调节系统部件的配合间隙进行认真检查，做到腐蚀严重的配件能够在第一时间里发现，并给予及时更换，确保管件接头法兰能够有效接触，尽量不用使用塑料的垫，因其容易软化变形，进而造成漏油。

3 油压波动
有的全液压设计调节系统发生油压波动的可能性比较大。

全液压调节系统采取液压作为转速脉冲信号，对于油压波动十分敏感。

造成油压波动的原因总体来讲是比较复杂的，主要有以下的几种：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、油系统有空气。

基于以上的分析，相关工作人员要持续地进行观察，做好记录，将可能引起的原因进行逐个排除后才能真正确定，对于波动严重，并且已经确认为是主油泵和射油器的问题后应立即停止运行，并进行相应的解决措施。

4 调节气阀缺陷
调节气阀节流锥体磨损、在蒸汽力的作用下会产生调节气阀的跳动，使调节系统出现摆动，汽轮机空负荷时摆动的频率会更高，也就愈加明显。

在蒸汽涡流作用下运行中的调节气阀会使气阀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。

5 凸轮磨损
服役时间长，并且在同一负荷下工作的汽轮机就会在凸轮的位置上产生磨损，使油动机行程与进汽量间线性关系遭到破坏，减小局部不等，最终引起了调节系统的不稳定。

这种情况下唯有将受到磨损的元件做以更换或以焊补的方式进行恢复，才能从根本上进行改善。

6 离心重锤式调速器周波
调速器重锤的离心力和弹簧出现了不平衡，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、齿面间隙大、节距差大，这些情况都可能是诱发调速器跳动的原因，节距差大出现的几率最大。

节距差可以通过铣床进行测定，如果由于超差而引发调速器振动，要立即更换。

其他原因引起的，在检修和校正的综合作用下就能够得到良好地处理。

7 调节系统迟缓率过大和部件卡涩
调节系统的迟缓率会通过调节系统的静态特性试验来进行精准的测量，通常情况下小于5%。

重锤刀口平整度不够、滑动滚轮和滑动板之间的磨擦、连接机构的磨损等都有可能造成调节系统迟缓率过大。

配汽机构、调节部件、连杆接头的卡涩等因素可能会造成传动机构的迟缓率过大。

要想有效地解决这些问题应经常检修那些比较容易磨损件，并及时加以更换。

如果长时间处在静止的滞涩状态，那么部件原有的脉动很有可能失去。

工作运行情况变化时，系统的油压就会大幅度偏离正常值，油动机等活动部件就会处于静止状态，达不到正常运行1%的脉动值，就可以视为调节部件卡涩。

由于部件卡涩而产生的迟缓多为不等值的间断存在，所造成的影响也是不可忽视的。

调节部件长时间停留在一个工况工作，产生卡涩几率就会大大增加，在大幅度的反
复活动后，卡涩消失，所以这就需要工作人员有一个认真负责的工作态度，在经过耐心观察、反复试验后，卡涩的原因自然明了。

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、油质不清洁等都有可能使调节部件出现卡涩。

卡涩现象通过良好的措施能够得到有效预防，这就需要经常保持油质清洁、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。

工作经验丰富的运行人员一般可以凭借观察设备的运行状态和系统油压的变化情况就能够判断调节系统卡涩情况。

总而言之，调节系统的不稳定是比较复杂的问题，上述所列举的都是一些比较常见的引起调节系统不稳定的原因，至于其他的原因就不一一赘述了。

通过对调节系统常见的不稳定因素的分析和掌握，能够方便我们对于汽轮机的调节系统不稳定情况加以解决，对重点需要试验的部位进行及时排查，以便保证汽轮机能够正常运行。

8 结束语
通过文章的分析使我们充分认识到，能够引起汽轮机调节系统不稳定的因素多种多样，通常也比较复杂，这就需要相关的工作人员根据具体的情况来加以判断，并及时给予处理，才能保证汽轮机的良好运行。

这也要求工作人员具备一定的专业技能，能够正确判断出现问题的原因，对症下药，进而达到解决问题的目的，相关工作人员要不断提高自身的专业知识，还要注意多从工作中吸取经验教训，多向工作经验丰富的前辈请教，只有同时具备了理论知识和实践经验，才能在工作中有出色的表现。

汽轮机在工业中的应用很广泛，我国的发展已经具备了一定的水平，相信通过我们工作人员的不断努力，其会在越来越多的领域发挥更大的作用。

参考文献
[1]李传彪.汽轮机调速系统摆动及其对低频振荡影响的研究[D].华北电力大学，2007.
[2]张杰.一种应用于汽轮机及其调节系统的智能寻优参数辨识方法[D].重庆大学，2014.
[3]刘仲毅.汽轮机运行中调节系统常见故障分析[J].黑龙江科技信息，2010（18）.
[4]张利平.汽轮机调节系统工作不稳定原因分析[J].内蒙古科技与经济，2006（11）.
[5]谷志德，冯飞，王宏伟.汽轮机不稳定振动分析及处理[J].发电设备，2015，
6.
[6]朱晓星.汽轮机及其调节系统参数自动辨识与仿真校核技术研究[D].湖南大学，2013.。