关于汽轮机运行中调节系统故障分析

关于汽轮机运行中调节系统故障分析

摘要：目前我国大部分火电厂中都普遍采用发动机都是汽轮机，这是一种可以进行能源转换的旋转机械，可以将热能转换为动能，将进一步将动能转换为电能，所以汽轮机是火电厂最为重要的动力设备，汽轮机的调节系统通过对抽汽压力和旋转速度进行控制，进而保证机组的正常运转，一旦调节系统发生故障，则其运行的安全性无法保障。该文对模拟工频电调节液压调控系统的优势进行了分析，同时对调节系统静态特性不良及系统配件对稳定性的影响进行了具体的阐述。

关键词：汽轮机调节系统故障稳定性

汽轮机经过了较长时间的发展，目前已成为各火电厂的重要动力设备之一，汽轮机需要在高温度、高压力和高转速的情况下进行工作，所以稳定的工作条件对其运行是具有非常重要的意义的，也是保证其进行电力输出时稳定性的前提。汽轮机在运行过程中，其所转化的电能无法进行大量的存储，但用户的负荷也不是固定的，所以汽轮机在生产过程中，需要根据用户的要求对生产的电能量随时进行调整。当负荷发生变动时即需要调节系统来对出力进行改变，所以调节系统在保证汽轮机稳定运行过程中具有非常重要的意义。目前汽车机的调节系统也发生了较大的变化，调节系统已实现了由数字式液压控制器为其核心，在当前我国各大型机组中已普遍开始使用，但无论使用什么技术，长期以来调节系统的基本任务还是对转速和负荷进行控制。

1 模拟工频电调节液压调控系统的优势

液压调控系统的电气部分具有非常大的优势，其不仅速度快、精度和灵敏度高，同时具有非常高的调节精度。

模拟工频电调系统具有多回路和多变量，其具有非常强的运算能力，不仅具有非常好的调节功能，同时针对于外部负荷的巨大变化及系统中强干扰都具有非常好的适应性，这是普通液压系统所无法比拟的。

模拟工频电调具有对转速稳定的调节能力，避免发生转速的反调，系统的升速较快。

模拟工频电调可以提供多种调频方式，包括基本负荷、单向转速等不同运行方式，在机组运行时，可以提供大范围供测量转速，在100～200r/min时就可以开始对转速实施精确的闭环控制，不受蒸汽参数变动的影响，精度可达到2～3r/min，转速稳定上升。

2 调节系统静态特性不良和不正常运行分析

2.1 调节系统静态特性不良分析

汽轮机调节系统可能出现静态的不良情况，原因则有以下几点。

当调节系统的迟缓率较大时，这时调节系统的稳定性很难得以保持，在运行过程中可能使调节系统发生摇摆的情况，甚至有摩擦、间

隙等现象产生，使系统工作的稳定性受到破坏，从而导致信号在接收和传输时受到较大的影响。

当外部环境发生变化时，也会使调节系统的部分部件发生卡涩或是间隙过大的情况，从而调节系统地稳定性受到影响。所以在进行维修时要特别对零件的磨损状况进行注意，对其进行调整，从而使磨损率减少，使调速系统得以正常的运行。

当调节系统的部件使用时间过长，或是磨损严重时，则需要对其进行及时更换，避免因迟缓而导致重大事故。

2.2 调节系统不正常运行分析

漏油事故。如果调节系统的部件出现漏油事故，一方面在漏油后将造成系统的油压降低，油动机的出力不足，从而调节系统导致迟缓。多种因素都会导致漏油现象，比较常见的有系统机械部件的磨损腐蚀和油动机活塞的磨损等，在运行和检测过程中，要对这些部件进行仔细检查，保证工作正常运行。

压力波动。在调节系统正常运行时，如果出现油压波动的现象，则会对液压采集信号产生干扰，使得全液压调节系统的转速脉冲信号不稳定，这样就影响了调节信号的采集，影响工作进行。

油质不良。导致系统工作的一个关键因素是油质不良，当油质中含有杂质及油质劣化的情况时，系统运行的稳定性将会降低，所以在

进行大修时需要对油管系统进行严格的清洗和过滤，从而使油管中的杂质得以彻底的清除，从而保持油的质量。

汽轮机调节系统由于受到离心调速器窜动而工作在不稳定运行状态。离心调速器的间隙非常小，因此其工作的行程也非常小，这将导致离心调速器的轴向窜动，从而影响调节系统工作的稳定性。

3 调节系统配件对系统稳定性的影响

3.1 滑阀结构对稳定性的影响

错油门的合理形状和过封度。在运行时由于机组的转速并不是绝对稳定的，因此错油门滑阀保证适度的过封度非常重要，而脉冲油压的波动也是不可避免的，所以实际上滑阀是在一定的幅度内进行波动的。对于平口形状的错油门，当油口打开时将产生一个反作用力，从而使滑阀的灵敏度降低，且由于存在着油流的射流作用，一定会产生涡流，这就可能造成系统的摆动。

3.2 机构的缺陷对稳定性的影响

汽轮机在运行过程中，通常会在某一负荷下工作很长的时间，所以在某一工作点发生凸轮磨损的现象也时有发生，这些受磨损的工作点会局限于某一些区段内，从而当系统在这些区段运行时，则会由于局部不等率的减少而发生振荡。一旦调节系统的重叠度较大时，则会导致流量会在同一时间内受到2个调节汽门的控制，这样即使有油动

机行程或是调节汽门行程有微小的变化时，因其灵敏度高，所以也会导致功率发生较大的变化，从而使系统发生摆动而使节流损失增加。

3.3 轴系不平衡对稳定性的影响

在机组负荷变化的过程中机组异常振动会发生负荷的变化，各轴向的负荷振动值是保持稳定的，在机组升降速的过程中各个轴承的振动值和相位都是基本一致的。由于机组的以上振动的特点。在汽轮机调节系统疏水不畅的情况下，控制系统出现一些不平衡，且每次都不一样，比较随意，这也就使得振动的影响存在不确定性和一定的差异。

4 结语

汽轮机作为火电厂中非常重要的设备之一，其运行的稳定性对电厂的正常发展具有非常重要的意义，汽轮机机组的稳定运行需要利用调节系统来对汽轮机的旋转速度和输出功率进行控制，所以在日常工作中需要加强对调节系统运行及检修工作的力度，对其进行必要的监控及维护，从而使汽轮机得以稳定的运行。

参考文献

[1]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).

[2]冷杉,杨建明,曹祖庆.汽轮机调节系统特性参数辨识[J].汽轮机技术,1988(4).