浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因

浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因引言
汽轮机组是整体系统的动力装置，为整个系统的正常运行提供驱动保障，机组的调控系统所承担的数值负荷状况非常重要，它是保障整个机组正常、高效运行的重要基础，可以促进机组健康长久地运行，加强对机组调速系统技术提升，科学控制机械负荷控制，对确保整体系统的质量与性能高效发挥有着重要作用。

1 汽轮机组调速系统运行的特点
现代汽轮机调速系统主要包括以下几个主要部件，那就是转速调节系统、动力传送系统、监测反馈系统和调控系统组成。

调整系统主要是通过对汽轮机的总体性能进行科学调整，使汽轮机组的输出功率与供电负荷保持匹配，从整体上互相平衡，从而更好地促进整个机组的性能发挥。

汽轮机组的调速系统多数由两脉路油冲组成，就是高压脉油冲与低压脉油冲两种。

低压脉冲油管的结构细而且长，在工作中容易出现一些信号传递中的失真问题，出现系统工作故障问题，另方一面，由于低压脉冲部件与机组的油泵组相连，在回油过程中由于系统管道的回油管细长，在管道的弯曲与弯扁管道处，油的运输过程中易出现管内压力不够，影响到系统的运行。

同时弯曲的管道多也会让回油管水平的高度与油箱内的高度有差距，在油的传输过程中在管道内不能形成正常的压力，在回油过程中会出现油忽多忽少的现象，相应的油压会忽高忽低，造成调速系统紊乱，影响到机组的正常运转。

实践表明，在整个机组的实际运行中，由于制造、安装、维护、检修等一系列过程，会出现一些与具体要求标准不大相符的情况，给整个调速系统造成一些异常情况，造成机组调试系统中的负荷与规定标准不相符，从而在后期的系统运行中出现不稳定性，影响到机组的可靠运行，因此在整个系统的安装、调试、检修过程中，加强对基本设施的检查与调试非常重要，特别是调速系统的数值摆动现象，它是整个机组系统行运的最基本保障，处理不当会给相关设备及安全运行带来隐患。

系统数值摆动是指机动轮转机与负荷等不相匹配，不能形成稳定的工作性能，产生了较大动力波动。

引起调速系统油压波动的原因主要是油泵本身工作不稳定，在工作中受外界因素的影响，如当机器吸入的空气情况不同，造成在内部的压力不周，可能会导致油压数据的波动，从而对调速系统的稳定性形成一定的影响，另外在机器运行中，润滑器的运行情况，也是影响到调速器数值的一个重要因素。

2 引发机组调速系统负荷波动的要素分析
汽轮机组调速系统负荷波动的原因很多，以下几个方面是对汽轮机组调速系统负荷波动参数较大。

机组自身因素是影响调速系统负荷波动的内因：
2.1 透平油品质是影响波动的重要因素
透平油的品质对系统工作稳定性至关重要，油质优劣既影响到机组系统的静态特性，也对机体的动态性能有较大影响，对此要引起高度重视，从源头上控制好机组系统中所运用到的透平油品质，要将透平油品质按国家相关标准进行规范，实践中可以通过主观判定进行选择，如这种油的总体透明度较差，色泽灰暗，成分中的杂质较多，通过肉眼可以发现有比较坚硬的固体颗粒掺杂其中，同时还能发现油中有少量的水分存在，与油体呈分离状态，这样的油质中容易掺杂有灰尘、砂粒、金属屑等异物，在使用中极易引起堵塞、卡涩等现象，造成动力不足等故障发生，从而影响到机组的整体运行。

在调试前一定要对油的质量进行检查，一是看生产日期、标号、厂家、合格证书等信息，确保是正规厂家生产全格产品，二是观察平油的色泽度、手感度等因素，应委托专业机构或有资质人员对油品质各项指标进行化验检测，从油的质量方面控制是防止出现故障的重要因素，在机组运行前还要对其进行系统调试，从整体运行情况进行调整，发现问题要及时采取措施进行处理，防止在这一关中出现因油品质不合格而引发故障，影响到机组的正常运行。

2.2 油压波动也是造成调速系统波动的另一要素
在整个机组的运行过程中，稳定的油压是保证正常工作的基本条件，油压平衡油路就会均速输送，机械运行就会平衡，不会产生大的波动。

当主油泵的压力出现变化时，对整个油道的压力就会发生相应的变化，引发机组的调速系统的变化，机器运行就会受到影响，从而引发机器故障，影响到整体系统的有序运行。

实践表明，引起调速系统油压波动主要是因为主油泵本身性能的不稳定所致，如果机组的供油系统中掺入空气，空气具有一定的可压缩性，在油泵产生压力时会对空气形成压力，对空气而言就会产生反对抗力，导致压力发生一系列的波动，继而对机组的调速系统稳定性造成一定的影响。

因此，在机组的运行中要注意注油器的工作状态，通过相关数据及平时积累的经验可以作出初步判断，从保证好机组主油泵入口压力着手，更好的促进机体的整体运行效果。

此外还可以注意到在机组运行前先启动机组的低压润滑油泵，让低压润滑油泵先工作一段时间，机体经过一段时间的运行，然后再启动机组的高压电动油泵，高压电动油泵经过一段时间的运行，除去系统中及相关部件的空气，保障油路的畅通，确保机组的正常运行。

当今机组调速系统多采用两路脉冲油式，高压脉冲控制机组的调速器，低压脉冲控制机组中旋转隔板系统，由于系统调压器距离隔板油动机距离较长，一些细长且弯曲的管道会给信号传输增加一定难度，这种情况下容易造成部分信号传递的失真。

同时机组系统的低压错油门上部与回油泵相连，而回油管长度也较大，弯道较多，使得管道的回油不畅通，管内的回油忽多忽少时，在管道产生的压力也就会高低不定，这时控制的相关阀门就会发生规律上的错乱，也会产生无节奏的脉冲压力，造成机组工作紊乱，然后就会引发调速负荷波动，从根本上也就产
生了机组调节系统的不稳定因素，从而引发不同的机械故障。

2.3 机组中调门重叠度也是造成负荷波动又一因素
机组中的汽门重叠度调节可有效控制油体流量，如果流量过大或过小都会对机组运行稳定性造成影响，要通过一些装置来进行有效控制，汽门重叠就是在机组中进行流量控制的装置，它可以较好对流量进行有效控制，促进机组的安全高效运行，保障整个机组系统的稳定性。

如果重叠度控制不当，出现控制过大或过小都会对机组调速系统负荷波动产生一定的影响，控制过大会出现在在某段负荷内有较大功率变化，造成调节系统波动。

控制效果过小出现动力供需不足，也会造成机体的摆动，同样也会对调速系统负荷波动造成一定的影响。

因此机给汽门的重叠度要控制在合适的位置，汽门的有效控制设置在后一气门压力的90%时最佳，效果也最为明显。

2.4 机组的错油门封闭度情况也是造成系统负荷波动的重要因素
机组中错油门滑阀专门用于断流、放大或减小的装置，它的封闭度状况对于机组的正常运行有着重要的作用，封闭性能的高低对机组的转速产生影响，封闭性好可能通过数据进行有效控制，而封闭性不强时一些数据参数就不能准确地反映出来，就不能非常准确的对机组进行控制，机组的运行速度便会出现偏高或偏低现象。

机组的转速不稳定，从而产生的内部脉冲压也就不稳定，对调速系统负荷波动产生一定的影响，因此在实际上操作中也要关注到错油门封闭度，掌握好这一方面的运行状况，对有效控制轮机调速系统的负荷波动有一定的作用，更好地保障机组运行。

2.5 机组中的油动机提升力状况也是形成系统负荷波动的因素
机组中油动机的提升力在整体系统运行中有着重要作用，要结合具体实际选择相对标准的油动机参数，不宜过大或过小，提升力过大会造成资源的浪费，而提升力偏小则会出现动力不足现象，影响机组的整体有效运行，可以通过查看机组的动机直径，比对相关动力参数，科学选用油动机的提升力系数，让机组运行保持一个稳定、平衡中状态中，减少机组调速系统负荷波动的干扰因素，促进机组整体有序、高效运行。

2.6 热网因素也是造成系统负荷波动的另一因素
机组的供热方式多数采用单机供热和热网供热，两种供热方式各有优缺点。

单机供热要比热网供热性能差点，在单机供热方式运行中，产生的热负荷变化是呈跳跃式，这种形式不利于调压系统的稳定性，而热网供热采用的是蓄能器，对系统影响要小，整体性能与效果要好些。

无论采用哪种形式的供热方式，都要控制好内部的压力，压力如果过高，与汽轮机内部高压分级压差就会变小，二者不能较好地平衡就会在内部产生对抗，形成常见的“阻塞”现象，给机组运行带来不稳定性，造成系统负荷波动。

因此要求热网压力相对稳定，为机组的平衡运行提供保障。

3 结束语
汽轮机组调速系统负荷波动对机组的整体运行有着极其重要的作用，它不仅会影响到汽轮机组本身的正常运行，还对整个系统的安全稳定高效运行有着重要作用。

实践中我们要加大研究力度，不断提升汽轮机组调速系统负荷波动的原因分析与解决水平，改善机组调速系统负荷均衡能力，更好地促进机组整体性能的高效发挥。

参考文献
[1]王朝柱.汽轮机调节系统工作不稳定分析[J].黑龙江科技信息，2008.
[2]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.
[3]张爱民.浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因[J].科技视界，2012.。