汽轮机负荷波动的原因分析及处理
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是 巨大 的 。
１２ 负 荷 波 动对 现 场 设 备 的影 响 ．
中压 、 单缸 、 冲动 、 单抽直接空冷凝汽式汽轮机 ， 其采
用 的控 制 系统 ，为东 汽 自控 设 计 的 Ｄ Ｈ数 字 电液控 Ｅ 制 系统 。 ０６年 ４月 刚投 产 时 ， Ｅ 系统 的负荷 控制 ２０ Ｄ Ｈ
《 备 制造 技 术 ）ｏ １年第 ３期 装 ） ｌ ２
汽 轮 机 负 荷 波 动 的原 因分 析 及 处 理
席炳峰
（ 山西安泰集 团股份有 限公司 电业分公 司， 山西 介休 ０２ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 通过 对安泰发 电厂 ７ ＃汽轮 机 负荷摆 动的分析和研 究 ， 总结 了负荷 波动对 电网运行的弊 端 ， 出了在 负荷控 制 提
２ 汽 轮机 负荷波 动 的现象及 原 因分 析
２ １ 现 象 描 述 ．
机 等 。一 般低 压 电动机 均 采 用 交流 接 触 器 控 制启 停 ，
触 器跳 闸 。 １ １ 负 荷波 动 对集 团小 网 运行 的危 害 ．
（ ） 象 之 一— — 阀位 控 制 方式 下 ， １现 当油 动机 开
（ ） 象 之 二— — 负 荷 控制 方 式 下 ， ２ 现 当油动 机 开
度达到 ５ ％和 ７ ％左右时 ， ２ ０ 负荷会出现“ 波动” 现象 ，
波动” 幅度在 ２～ 之问 ， ３ Ｍｗ 有时甚至更大 ， 而且波 团内部构成一个供需 电系统 ， 自身发 电带动集 团的 “ 设 备运行 。而且 ， 团是一个循 环产业链 ， 电厂所 动周期较长 ， 集 发 一旦 出现负荷波动 ， 很难稳定下来 。 需 的煤气是 由机焦 厂 、 钢厂 、 铁厂产 出的焦炉煤气 、
７ ％时 ， ０ 电磁 机 构 产 生 的 吸力 ， 不 足 以平 衡 重锤 的 就
身原 因引起 的 负荷 波 动 ， 负 荷 控制 的 ＰＤ调 节参 数 将 Ｉ
的 积 分 时 间适 当调 整 后 ， 目前 机 组 运 行 正 常 ， 荷 控 负 制 方 式下 ， 荷 波动 的幅度 高 炉 煤 气 构 成 的 ，然 后 煤 气 燃 烧 产 生 热 能发 电后 ， 给这 ３个 厂供 电 。如 果在 小 网运 行 的时 又 候 ， 轮机 出 现 大 范 围的 负 荷 波 动 ， 有 可 能 造 成 整 汽 极 个 集 团 电 网 的崩 溃 和 机 焦 厂 、 厂 、 厂 停 产 ， 么 钢 铁 那 电厂 也 得 停 产 ， 个 产业 链 就 会 彻底 中 断 ， 济 损 失 整 经
方 式 十分稳 定 。但 是 投产 ６个 月后 ，在 负 荷控 制 下 ， ７ 机 出现 频 繁 的 负荷 波 动 ， 动 幅度 有 ２—３ＭＷ ， 波 且 波 动范 围不 是 全程 波 动 ，而是 集 中在 若 干 个点 上 ； 在
阀位控 制 下 ，样机 负 荷 波 动基 本 消 失 ， 也 存 在小 范 ７ 但 围的突 摆 。经 过认 真分 析 和深 入 研 究 ， 们 认 为 负荷 我
收 稿 日期 ：０ ０ １ — １ ２ １ — ２ １
（ ）现象 之 三— — 负 荷 控制 方 式 下 ， ３ 如果 汽 轮 机
作者简 介 ： 席炳 峰（ ９ ２ ）男 ， １ ８一 ， 山西介休人 ， 助理 工程师 ， 本科 学历 ， 研究方 向 ： 电厂热 工维护工作 。 发
１ ４９
中 图分 类 号 ： Ｍ６ Ｉ Ｔ １ ４ １２ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ Ｏ 一 １ ９ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ３ Ｏ — ２ １） ４
安 泰发 电厂 ７ 样机 是 Ｃ Ｋ ５ ３ ３０９ ４型 中 温 、 Ｚ ２ — ． ／．２ ４
控制 方 式 下 ， 于 Ｐ Ｄ调 节 的作 用 ， 大 了汽 轮 机 本 由 Ｉ 放
工 厂 现 场很 多设 备 ， 利用 电磁 原 理 工 作 的 ， 是 当
电压过低 时 ， 电磁设备就会 跳闸。例如 ： 工厂煤气锅
炉 现 场 使 用 的 快 关 阀 ， 电磁 机 构 的 ， 常 运 行 时 ， 是 正 阀门 依 靠 电 磁 机 构 的吸 力 而 打 开 ，当 电 磁 机 构 失 电 后 ， 关 阀依 靠 重 锤 的 自身 重力 ， 快 速 关 闭 。如 果 快 而 因汽 轮 机 负 荷 波 动 而使 电 压 产 生 波 动 ，当 电 压低 于
的进 汽量发 生骤 然变 化 （ 比如投 入后 汽 缸减 温水 时引 起 的进 气量 的变 化 ） 同样 负荷 会 出现 “ 动” “ ， 波 ， 波动 ” 幅度 在 ２～ ３ＭＷ 之 问 ， 时 甚至 能达 到 １ 有 ０Ｍｗ。
２ ０ 负荷 会 出现 “ 突摆 ” 象 ， 现 当 电压 低 于 ７ ％时 ， 电磁力 不 足 使 衔 铁 跌 落 导致 接 度 达 到 ５ ％和 ７ ％左 右 时 ， ０
“ 突摆 ” 的方 向与增减 负荷 的方 向一致 ， 摆动 幅度 且
在 １ ～２ＭＷ 之 间 。
山西 安 泰 集 团股 份 有 限 公 司 电业 分 公 司 由 于其 他 外 界 原 因 ， 年 中 总有 几 次 是 小 网 运行 ， 一 即安 泰 集
方式下 ， 由于 ＰＤ调 节的 作 用 ， 大 了汽轮机 本 身原 因引起 的 负荷 波 动 ， Ｉ 放 并将将 负荷 控制 的 ＰＤ 调节参 数 的积分 时 Ｉ
间适 当调整后 ， 负荷 波动的幅度和 频率 大大减小。 关 键词 ： 汽轮机 ； 负荷 波动 ； 字电液控制 系统 ； Ｈ； 数 ＤＥ 自动调节
１ 汽轮 机负荷 波动 的危害
汽 轮 机 的 负 荷 波 动 ，易 引起 供 电 系 统 的 电 压 波 动 ， 供 配 电设 备 正 常工 作 影 响很 大 。主 要体 现 在 供 对
电系 统 断路 器 跳 闸 、 低 压 电 机 跳 车 、 机 组 自保 停 高 大
重力 ， 时锅炉就会灭火 ， 这 进而影响发电量 。
１２ 负 荷 波 动对 现 场 设 备 的影 响 ．
中压 、 单缸 、 冲动 、 单抽直接空冷凝汽式汽轮机 ， 其采
用 的控 制 系统 ，为东 汽 自控 设 计 的 Ｄ Ｈ数 字 电液控 Ｅ 制 系统 。 ０６年 ４月 刚投 产 时 ， Ｅ 系统 的负荷 控制 ２０ Ｄ Ｈ
《 备 制造 技 术 ）ｏ １年第 ３期 装 ） ｌ ２
汽 轮 机 负 荷 波 动 的原 因分 析 及 处 理
席炳峰
（ 山西安泰集 团股份有 限公司 电业分公 司， 山西 介休 ０２ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 通过 对安泰发 电厂 ７ ＃汽轮 机 负荷摆 动的分析和研 究 ， 总结 了负荷 波动对 电网运行的弊 端 ， 出了在 负荷控 制 提
２ 汽 轮机 负荷波 动 的现象及 原 因分 析
２ １ 现 象 描 述 ．
机 等 。一 般低 压 电动机 均 采 用 交流 接 触 器 控 制启 停 ，
触 器跳 闸 。 １ １ 负 荷波 动 对集 团小 网 运行 的危 害 ．
（ ） 象 之 一— — 阀位 控 制 方式 下 ， １现 当油 动机 开
（ ） 象 之 二— — 负 荷 控制 方 式 下 ， ２ 现 当油动 机 开
度达到 ５ ％和 ７ ％左右时 ， ２ ０ 负荷会出现“ 波动” 现象 ，
波动” 幅度在 ２～ 之问 ， ３ Ｍｗ 有时甚至更大 ， 而且波 团内部构成一个供需 电系统 ， 自身发 电带动集 团的 “ 设 备运行 。而且 ， 团是一个循 环产业链 ， 电厂所 动周期较长 ， 集 发 一旦 出现负荷波动 ， 很难稳定下来 。 需 的煤气是 由机焦 厂 、 钢厂 、 铁厂产 出的焦炉煤气 、
７ ％时 ， ０ 电磁 机 构 产 生 的 吸力 ， 不 足 以平 衡 重锤 的 就
身原 因引起 的 负荷 波 动 ， 负 荷 控制 的 ＰＤ调 节参 数 将 Ｉ
的 积 分 时 间适 当调 整 后 ， 目前 机 组 运 行 正 常 ， 荷 控 负 制 方 式下 ， 荷 波动 的幅度 高 炉 煤 气 构 成 的 ，然 后 煤 气 燃 烧 产 生 热 能发 电后 ， 给这 ３个 厂供 电 。如 果在 小 网运 行 的时 又 候 ， 轮机 出 现 大 范 围的 负 荷 波 动 ， 有 可 能 造 成 整 汽 极 个 集 团 电 网 的崩 溃 和 机 焦 厂 、 厂 、 厂 停 产 ， 么 钢 铁 那 电厂 也 得 停 产 ， 个 产业 链 就 会 彻底 中 断 ， 济 损 失 整 经
方 式 十分稳 定 。但 是 投产 ６个 月后 ，在 负 荷控 制 下 ， ７ 机 出现 频 繁 的 负荷 波 动 ， 动 幅度 有 ２—３ＭＷ ， 波 且 波 动范 围不 是 全程 波 动 ，而是 集 中在 若 干 个点 上 ； 在
阀位控 制 下 ，样机 负 荷 波 动基 本 消 失 ， 也 存 在小 范 ７ 但 围的突 摆 。经 过认 真分 析 和深 入 研 究 ， 们 认 为 负荷 我
收 稿 日期 ：０ ０ １ — １ ２ １ — ２ １
（ ）现象 之 三— — 负 荷 控制 方 式 下 ， ３ 如果 汽 轮 机
作者简 介 ： 席炳 峰（ ９ ２ ）男 ， １ ８一 ， 山西介休人 ， 助理 工程师 ， 本科 学历 ， 研究方 向 ： 电厂热 工维护工作 。 发
１ ４９
中 图分 类 号 ： Ｍ６ Ｉ Ｔ １ ４ １２ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ Ｏ 一 １ ９ ０ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ３ Ｏ — ２ １） ４
安 泰发 电厂 ７ 样机 是 Ｃ Ｋ ５ ３ ３０９ ４型 中 温 、 Ｚ ２ — ． ／．２ ４
控制 方 式 下 ， 于 Ｐ Ｄ调 节 的作 用 ， 大 了汽 轮 机 本 由 Ｉ 放
工 厂 现 场很 多设 备 ， 利用 电磁 原 理 工 作 的 ， 是 当
电压过低 时 ， 电磁设备就会 跳闸。例如 ： 工厂煤气锅
炉 现 场 使 用 的 快 关 阀 ， 电磁 机 构 的 ， 常 运 行 时 ， 是 正 阀门 依 靠 电 磁 机 构 的吸 力 而 打 开 ，当 电 磁 机 构 失 电 后 ， 关 阀依 靠 重 锤 的 自身 重力 ， 快 速 关 闭 。如 果 快 而 因汽 轮 机 负 荷 波 动 而使 电 压 产 生 波 动 ，当 电 压低 于
的进 汽量发 生骤 然变 化 （ 比如投 入后 汽 缸减 温水 时引 起 的进 气量 的变 化 ） 同样 负荷 会 出现 “ 动” “ ， 波 ， 波动 ” 幅度 在 ２～ ３ＭＷ 之 问 ， 时 甚至 能达 到 １ 有 ０Ｍｗ。
２ ０ 负荷 会 出现 “ 突摆 ” 象 ， 现 当 电压 低 于 ７ ％时 ， 电磁力 不 足 使 衔 铁 跌 落 导致 接 度 达 到 ５ ％和 ７ ％左 右 时 ， ０
“ 突摆 ” 的方 向与增减 负荷 的方 向一致 ， 摆动 幅度 且
在 １ ～２ＭＷ 之 间 。
山西 安 泰 集 团股 份 有 限 公 司 电业 分 公 司 由 于其 他 外 界 原 因 ， 年 中 总有 几 次 是 小 网 运行 ， 一 即安 泰 集
方式下 ， 由于 ＰＤ调 节的 作 用 ， 大 了汽轮机 本 身原 因引起 的 负荷 波 动 ， Ｉ 放 并将将 负荷 控制 的 ＰＤ 调节参 数 的积分 时 Ｉ
间适 当调整后 ， 负荷 波动的幅度和 频率 大大减小。 关 键词 ： 汽轮机 ； 负荷 波动 ； 字电液控制 系统 ； Ｈ； 数 ＤＥ 自动调节
１ 汽轮 机负荷 波动 的危害
汽 轮 机 的 负 荷 波 动 ，易 引起 供 电 系 统 的 电 压 波 动 ， 供 配 电设 备 正 常工 作 影 响很 大 。主 要体 现 在 供 对
电系 统 断路 器 跳 闸 、 低 压 电 机 跳 车 、 机 组 自保 停 高 大
重力 ， 时锅炉就会灭火 ， 这 进而影响发电量 。