汽轮机液压调速系统发生摆动原因分析

杜立哲

摘要：汽轮机的应用可有效提高能源的利用效率。但由于汽轮机长期处于高负荷运行状态下，汽轮机液压调速系统出现一定故障，如系统摆动故障的发生，直接影响到汽轮机的运行质量与稳定。鉴于此，本文先分析了汽轮机液压调速系统发生摆动的原因，然后对提升汽轮机液压调速系统运行质量的措施进行了探讨，希望本文探讨的内容能够提高汽轮机的整体运行的稳定性和安全性。

关键词：汽轮机;液压调速系统;摆动;原因;措施

1汽轮机液压调速系统发生摆动原因

1.1调节原件卡涩

当机组在空负荷运行的过程当中，调速系统的正常状态保持正常，并且在操作同步器负荷出现变化之后则出现不同规律的低频摆动，短时间内可以消除。当机组满负荷后，操作同步器改变负荷后出现明显的摆动不够规律问题。这种负荷的摆动如果日益严重，在一段时间之后就是使得三角形发生明显的变形，油动机除下脉动问题，导致调速系统无法正常维持运行。对故障进行排查及处理能够发现，汽轮机启动直到负荷出现的情况下，金属温度会越来越高，气缸也随之增大，这一时期，因为蒸汽室与杠杆框架之间仍然有缝隙的存在，并未出现卡涩问题。电荷改变之后机组出现负荷，温度就会越来越高，气缸也持续膨胀，直至蒸汽室与三角形杠杆的缝隙消失，两者之间发生卡顿的现象，调速系统的迟缓率增大。由此可知，卡涩会使得调速的迟缓率升高甚至出现摆动当两者之间卡死后，调速系统就会失去控制。

1.2油料系统污染

机组的前轴封间隙过大，使前轴承箱中进入蒸汽造成油质的恶化，产生的油污阻碍了滑动部件的运行，增大了摩擦阻力。进而导致了调速系统的迟缓率上升，负荷的运动量加剧。尤其是当油污的数量达到一定时，滑动的部件会被粘粘而无法运动，使得调速系统脱离控制，发生摆动，这就要求人们在使用汽轮机时要按时的清洗各个部件，确保机器的清洁。

1.3调节原件自身缺陷

1.3.1杠杆缺乏足够的刚度

调查分析的结果显示，三角型杠杆发生弹性变形是因为蒸汽作用。蒸汽作用在调节气阀上，使得气阀刚提起的时候出现的弹性改变最为明显。因为开度增大影响到蒸汽的作用力，杠杆出现的挠度也随之下降。阀门关闭之后，受自身重量以及蒸汽影响，杠杆并不会出现改变。操作同步器进一步加大负荷的情况下，杠杆因为油门的位置发生偏离同时往下方位移而出现改变。在这一条件下调速气阀并不会出现改变，进一步操作就会使得油门偏离中心，油动机也随之出现位置方面的改变。杠杆弹性形变在达到特定数值之后，提起气阀就会加大机组的负荷。这一情况下脉冲油压偏离中心，无法立即恢复为正常数值，导致油动机继续工作，负荷激增。当阀门提起后，杠杆产生弹力，其方向与发生弹性形变的方向截然相反，并且可以以势能的形式储存起来。蒸汽作用生成的力会随着阀的开大而下降，降低到杠杆变形力度的时候，就会使得作用到杠杆上的力降低同时激发势能变为动能，杠杆产生反弹变形，调速的气阀减少，负荷减少。由此可以明白，杠杆的弹性变化大则负荷摆动大，变化小则摆动也随之减小。

1.3.2反馈消失

油动机的使用在负荷为4.5-6.0的范围后，油窗的反馈将会彻底消失。在此之后进一步加大负荷会导致变换器的滑阀往下方移动，从而加大泄油面积而使得油压随之降低。在缺乏反馈的情况下，脉冲油压也无法恢复正常，错油门仍偏离中心位置，油动机则不停的调节调速气阀，直到其全部打开。在此状态下会形成负荷上升，系统进行反调整，到反馈出现后，再次进行负荷调整，进行反调整的周期性的负荷摆动。

1.3.3调速气阀的重迭度不恰当

发现此问题是因为机组运行过程当中的空负荷试验结果提示调速系统能够正常完成工作。并网带负荷之后，操作同步器在改变负荷时，出现大幅度的负荷摆动大情况。

2提升汽轮机液压调速系统运行质量的措施

2.1避免油压波动

首先需要从主油泵和射油器方面入手来进行问题排查，检查其有无运行不稳定等问题。如果经检查是因为这两方面产生了故障和问题，需要迅速停用油泵，并开启备用设备，避免影响汽轮机的正常运行。在日常运行中需要做好对主油泵的监测，查验有无异响、油温过高、油压失稳等情况，一旦出现此类情况，需要迅速停机。其次，检验油系统内是否有空气混入。空气在进入到油系统时，由于空气存在压缩性，就会导致油在系统内流动不稳，产生压力波动，进而破坏系统的整体运行稳定性。这是由于在油泵运行时，油门会自动打开，空气就会趁着打开的瞬间进入到油系统内。对于此类情况，需要做好在油泵启动时的出口关闭，并采取相应的措施在运行过程中排出内部空气。在此过程中需要保证整个操作的缓慢性，只有这样才可以彻底排出油系统内的空气。如果空气无法彻底排出，则可能存在以下几方面的原因，比如回油管路过高、油量不足、油箱与排烟机存在配合故障等等。所以为了彻底排出空气，需要在选择弯管最高位置来进行钻孔。除此以外，也可以通过人为干预调试来排除空气。

2.2保证油质

需要从日常维护方面入手，及时清理残留油脂、机械杂质，做好对滤网的清理清洗，并定期做好对油取样检验，实时掌控油的质量。同时还需要定期利用滤油机来将油中所含有的杂质和水分进行剔除，并结合具体情况来选择是否需要添加新油，在添加新油时也必须先过滤，避免新油中含有杂质。如果出现油质问题，则需要停机清理，并检查各相关油路、压力变换器滑阀等是否存在问题，然后再根据具体问题原因来采取有针对性的处理措施。

2.3保证汽轮机机组转速变动率的正常稳定

为了保证汽轮机机组转速变动率的正常稳定，需要不断优化和完善与之相关的各种设计，如果滑阀组件出现磨损或者破损等问题时，必须迅速对其进行处理，否则就会导致错油门密封等严重问题，所以在日常生产运行管理中，需要强化在汽轮机机组方面的检修力度，及时找出和更换存在问题的调速设备，保证调速系统运行的安全稳定。

2.4系统中相关零部件卡涩的处理

对于卡涩问题，最为有效的解决措施就是强化维修保养。首先工作人员需要定期对汽轮机上杂物油污的打扫清理;其次，根据具体运行情况定期更换汽轮机透平油;最后，做好系统密封的维护检修，避免出现渗漏问题，降低零部件被腐蚀的风险。

2.5调节气门的重叠度的处理

对于重叠度问题，则需要通过调速系统静载实验来进行检查和确定。调速系统静态试验。调速系统静态特性试验的具体操作方法如下：将多个同步器置于处于空负荷时的满负荷位置，然后就逐渐调整主汽门，使其不断变小，然后详细记录这一过程中油动机的位置和转速变化，然后再通过反复测定来计算出相应的迟缓率。之后再与汽轮机并列，再对负荷数值和油动机参数进行记录，进而就可以通过换算得到相应的汽轮机静态特性曲线，如果其不是一条平滑的曲线，就说明调速系统存在摆动。然后就需要通过相应的调整措施来对汽门进行调整，直到静态特性曲线呈现为平滑曲线。

3结束语

在汽轮机运行管理工作中，必须强化对液压调速系统的重视，加强对其的检修维护。尤其需要做好对摆动问题的分析和研究，明确掌握各方面不良因素的影响和原因，并采取切实有效的措施，切实保证液压调速系统在汽轮机运行中的稳定安全，从而为汽轮机的稳定高效运行提供良好保障。

参考文献

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