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      汽輪機液壓調速系統(tǒng)發(fā)生擺動原因分析

      2022-03-27 02:00:58杜立哲
      科學與生活 2022年2期
      關鍵詞:汽輪機措施

      杜立哲

      摘要:汽輪機的應用可有效提高能源的利用效率。但由于汽輪機長期處于高負荷運行狀態(tài)下,汽輪機液壓調速系統(tǒng)出現(xiàn)一定故障,如系統(tǒng)擺動故障的發(fā)生,直接影響到汽輪機的運行質量與穩(wěn)定。鑒于此,本文先分析了汽輪機液壓調速系統(tǒng)發(fā)生擺動的原因,然后對提升汽輪機液壓調速系統(tǒng)運行質量的措施進行了探討,希望本文探討的內容能夠提高汽輪機的整體運行的穩(wěn)定性和安全性。

      關鍵詞:汽輪機;液壓調速系統(tǒng);擺動;原因;措施

      1汽輪機液壓調速系統(tǒng)發(fā)生擺動原因

      1.1調節(jié)原件卡澀

      當機組在空負荷運行的過程當中,調速系統(tǒng)的正常狀態(tài)保持正常,并且在操作同步器負荷出現(xiàn)變化之后則出現(xiàn)不同規(guī)律的低頻擺動,短時間內可以消除。當機組滿負荷后,操作同步器改變負荷后出現(xiàn)明顯的擺動不夠規(guī)律問題。這種負荷的擺動如果日益嚴重,在一段時間之后就是使得三角形發(fā)生明顯的變形,油動機除下脈動問題,導致調速系統(tǒng)無法正常維持運行。對故障進行排查及處理能夠發(fā)現(xiàn),汽輪機啟動直到負荷出現(xiàn)的情況下,金屬溫度會越來越高,氣缸也隨之增大,這一時期,因為蒸汽室與杠桿框架之間仍然有縫隙的存在,并未出現(xiàn)卡澀問題。電荷改變之后機組出現(xiàn)負荷,溫度就會越來越高,氣缸也持續(xù)膨脹,直至蒸汽室與三角形杠桿的縫隙消失,兩者之間發(fā)生卡頓的現(xiàn)象,調速系統(tǒng)的遲緩率增大。由此可知,卡澀會使得調速的遲緩率升高甚至出現(xiàn)擺動當兩者之間卡死后,調速系統(tǒng)就會失去控制。

      1.2油料系統(tǒng)污染

      機組的前軸封間隙過大,使前軸承箱中進入蒸汽造成油質的惡化,產(chǎn)生的油污阻礙了滑動部件的運行,增大了摩擦阻力。進而導致了調速系統(tǒng)的遲緩率上升,負荷的運動量加劇。尤其是當油污的數(shù)量達到一定時,滑動的部件會被粘粘而無法運動,使得調速系統(tǒng)脫離控制,發(fā)生擺動,這就要求人們在使用汽輪機時要按時的清洗各個部件,確保機器的清潔。

      1.3調節(jié)原件自身缺陷

      1.3.1杠桿缺乏足夠的剛度

      調查分析的結果顯示,三角型杠桿發(fā)生彈性變形是因為蒸汽作用。蒸汽作用在調節(jié)氣閥上,使得氣閥剛提起的時候出現(xiàn)的彈性改變最為明顯。因為開度增大影響到蒸汽的作用力,杠桿出現(xiàn)的撓度也隨之下降。閥門關閉之后,受自身重量以及蒸汽影響,杠桿并不會出現(xiàn)改變。操作同步器進一步加大負荷的情況下,杠桿因為油門的位置發(fā)生偏離同時往下方位移而出現(xiàn)改變。在這一條件下調速氣閥并不會出現(xiàn)改變,進一步操作就會使得油門偏離中心,油動機也隨之出現(xiàn)位置方面的改變。杠桿彈性形變在達到特定數(shù)值之后,提起氣閥就會加大機組的負荷。這一情況下脈沖油壓偏離中心,無法立即恢復為正常數(shù)值,導致油動機繼續(xù)工作,負荷激增。當閥門提起后,杠桿產(chǎn)生彈力,其方向與發(fā)生彈性形變的方向截然相反,并且可以以勢能的形式儲存起來。蒸汽作用生成的力會隨著閥的開大而下降,降低到杠桿變形力度的時候,就會使得作用到杠桿上的力降低同時激發(fā)勢能變?yōu)閯幽埽軛U產(chǎn)生反彈變形,調速的氣閥減少,負荷減少。由此可以明白,杠桿的彈性變化大則負荷擺動大,變化小則擺動也隨之減小。

      1.3.2反饋消失

      油動機的使用在負荷為4.5-6.0的范圍后,油窗的反饋將會徹底消失。在此之后進一步加大負荷會導致變換器的滑閥往下方移動,從而加大泄油面積而使得油壓隨之降低。在缺乏反饋的情況下,脈沖油壓也無法恢復正常,錯油門仍偏離中心位置,油動機則不停的調節(jié)調速氣閥,直到其全部打開。在此狀態(tài)下會形成負荷上升,系統(tǒng)進行反調整,到反饋出現(xiàn)后,再次進行負荷調整,進行反調整的周期性的負荷擺動。

      1.3.3調速氣閥的重迭度不恰當

      發(fā)現(xiàn)此問題是因為機組運行過程當中的空負荷試驗結果提示調速系統(tǒng)能夠正常完成工作。并網(wǎng)帶負荷之后,操作同步器在改變負荷時,出現(xiàn)大幅度的負荷擺動大情況。

      2提升汽輪機液壓調速系統(tǒng)運行質量的措施

      2.1避免油壓波動

      首先需要從主油泵和射油器方面入手來進行問題排查,檢查其有無運行不穩(wěn)定等問題。如果經(jīng)檢查是因為這兩方面產(chǎn)生了故障和問題,需要迅速停用油泵,并開啟備用設備,避免影響汽輪機的正常運行。在日常運行中需要做好對主油泵的監(jiān)測,查驗有無異響、油溫過高、油壓失穩(wěn)等情況,一旦出現(xiàn)此類情況,需要迅速停機。其次,檢驗油系統(tǒng)內是否有空氣混入??諝庠谶M入到油系統(tǒng)時,由于空氣存在壓縮性,就會導致油在系統(tǒng)內流動不穩(wěn),產(chǎn)生壓力波動,進而破壞系統(tǒng)的整體運行穩(wěn)定性。這是由于在油泵運行時,油門會自動打開,空氣就會趁著打開的瞬間進入到油系統(tǒng)內。對于此類情況,需要做好在油泵啟動時的出口關閉,并采取相應的措施在運行過程中排出內部空氣。在此過程中需要保證整個操作的緩慢性,只有這樣才可以徹底排出油系統(tǒng)內的空氣。如果空氣無法徹底排出,則可能存在以下幾方面的原因,比如回油管路過高、油量不足、油箱與排煙機存在配合故障等等。所以為了徹底排出空氣,需要在選擇彎管最高位置來進行鉆孔。除此以外,也可以通過人為干預調試來排除空氣。

      2.2保證油質

      需要從日常維護方面入手,及時清理殘留油脂、機械雜質,做好對濾網(wǎng)的清理清洗,并定期做好對油取樣檢驗,實時掌控油的質量。同時還需要定期利用濾油機來將油中所含有的雜質和水分進行剔除,并結合具體情況來選擇是否需要添加新油,在添加新油時也必須先過濾,避免新油中含有雜質。如果出現(xiàn)油質問題,則需要停機清理,并檢查各相關油路、壓力變換器滑閥等是否存在問題,然后再根據(jù)具體問題原因來采取有針對性的處理措施。

      2.3保證汽輪機機組轉速變動率的正常穩(wěn)定

      為了保證汽輪機機組轉速變動率的正常穩(wěn)定,需要不斷優(yōu)化和完善與之相關的各種設計,如果滑閥組件出現(xiàn)磨損或者破損等問題時,必須迅速對其進行處理,否則就會導致錯油門密封等嚴重問題,所以在日常生產(chǎn)運行管理中,需要強化在汽輪機機組方面的檢修力度,及時找出和更換存在問題的調速設備,保證調速系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。

      2.4系統(tǒng)中相關零部件卡澀的處理

      對于卡澀問題,最為有效的解決措施就是強化維修保養(yǎng)。首先工作人員需要定期對汽輪機上雜物油污的打掃清理;其次,根據(jù)具體運行情況定期更換汽輪機透平油;最后,做好系統(tǒng)密封的維護檢修,避免出現(xiàn)滲漏問題,降低零部件被腐蝕的風險。

      2.5調節(jié)氣門的重疊度的處理

      對于重疊度問題,則需要通過調速系統(tǒng)靜載實驗來進行檢查和確定。調速系統(tǒng)靜態(tài)試驗。調速系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗的具體操作方法如下:將多個同步器置于處于空負荷時的滿負荷位置,然后就逐漸調整主汽門,使其不斷變小,然后詳細記錄這一過程中油動機的位置和轉速變化,然后再通過反復測定來計算出相應的遲緩率。之后再與汽輪機并列,再對負荷數(shù)值和油動機參數(shù)進行記錄,進而就可以通過換算得到相應的汽輪機靜態(tài)特性曲線,如果其不是一條平滑的曲線,就說明調速系統(tǒng)存在擺動。然后就需要通過相應的調整措施來對汽門進行調整,直到靜態(tài)特性曲線呈現(xiàn)為平滑曲線。

      3結束語

      在汽輪機運行管理工作中,必須強化對液壓調速系統(tǒng)的重視,加強對其的檢修維護。尤其需要做好對擺動問題的分析和研究,明確掌握各方面不良因素的影響和原因,并采取切實有效的措施,切實保證液壓調速系統(tǒng)在汽輪機運行中的穩(wěn)定安全,從而為汽輪機的穩(wěn)定高效運行提供良好保障。

      參考文獻

      [1]劉林城.神福鴻電1050MW機組調速系統(tǒng)常見故障處理研究[J].科技風,2019(6):181-183.

      [2]劉國棟.汽輪機高壓調門擺動的原因分析及處理[J].科技創(chuàng)新與應用,2017(29):173+176.

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