火力发电厂小汽轮机调速系统摆动原因分析论文_靳华增

火力发电厂小汽轮机调速系统摆动原因分析论文_靳华增

靳华增

(大唐辽源发电厂 吉林省辽源市)

摘要:本文通过对电厂小汽轮机调速系统做出了全面的分析,从油压,油质和机械部分,对影响汽轮机调速系统稳定性因素分别判断,从中查看寻找造成调速系统摆动的原因,并且针对这些影响机组不稳定运行的因素,进一步总结出克服不足的方法或者确定系统设备可实施的改造方案。

关键词:火力发电厂;小汽轮机;调速系统摆动;原因及分析;

1 引起调速系统摆动的主要原因分析

1.1高压抗燃油中水分对调速系统的影响分析

高压抗燃油是小汽轮机电液控制系统中是十分重要的动力油,主要用于控制调速系统中的调速汽门、主汽门油动机的开关,保证小汽轮机调速系统控制的反应灵敏性及控制精度,同时能有效防止高压油泄漏酿成火灾。抗燃油在运行、维护过程中极易受到水分、颗粒杂质、电导率等的污染,导致控制系统伺服阀及节流孔堵塞卡涩,引起控制性能下降甚至发生严重设备损坏事故。调查分析,发现油中水分过多造成油乳化期间,呈现出泡沫状态的油成为一种轻密度的液体,这样就会使活塞出现卡涩或者强化本来很细小的卡涩。这样会直接造成调节过程中的超调量,从而就会引起调速系统摆动,进气量负荷的波动。因此,加强抗燃油的运行维护和化学监督,进一步延长抗燃油的使用寿命、防止调速系统卡涩和保障机组的安全经济运行都有着十分重要的意义。

1.2 油压波动引起的摆动分析

调速油压波动会引起的调速系统摆动,在机组正常的运行下会经常遇到的问题。造成调速油压波动的主要几个原因如下:

1.2.1高压抗燃油箱油位过低的话会造成油泵的供油量的不足,主油泵出口油压的波动,导致控制油压波动,调节跟不上,油动机开度会容易产生摆动的现象。

1.2.2 小汽轮机在运行一段时间后会出现油中的杂志逐渐堆积在油过滤网上这样就会导致油过滤网的堵塞,二次油过滤网后油压降低,控制油的流程就会减少,放大器中高压油进油油压降低,二次油压也就会随之降低,这样也就直接影响到油动机开度和小汽轮机负荷发生变化。

1.2.3 由于主油泵运行不正常或者本身的损坏。主要油泵出口油压的波动,导致控制油压波动,调节就会明显跟不上,这样就会轻易的引起调门开度产生严重的摆动。

1.2.4 小汽机高压抗燃油系统中的蓄能器设备氮气不足或皮囊损坏,无法对系统油压波动起到缓冲和稳定油压的作用。同时高压抗燃油系统中过滤器、管路连接等处胶圈渗油、漏油也会影响系统油压波动,导致调速系统摆动。

1.2.5 高压油是由主要油泵出口经可调节针阀进入旋转阻尼,然后一部分经阻尼管和油封环的径向间隙排出,形成一次油压,油封的径向间隙有严格的标准要求,一般会调整在0.05~0.13mm范围内,如果油封环的径向间隙过大,会带来如下两方面的隐患:(1)泄油量必然增加,导致油压的降低,就不能够准确的反映出小汽轮机的转速,直接影响到了调节系统的正常调节。(2)随着油封环径向间隙的增大。也随着压力油的作用下,油封环很有可能会产生浮动,泄油量因此也会产生变化,造成油压的严重波动,带来不断的油压波动,这样就会直接导致油动机的开度摆动和负荷摆动。

2 调速系统的迟缓率会大大引起摆动;

2.1 油动机的迟缓率主要影响

继动器活塞以及大活塞在升降过程中受到摩擦等因素的影响,这样会导致油动机在升程和回程中静态特性曲线不是单一的一条直线,而近似乎平行两条曲线,这样会使控制油压与油动机的行程开度不是一一对应的原值对应关系,就会明显产生迟缓率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆油动机的最大迟缓率一般都超过规定值3mm,高压油动机达到5~6mm,中压油动机的最大迟缓率更大,达到8~10mm。

2.2 降低油动机的迟缓率

2.2.1 油动机的迟缓率主要是由于活塞和活塞套之间存在的摩擦力造成的,油动机控制油必须在克服摩擦力之后才可以进行正常的调节。所以摩擦力的的大小决定着迟缓率的大小。继动器活塞都有着不同程度的磨损,这样造成活塞磨损的主要原因有以下两点:(1)油质太差,油在运行一段时间后,就会产生杂质,水分也会相应的增多,润滑效果就会明显的下降。油动机活塞与摩擦面之间的间隙只有0.1mm左右,这样在相对运动中就会很容易的造成磨损和卡涩。(2)活塞自找中心能力差,在设计上,油动机内继动器活塞上连杆轴与反馈杠杆之间的连接采用的是球面连接,在反馈杠杆变形式安装不够准确时,继动器活塞可以自行找中心,实际上在拉弹簧受力期间,由于球面生锈,不光滑等原因而发生卡涩,此球面形同虚设,起不到自找中心的作用,造成继动器活塞,错油门活塞偏离中心线,发生偏摩现象。针对这两个原因,可以采取相应的措施并加以解决。

2.2.2 加强过滤油工作,机组投产初期,由于反馈促窗口被堵塞而机内只有油泥,因此机组负荷出现衰减性摆动,当此部分完全被堵死后,引起反馈消失而机组负荷出现不衰减的摆动。将反馈窗口堵塞的油泥,窗口边缘的毛刺清除并将透平油中的机械杂志过滤掉,并且准确无误的保证油质良好,每次机组大小修理都要对油箱进行清洁工作。大修期间,更要采用油系统的大流量冲洗装置,对油系统进行循环式冲洗,直到冲洗到没有杂质的目的为准。

2.2.3 安装油动机期间,必须严格的按照工艺要求的进行组装,调整好继动器的活塞中心。经常检查继动器连杆轴与反馈杠杆之间球面连接的对面,保证球面的干净,平滑,没有卡涩,可能自如的找中心,减少继动活塞,错油门活塞的单边摩,保护好摩擦表面,大大延长各活塞的使用寿命。另外呢,对已经摩擦的活塞要及时的更换,防止摩擦的进一步加大。

2.2.4 一定要保证油动机的活塞摩擦面良好润滑以及平滑无磨损,所以可以降低摩擦系数。大大的减少了摩擦力。从而也明显的降低了油动机的迟缓率。

2.2.5 调速系统摆动特点是一定负荷区域内机组负荷出现有规律的不衰减摆动,其原因是在该区域内没有反馈而错油门滑阀不能复位,从而使转速变化和调速系统运动产生不衰减的过程,而该段调速不等,这就是导致负荷不衰减而有规律的摆动。调速汽阀重迭度不当时调速系统摆动特点是,机组在一定负荷区域内负荷会自动升降从而出现大幅度的负荷摆动。其中主要的原因是调速汽阀重跌度大,引起静态特性曲线局部速度变动率小,使机组在此区域内产生负荷摆动。

3 结束语

文章分析表明了小汽轮机的调速系统摆动的因素很多,系统是庞大复杂并且比较落后,设备的质量以及加工精度都是比较差的。所以有待我们在今后实践工作中要不断的进行摸索,探讨,分析及改进。同时,还更要严格的控制检修质量,把问题解决在最开始状态,防止由于调速系统的异常摆动造成的严重事故的发生。

参考文献

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[2]刘婧艳.基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析[J].价值工程,

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[4]湛江电力有限公司 #4机调节保安系统安装、维护说明书.

[5]N330-16.67/537/537型330MW凝汽式汽轮机汽轮机本体改造安装、维护.

[6]湛江电力有限公司 #4机组汽机主保护逻辑图.

论文作者:靳华增

论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期

论文发表时间:2016/7/19

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