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汽轮机负荷摆动的原因及解决措施
发布时间：2019-03-30 14:31来源：伊顿浏览次数：579
在机组运行过程中，尤其是机械液压式调速系统的机组，汽轮机负荷摆动的问题经常发生，使得客户备受困扰。比如说，由厂家的机组负荷在4000KW以下及4000-8000KW时，负荷不易稳定住，波动较大，负荷表指针摆动频繁，波动范围在4000KW；有的厂家的机组调速系统中的油动机上下移动频繁，移动量在20mm左右；经过多次检修，从中总结了一些实际经验!
如下介绍，供参考。
一、负荷摆动的原因分析
1、油系统：
（1）润滑油系统油压的影响：
机组原润滑油压设计参数为0.08-0.15MPa，当汽轮机转子在正常运行状态下，机组实际润滑油压为0.056-0.065MPa，远低于设计要求，轴与轴瓦间不易建立稳定的油膜，两者之间处在半液体摩擦状态（可通过检修中对各轴瓦的检查，能发现支持轴承下瓦瓦面有明显的磨损痕迹），此时的转子处在不稳定运行状态下，直接影响负荷的稳定性。
（2）润滑油系统润滑油温度的影响：
机组原轴承入口润滑油温度设计参数为35.45℃，当润滑油温度在42-45℃，机组实际润滑油压为0.056MPa；当润滑油温度在35-38℃，机组实际润滑油压为0.065MPa；这是因为润滑油在温度高时变得较稀，而润滑油在温度低时会变得较粘稠，粘稠的润滑油易在轴瓦间形成较好的油膜，并易建立油压。可见，润滑油温度的高低可间接影响润滑油压的变化，而润滑油压变化会直接影响运行的稳定性。
（3）润滑油系统润滑油质的影响
该汽轮机用润滑油是LSA46抗氧防锈汽轮机油，润滑油系统中会进入一些杂质，这些杂质主要是灰尘和细小颗粒，甚至有一些金属削，会导致机构卡涩现象，对调速系统图产生很大影响，如下：
①同步器内机构卡涩，运行操作工手动同步器调整负荷，会感觉到调整手轮特别紧，甚至紧到一只手的力量无法拧动手轮，徐永两只手才能扳动手轮旋转。这种卡涩现象发生时，会使操作工存在调整手轮时用力过猛，手轮旋转过大，产生人为操作负荷波动。这时只能用木头锤或胶皮锤来震打同步器，减轻卡涩现象，维持汽轮机组运行至计划停车。
②调速系统内的套筒和滑阀之间卡涩，是套筒与滑阀间有污物。当系统变化时，脉冲油压也会变化，造成滑阀上下油压不一致，滑阀此时应该跟随油压波动上下滑动，但因有污物造成的卡涩，使滑阀上下压差越来越大，直至滑阀上下油差大于卡涩阻力，滑阀突然动作，拉动调速汽阀阀杆大幅度开合，造成机组闪速升降，随之机组产生了剧烈波动。
（4）调节部件漏油
调节部件漏油，一方面将会造成系统油压过低、油动机出力不足，调节系统迟缓率增加以及调节元件性能的失常，从而引起调节系统的摆动。
2、调速系统内的套筒窗口与滑阀过封量设计是否合理
调速系统出厂时是设计好的，只是在以后的检修维护中造成的滑阀与套筒窗口的过封量发生变动，引起调节系统的摆动。
3、调速汽阀连杆支撑不平衡
调速汽阀与油动机的连接是通过一个三角形连杆同步运行的，三角形的一个顶点连接油动机，三角形的另一个点平行着与两个支点连接，并带动调速汽阀同步运行，一个支点的是力臂，两个支点的是轴。两个支点的轴，如有一个发生滑脱，力的三角形就会发生扭曲，扭曲的力很大，造成调速汽阀突然动作。
（4）配汽机构有缺陷。
汽轮机功率调节表现为调节汽门开度的改变，因而系统摆动的一个重要标志是调节汽门开度的上下波动。要保证调节系统的稳定，必须要求配汽机构能良好地工作。
①调速汽门型线不良或磨损。随着机组运行年限不断增加，由于汽流冲刷，频繁打闸，使得调节汽门门芯与门座上出现不同程度的小坑和通沟等，若缺陷出现于型线处，会造成调节汽门漏汽，从而使转速无法稳定。
②调节汽门重叠度不正确。调节汽门重叠度过大或过小甚至存在空行程都对调节系统的稳定性有很大影响。
③配汽机构卡涩。阀杆与阀套积有盐垢而使阀杆活动卡涩。随着运行时间延长，盐垢日益堆积，卡涩越趋严重，导致大幅度摆动。如果发现阀杆卡涩，应检查阀杆是否弯曲。
二、负荷波动的解决措施
1、保证润滑油压在设计参数内。如有小的偏差，虽可维持运行，但对轴瓦是有危害的，时间长了会有磨损，振动值增大。
（1）在保证主油泵工作正常的情况下，调整主油泵出口各油挡间隙在合理范围内，减少泄油量，保证出口油压正常。
（2）检查润滑系统内的冷油器，滤油器等设备和阀门全开状态，减少润滑油循环回路阻力，保证油路畅通。
（3）检查润滑油回路的注油器喷嘴与扩压管口的距离是否合理，如油压低，油量充足，可调小注油器喷嘴与扩压管扣的距离或同时增大注油器喷嘴的内口直径。
（4）调整轴承各瓦同油间隙及瓦的结合面间隙，减少油压的外泄。
（5）查看油箱油位及油箱滤网等，确保回油正常和注油器吸油充足。
2、保证润滑系统润滑油温度在设计参数内。只有在润滑油压较低时，调整润滑油温度的高低对机组负荷的波动会有一定的影响，但在高低压或过低油压时，润滑油温度的调整对稳定负荷产生布了影响。所以，润滑油温度影响负荷波动的前提是润滑油压略低于设计值。
3、保证润滑油系统油质合格。保证油质合格是保障机组稳定运行的关键。
（1）定期对油系统进行过滤，如有条件的企业可建立一个长期运行的滤油系统。
（2）对油系统的滤油设备滤网要经常吹扫，保证滤油设备滤油的可靠性。
（3）汽轮机组大修后，对机组各回油出口加一层滤网，启动辅助油泵，将油循环起来，过滤一下油系统内颗粒杂质，之后拆除个滤网，恢复正常状态。
（4）将油管路全部更换为不锈钢管，减少油系统内易生锈材质。
（5）定期开油箱脱水排污阀，将油箱内积水和沉淀物及时排出。
（6）润滑油系统运行3年后，要对油系统彻底清扫一次，并更换新润滑油。
4、各种滑阀等活动部件的配合间隙，应符合设计要求，对磨损或腐蚀严重的要及时更换。
5、处理好套筒窗口与滑阀的过封量是比较困难的，滑阀凸肩设计的比窗口高度大，虽然有了大的过封度，可提高调节系统的稳定性，但却增加了调节系统的迟缓率；没有了过封量，又会引起调节系统摆动。所以在拆装调速系统时一定要有记录，对套筒与滑阀进行调整时要制造厂设计要求施工。
6、保证机械各运动部分平衡在机组每次检修后，应对机组的各部进行一次检查，查看各螺栓、销子、卡簧等是否缺少或松动，如有问题，可提前处理。
7、保证调节汽门门杆与门杆套间隙标准，保证调节汽门重叠度正确，有必要是更换调阀。
以上对汽轮机组负荷波动的原因和解决措施做了简单的经验总结介绍，但在实际运行中会出现多种多样的问题，产生问题的原因不同，处理的手段也会不同，要灵活掌握，具体问题具体分析，保证机组负荷的稳定，以实现生产稳定运行，保证企业经济效益化。
如下介绍，供参考。
一、负荷摆动的原因分析
1、油系统：
（1）润滑油系统油压的影响：
机组原润滑油压设计参数为0.08-0.15MPa，当汽轮机转子在正常运行状态下，机组实际润滑油压为0.056-0.065MPa，远低于设计要求，轴与轴瓦间不易建立稳定的油膜，两者之间处在半液体摩擦状态（可通过检修中对各轴瓦的检查，能发现支持轴承下瓦瓦面有明显的磨损痕迹），此时的转子处在不稳定运行状态下，直接影响负荷的稳定性。
（2）润滑油系统润滑油温度的影响：
机组原轴承入口润滑油温度设计参数为35.45℃，当润滑油温度在42-45℃，机组实际润滑油压为0.056MPa；当润滑油温度在35-38℃，机组实际润滑油压为0.065MPa；这是因为润滑油在温度高时变得较稀，而润滑油在温度低时会变得较粘稠，粘稠的润滑油易在轴瓦间形成较好的油膜，并易建立油压。可见，润滑油温度的高低可间接影响润滑油压的变化，而润滑油压变化会直接影响运行的稳定性。
（3）润滑油系统润滑油质的影响
该汽轮机用润滑油是LSA46抗氧防锈汽轮机油，润滑油系统中会进入一些杂质，这些杂质主要是灰尘和细小颗粒，甚至有一些金属削，会导致机构卡涩现象，对调速系统图产生很大影响，如下：
①同步器内机构卡涩，运行操作工手动同步器调整负荷，会感觉到调整手轮特别紧，甚至紧到一只手的力量无法拧动手轮，徐永两只手才能扳动手轮旋转。这种卡涩现象发生时，会使操作工存在调整手轮时用力过猛，手轮旋转过大，产生人为操作负荷波动。这时只能用木头锤或胶皮锤来震打同步器，减轻卡涩现象，维持汽轮机组运行至计划停车。
②调速系统内的套筒和滑阀之间卡涩，是套筒与滑阀间有污物。当系统变化时，脉冲油压也会变化，造成滑阀上下油压不一致，滑阀此时应该跟随油压波动上下滑动，但因有污物造成的卡涩，使滑阀上下压差越来越大，直至滑阀上下油差大于卡涩阻力，滑阀突然动作，拉动调速汽阀阀杆大幅度开合，造成机组闪速升降，随之机组产生了剧烈波动。
（4）调节部件漏油
调节部件漏油，一方面将会造成系统油压过低、油动机出力不足，调节系统迟缓率增加以及调节元件性能的失常，从而引起调节系统的摆动。
2、调速系统内的套筒窗口与滑阀过封量设计是否合理
调速系统出厂时是设计好的，只是在以后的检修维护中造成的滑阀与套筒窗口的过封量发生变动，引起调节系统的摆动。
3、调速汽阀连杆支撑不平衡
调速汽阀与油动机的连接是通过一个三角形连杆同步运行的，三角形的一个顶点连接油动机，三角形的另一个点平行着与两个支点连接，并带动调速汽阀同步运行，一个支点的是力臂，两个支点的是轴。两个支点的轴，如有一个发生滑脱，力的三角形就会发生扭曲，扭曲的力很大，造成调速汽阀突然动作。
（4）配汽机构有缺陷。
汽轮机功率调节表现为调节汽门开度的改变，因而系统摆动的一个重要标志是调节汽门开度的上下波动。要保证调节系统的稳定，必须要求配汽机构能良好地工作。
①调速汽门型线不良或磨损。随着机组运行年限不断增加，由于汽流冲刷，频繁打闸，使得调节汽门门芯与门座上出现不同程度的小坑和通沟等，若缺陷出现于型线处，会造成调节汽门漏汽，从而使转速无法稳定。
②调节汽门重叠度不正确。调节汽门重叠度过大或过小甚至存在空行程都对调节系统的稳定性有很大影响。
③配汽机构卡涩。阀杆与阀套积有盐垢而使阀杆活动卡涩。随着运行时间延长，盐垢日益堆积，卡涩越趋严重，导致大幅度摆动。如果发现阀杆卡涩，应检查阀杆是否弯曲。
二、负荷波动的解决措施
1、保证润滑油压在设计参数内。如有小的偏差，虽可维持运行，但对轴瓦是有危害的，时间长了会有磨损，振动值增大。
（1）在保证主油泵工作正常的情况下，调整主油泵出口各油挡间隙在合理范围内，减少泄油量，保证出口油压正常。
（2）检查润滑系统内的冷油器，滤油器等设备和阀门全开状态，减少润滑油循环回路阻力，保证油路畅通。
（3）检查润滑油回路的注油器喷嘴与扩压管口的距离是否合理，如油压低，油量充足，可调小注油器喷嘴与扩压管扣的距离或同时增大注油器喷嘴的内口直径。
（4）调整轴承各瓦同油间隙及瓦的结合面间隙，减少油压的外泄。
（5）查看油箱油位及油箱滤网等，确保回油正常和注油器吸油充足。
2、保证润滑系统润滑油温度在设计参数内。只有在润滑油压较低时，调整润滑油温度的高低对机组负荷的波动会有一定的影响，但在高低压或过低油压时，润滑油温度的调整对稳定负荷产生布了影响。所以，润滑油温度影响负荷波动的前提是润滑油压略低于设计值。
3、保证润滑油系统油质合格。保证油质合格是保障机组稳定运行的关键。
（1）定期对油系统进行过滤，如有条件的企业可建立一个长期运行的滤油系统。
（2）对油系统的滤油设备滤网要经常吹扫，保证滤油设备滤油的可靠性。
（3）汽轮机组大修后，对机组各回油出口加一层滤网，启动辅助油泵，将油循环起来，过滤一下油系统内颗粒杂质，之后拆除个滤网，恢复正常状态。
（4）将油管路全部更换为不锈钢管，减少油系统内易生锈材质。
（5）定期开油箱脱水排污阀，将油箱内积水和沉淀物及时排出。
（6）润滑油系统运行3年后，要对油系统彻底清扫一次，并更换新润滑油。
4、各种滑阀等活动部件的配合间隙，应符合设计要求，对磨损或腐蚀严重的要及时更换。
5、处理好套筒窗口与滑阀的过封量是比较困难的，滑阀凸肩设计的比窗口高度大，虽然有了大的过封度，可提高调节系统的稳定性，但却增加了调节系统的迟缓率；没有了过封量，又会引起调节系统摆动。所以在拆装调速系统时一定要有记录，对套筒与滑阀进行调整时要制造厂设计要求施工。
6、保证机械各运动部分平衡在机组每次检修后，应对机组的各部进行一次检查，查看各螺栓、销子、卡簧等是否缺少或松动，如有问题，可提前处理。
7、保证调节汽门门杆与门杆套间隙标准，保证调节汽门重叠度正确，有必要是更换调阀。
以上对汽轮机组负荷波动的原因和解决措施做了简单的经验总结介绍，但在实际运行中会出现多种多样的问题，产生问题的原因不同，处理的手段也会不同，要灵活掌握，具体问题具体分析，保证机组负荷的稳定，以实现生产稳定运行，保证企业经济效益化。
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