小型汽轮机调速系统负荷波动原因及解决对策

刘国军

摘 要：在我国工业电网的生产过程当中，汽轮机机组项目能否安全有效地运行，直接关系着企业的生产安全问题以及总体的施工生产效率，而汽轮机调速系统运行过程中出现的负荷波动问题，将会严重地影响到电网的生产运营，为此，本文将针对负荷波动问题产生的原因展开讨论，希望可以找到有效的解决方案对策。

关键词：小型汽轮机；调速系统；负荷波动

前言：在小型汽轮机的结构组成当中，汽轮机的调速系统一直起着非常关键机组转动调整作用，可以影响到机组性能的有效发挥，同时确保汽轮机的总体输出能够和当时的供电负荷值一致，如果在实际生产施工中，调速系统负荷波动情况发生了较大变化，将会给汽轮机的施工作业带来巨大的安全隐患。

一、汽轮机调速系统负荷波动问题的提出

汽轮机是一种能够将蒸汽做功所产生的能量进行机械动能转化的机器，通常情况下，汽轮机是机械生产中的动力系统，可以为运行系统提供充分的驱动力量，在分布式的集散控制系统中，汽轮机组需要在额定的功率参数下进行闭环回路施工，此时的汽轮机调速系统将会产生一系列的负荷波动值，负荷波动的幅度范围大约在3MW到5MW之间，这种负荷波动的情况将会对机械生产锅炉中的内部压力造成一定程度的波动影响，从而造成机械生产锅炉燃烧出现不稳定性，假如负荷波动的强度过大的话，还会造成锅炉设备出现炉膛灭火的问题，这也正是在汽轮机生产施工的过程中，加强对调速系统负荷波动有效控制的现实意义所在[1]。

二、小型汽轮机调速系统负荷波动的原因及相应的解决对策

（一）透平油品质不良的因素

造成汽轮机设备中调速系统出现负荷波动的主要原因之一是因为透平油的质量不高，品质不良而出现的机组负荷波动问题，没有选择上好的透平油进行生产施工，这样自然就会对机组中调速装置系统的运行特性产生一定影响，无论是静态施工作业，还是动态的施工作业，都是无法避免糟糕的透平油影响，而造成透平油质量不高的原因有很多，像是机械生产过程中所产生的固体生产废料，都会影响到油质的透明性程度，进而出现了小型汽轮机机轴封漏油和漏汽等情况，最终导致汽轮机机组生产所用油是掺水的，同时还掺杂着某些固状的物体，不明颗粒或是金属器械，造成汽轮机调速系统出现卡顿，造成了汽轮机生产失误[2]。

为了能够妥善地解决由于透平油品质不良的原因所造成的机组调速系统出现负荷波动，同时需要做的就是在油质生产和使用的过程中，必须按照说明书当中所规定的技术要求，进行科学性的系统调试工作，从而达到透平油的使用要求，一旦发现油质的质量出现问题，需要将存在缺陷油质清除出去，并進行油质的密封处理。

（二）调速系统转速的变动率以及迟缓率因素

一般来说，汽轮机中调速系统的转动速度变动值，还有转速摆动的迟缓率变化情况，都和汽轮机组的负荷波动存在一定关系，根据汽轮机机组的负荷摆动值，还有转速的摆动值计算公式可以了解到，为了能够保证汽轮机机组处在正常的运行状态下，人们总是希望汽轮机机组中的调节系统转动速度变动值要大一些，但是从实际的生产施工情况下可以知道，太大的汽轮机调速系统转动速度的变动率，并不能够很好地帮助并解决汽轮机机组甩掉多余的动态负荷波动值，因而此时施工操作者希望调速系统中转速变动的迟缓率值要小一点，因而转速的迟缓率太大的话，将会使的汽轮机机组的施工动作协调性差，引发调速系统出现负荷波动的问题[3]。

为了能够更好地完善汽轮机机组的转速变动率，还需要加强对机组转动速度迟缓率的创新改进设计，当汽轮机传动机组的转承处出现破损等情况时，如果不能对其加以施工注意和重视的话，还会导致更多的油动机和错油门密封等问题，因而需要在今后的生产过程中，提升对汽轮机机组设备的维修检测力度，及时修理并更新老旧的调速系统设备。

（三）调节气门的重叠度因素影响

造成小型汽轮机机组中调速系统的负荷波动值过大的另一点原因，主要是因为机组中调节气门的重叠度太大或是太小所导致的调速系统出现不稳定性。从技术层面上来看，如果调节气门的重叠度太大了的话，就会出现两个一模一样的生产流量调节气门控制模型，不过这种流量的控制主要是在一定的负荷压力水平下进行的，当调节气门的重叠度不高时，也会造成汽轮机机组调速系统出现比较大的生产功率变化值，同理假如调节气门能够有效地进行开源节流，也就可以尽可能解释调节气门在流量控制活动中的重要性，此时如果有两个邻近的调节气门，在它们气门的连接范围内将会产生一定的负荷波动，假如负荷波动的范围超过了这一连接范围的最大值的话，自然也就无法保证汽轮机机在生产操作中不会受到负荷波动的影响，必须将调节气门的重叠度掌控在一定范围之内，才能够更好地调节并改善系统的波动性[4]。

（四）错油门过封度的影响

而错油门过封度的影响，主要针对的是汽轮机机组在调速转动的过程中，系统的稳定性相对较差，对于断流流量进行放大的时候，错误地使用了油门的滑阀，并且没有针对错油门进行相应的过封度设计，但实际上错油门的封闭度会对调速系统转速产生一定的影响，如果闭封性比较好的话，能够通过计算机运算系统进行更为有效的控制，如果错油门的封闭性非常差的话，自然也就不能够将调速系统的参数结果显示出来，无法对小型汽轮机的机组开展有效的控制，不仅如此，此时的汽轮机机组的运动转速还将有可能出现忽高忽低的问题，导致汽轮机的调速系统极为不稳定，负荷波动的脉冲压力值也比较大，都是由于错油门过封度控制不好所造成的[5]。

为了有效地避免出现错油门封闭性方面的问题，应当在汽轮机的施工过程中，尽可能地避免让油动机发生机械摆动，尽管一定程度的错油门过封度是存在价值的，但是过封的程度不应过大，避免汽轮机调速系统出现较大的迟缓率。

（五）其他方面因素影响

除了上述几点原因将会造成汽轮机中调速系统的负荷波动以外，还有像是热网因素以及汽轮机机组当中的油动机提升能力，都会或多或少对汽轮机的调速系统转动能力造成影响，如果油动机的提升能力较大的话，就会出现很多的资源浪费，而油动机的提升能力比较小的话，就会发生汽轮机动力较低的问题。在汽轮机运行过程中，将会产生大量的热量，采用单机供热的方式，将会产生跳跃式的热负荷变化值，是使用热网供热的方式，也需要在使用的过程中，对汽轮机内部的压力进行有效的控制，进而避免“阻塞”问题的发生。为了保证汽轮机调控系统可以有效地工作运行，一定要选择适当的油动机提升能力值，并且定期对其进行维护管理。

结论：综上所述，造成小型汽轮机调速系统出现不同程度的负荷波动原因有很多，因而在实际的生产施工中，一定不要慌张，冷静地面对并寻找汽轮机机组调速系统转动的不稳定原因，有目的地去对负荷波动情况进行改善，进而确保汽轮机可以处于正常的工作状态下，提高我国工厂的汽轮机生产效率。

参考文献：

[1]刘汉俊.浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因[J].科技创新与应用，2016，（16）：119-120.

[2]李艳，张晓婕.模糊-PI双模控制在小型汽轮机数字电液控制系统中的应用[J].纸和造纸，2015，（11）：30-33.

[3]李学敏.小型汽轮机组调速系统负荷波动原因及解决对策[J].技术与市场，2014，（11）：135.

[4]张爱民.浅谈小型汽轮机组调速系统负荷波动的原因[J].科技视界，2012，（11）：150-151.

[5]卢益.小型汽轮机组电液调速系统的特点及稳定性分析[J].发电设备，2009，（03）：208-210.