调速系统原因分析及处理论文

1、（论文）成 果 名 称：汽轮机调速系统犯卡、甩负荷分析及处理完 成 攻 关成 果 的 单位 或 个 人 日 期： 汽轮机调节系统犯卡、甩负荷原因分析及处理）一、概述：汽轮机调节系统应保证机组在各种运行方式下维持稳定运行，当运行方式变换时，机组能从一种工况平稳地过渡到另一种工况运行，当机组由于外来因素而突然甩全负荷时，调节系统应保证机组不发生超速，而且能使机组维持空负荷下的稳定转速。由此可见：汽轮机调节系统是否正常严重影响着汽轮机运行的安全性。#1机（机组型号：N100-90/535）调节系统是我国北京重型电机厂生产的高速弹性调速器调节系统，主要性能及设计参数如下；、压力油 P0=1.96 MP

2、a、脉动油 P脉= P0/2=0.98 Mpa、速度变动率可在36%范围内任意调整。、不灵敏度在0.5%以下。、在额定蒸汽参数下能保持机组空转，转速短时变化小于15r/min，汽轮机空转时通过同步器可将转速调整到3200 r/min以下的任何转速。、同步器可就地手动或在集控内遥控操纵。该机调节系统犯卡、甩负荷现象的具体情况是：远方操作同步器降负荷过程中，负荷降至72MW左右时，再连续向减负荷方向操作两把同步器，负荷仍无变化，操作第三把或第四、五把后负荷突甩至30MW65MW；后来，每当负荷减至72MW时，远方操作两把负荷仍无变化时，便立即就地向加的方向活动两把同步器，然后再减负荷，但仍存在犯卡

3、、甩负荷现象。（在犯卡、甩负荷过程中，随动滑阀2的喷嘴室油压无明显变化。在72MW时油动机对应行程为170mm。）在升负荷的情况下从未出现过犯卡、负荷突升现象。本机自95年12月投产后一个多月便发生首次犯卡、甩负荷现象，但起初发生的次数并不频繁，大家都认为很偶然，并未引起特别的重视，处理方式只是在屡次的大小修中测量各滑阀的配合间隙、过封度、清理杂质、除锈等工作，或是检修外部的凸轮配汽机构。但收效甚微。二、甩负荷原因分析：、降负荷过程调节系统动作情况简述：图（1）是高速弹性调节系统的工作原理图，在减负荷过程中，电动或手摇同步器时，同步器传动杆1向左移，杠杆4以随动滑阀2为支点，使调速器滑阀3向右

4、移，滑阀上的排油口面积A增大。该系统的控制油有两路来源：一路压力油来自反馈滑阀上的油口B，另一路来自油动机滑阀5下端所控制的油口C，而油口A为排油口。排油口A泄油面积增大，使控制油压（脉动油压）PX降低。而油动机滑阀的顶部与底部两端作用 力是相等的（为达到调节稳定，滑阀一定要居中）。当控制油压PX下降后，破坏了油动机滑阀的平衡，油动机滑阀5将向下移动，从而使油动机6活塞上腔与压力油相通，活塞下腔经滑阀与排油相通。油动机活塞上下形成油压差，使油动机下移，通过传动机构关小调节阀。在油动机活塞向下移动时，由于阀杆上斜楔作用，使反馈滑阀7上的进油口B面积增大，控制油压PX上升，于是又使油动机滑阀5向上

5、移动。在稳定时滑阀居中，堵住了通往油动机的油口，使油动活塞停止移动，调节结束，调节系统在新的功率下重新处于平衡状态。油动机滑阀油口C起到负反馈作用。当控制油压PX下降时使滑阀下移，C油口面积增大，促使PX回升，从而限制了滑阀下移，使整个调节过程能较平稳。当调节结束，滑阀居中，C油口面积也回到原来大小（C油口面积只在调节过程中有变化，稳定时为一常数）。、调节油系统方面分析卡、甩原因：油动机活塞的下移是因为：油动机滑阀5下移离开平衡位置，使压力油进入活塞上部，同时活塞下部的油从油室a退出泄压造成的。当油动机活塞在170mm行程处出现卡涩不动时，有以下几种可能：1、油动机活塞在此点有卡涩现象；2、油

6、动机滑阀此时有卡涩现象；3、调速器滑阀3存在卡涩，同步器传动杆向左移一定位移后，调速器滑阀3由于卡涩没有向右动，致使排油口面积A没有变，控制油压（脉动油压）PX也没有变，从而使油动机滑阀5没有动。分析第1点：从多次解体油动机活塞的情况的看，活塞与缸的总间隙为0.450.50mm，活塞上的节流孔畅通，活塞及缸表面没有磨拉的痕迹，因此油动机活塞不会存在卡涩现象。分析第2点：在任一稳定负荷下，油动机滑阀都是处于如图（1）所示的平衡位置，所以它若存在卡涩，调节系统犯卡、甩负荷的现象会在任何一负荷点上出现，但事实上并不是这样，所以油动机滑阀不存在卡涩。分析第3点：（1）由静态试验数据可推算出：在运行状态

7、中，同步器行程大约每移动0.30mm，负荷变化10MW；（2）通过多次在犯卡、甩负荷时的现象观察得知：随动滑阀2的喷嘴室油压在整个甩负荷的过程中没有变化，也即随动滑阀2没有移动；（3）在同步器的解体测量过程中发现：同步器传动杆与其螺纹套存在有约0.50mm的晃动量(螺纹传动所限制),传动杆上的挂钩与杠杆存在有约0.30mm的间隙（厂家标准为<0.50mm）,传动杆总的晃动量为0.80mm(注:这个数值是经多次检修同步器后调整的最小值,原来最大时为1.3mm左右)。（4）在运行中，调速器滑阀3由于油室b油压的作用，受一稳定向右的推力，如图（2）。而滑阀2在运行中是相对不动的支点，所以同步器

8、传动杆由于晃动而产生的间隙在螺纹和持钩的左面。（5）当调速器滑阀3出现卡涩时，同步器传动杆向左移动一定位移后，杠杆4没有动，而传动杆的左移仅仅是抵消了它与螺纹套及挂钩与杠杆左侧的间隙，当间隙消除后，传动杆的传动力即可克服调速器滑阀3的卡涩力，滑阀3便会突然向右移动，重新达到又一平衡位置，而这一移动量，理论上最少应为0.80mm，换算成负荷量为27MW，事实上的甩负荷量正是这样。所以调速器滑阀3存在卡涩的理论能成立。、从外部凸轮配汽机构分析卡、甩原因：从多次解体检修凸轮配汽机构、调汽门的情况看：1、各转动部件的轴承、铜套滑动良好；2、调汽门门杆光滑无划痕，弯曲度均在合格范围之内，手动提升无卡涩现

9、象；3、调汽门内部的门芯与其滑动导向套筒滑动良好，且没有卡涩痕迹；4、调汽门操纵座外壳与阀杆的传动架也滑动良好，不存在卡涩迹象。5、在做静态试验的过程中发现，油动机活塞下油压随凸轮转角的变化而变化，当#1、#2调汽门的凸轮转至拐角的部位时（如图3），油动机受力最大，此时油动机活塞下油压达最大值为1.5Mpa，而此时油动机行程恰好是170mm（卡涩点）；再逐个解列#1、#2调门后再试验，发现：每解列一个门，油动机活塞下油压（在油动机170mm行程时）下降0.1 Mpa，由此可见：油动机在此行程时受力最大。从试验过程得知：油动机不管是上升还是下降，它在行程点170mm时所对应的活塞下油压都是最大值

10、1.5 Mpa，所以油动机假若在此点卡涩时，应该在升降过程都存在卡涩，但是实际上油动机仅在下降过程中才有卡涩现象。所以可确定凸轮配汽机构机械上不存在卡涩。、可排除的其它原因：1、反馈滑阀的原因：由于油动机在170mm行程出现卡涩时，反馈滑阀也因此而处于不动的状态，所以调节系统犯卡、甩负荷没有反馈滑阀的嫌疑。2、随动滑阀2的原因：通过多次在调节系统犯卡、甩负荷时的观察得知：随动滑阀2的喷嘴室油压始终没有能观察出的变化，也即随动滑阀2始终没有移动（指可影响负荷的移动），所以随动滑阀2也与调节系统犯卡、甩负荷没有关系。 综上所述，调节系统犯卡、甩负荷最大的疑点是调速器滑阀3的卡涩。三、调速器滑阀3的

11、卡涩原因分析：、从解体检修滑阀3的情况可知：滑阀3的滑阀表面有明显的磨擦亮点。、从滑阀3的结构看，图（4）：微分器来脉动油进入油室C后分两股泄掉，一股是经套筒上的四个 8mm小孔后从套筒座上的一10mm小孔排出，另一股是通过滑阀上的四个方形6mm×8mm小孔后向滑阀右方排出。从而对滑阀形成一向左的反推力，而这一推力方向恰好与减负荷时滑阀的移动方向相反，并与油室b对滑阀产生的恒定推力方向相反，所以这一推力在一定程度上可加剧滑阀3的卡涩。四、处理过程（方案）：1、测量滑阀3与其套筒的总径向间隙为0.08mm，为了减轻它的卡涩程度，在车床上打磨滑阀表面与套筒内壁，将其总间隙增加至0.10m

12、m（厂家标准为0.06mm0.10mm）。2、将滑阀3的四个6mm×8mm方形小孔进行封堵，以消除微分器脉动油喷出时产生的推力，让微分器脉动油仅从其套筒座上的一10mm小孔排出。3、将#1、#2调汽门的凸轮拐点弧度由半径r=30mm，改为半径r=50mm图（5），可使负荷曲线由72MW下降时更加平滑，更容易调整，可有效减少负荷不合格点的发生。4、在润滑油系统的母管上加装临时滤网，利用小修后的油循环冲洗管道系统，同时投入压榨式滤油机，以确保油质的合格。五、处理后的效果及效益分析：该机调节系统检修完后于2000年9月5日并网发电，已连续运行有40余天，未出现一次调节系统犯卡、甩负荷现象。这几年来，因调速系统犯卡、甩负荷所少发的电量平均每年