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????? 對汽輪發(fā)電機組調(diào)節(jié)汽閥的改造

????? 汽輪機的功率大小調(diào)節(jié)主要是通過改變進入汽輪機的蒸汽流量來實現(xiàn)的，
執(zhí)行機構稱為配汽機構，它由調(diào)節(jié)汽閥和傳動機構組成。用噴嘴調(diào)節(jié)法的汽輪機
由多個依次開啟的調(diào)節(jié)汽閥來控制流量。如果下一個閥門是在上一個閥門全開以
后才開啟，那么閥門總升程與流量的特性曲線將是一較大曲折的線，這是不允許
的。因此，通常是在上一個閥門尚未完全開啟時，下一個閥門便提前開啟，這個
提前開啟的量稱為調(diào)節(jié)汽閥的重疊度，它一般在10％比較合適，過小不能消除曲
線中曲折部分，引起負荷擺動；過大則閥門的節(jié)流損失增大，機組經(jīng)濟性降低。
這在制造廠家一般已經(jīng)設計好了，但在實際應用中仍會經(jīng)常碰到因裝配或汽流擾
動等原因，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性曲線發(fā)生變化引起負荷擺動?，F(xiàn)以廣州市煤氣公司
廣州油制氣廠2#汽輪機負荷擺動為例，介紹對該類現(xiàn)象的解決措施。

????? 一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的問題油制氣廠2#汽輪機（B3-3.43/0.981 ）屬純背壓
式供熱機組，機組自投產(chǎn)以來一直存在負荷擺動及負荷滑移的現(xiàn)象，影響機組平
穩(wěn)運行，主要有如下問題（以電定熱方式運行）。

????? 1.手操同步器增減負荷過程中，發(fā)現(xiàn)負荷要么不動，一動就是500 ～1000kW，
然后穩(wěn)定在極少的幾個穩(wěn)定點上，如：500k W、1000kW、2000kW、2800k W 、3000kW.
而且在某個穩(wěn)定負荷點運行時，隨著熱網(wǎng)參數(shù)的波動或電網(wǎng)頻率的變化，負荷也
會出現(xiàn)大幅滑移的現(xiàn)象，即從這個穩(wěn)定點一下滑移到另一個穩(wěn)定點，操作頻率非
常高。

????? 2.若將負荷置于不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，則會出現(xiàn)來回擺動的現(xiàn)象，最大擺幅達1250kW，
考慮負荷頻繁擺動對機組安全不利，一直以來的運行方式均是采取盡可能避開不
穩(wěn)定區(qū)域來運行，有時甚至采取降低初參數(shù)（來汽壓力）來維持正常運作，機組
效率因此受到影響。另外，由于熱網(wǎng)需求量無法固定，機組也就不能長期定于某
一穩(wěn)定負荷點運行，故經(jīng)常為保證供汽而采取蒸汽排空或投減溫減壓器來維持。

????? 針對上述問題，每年都要花去很多精力去研究以消除缺陷。如認為調(diào)節(jié)系
統(tǒng)有卡澀，把整個系統(tǒng)解體進行清洗、調(diào)整；認為錯油門及壓力變換器彈簧預緊
力不足或安裝中心不對等而進行更換、調(diào)整。但結果是沒有從根本上解決問題。
最后對機組進行了一次全面會診分析，利用排除法把問題鎖定在調(diào)節(jié)汽閥上，并
有針對性地進行技術改造，獲得了理想效果。

????? 二、改造措施會診結果為調(diào)節(jié)汽閥重疊度有問題，而且通過觀察每個球形
閥的表面汽流沖刷的線形，可以發(fā)現(xiàn)當蒸汽流通過提板群閥時，對閥碟有擾動作
用，而引起負荷擺動。因此決定對閥碟進行形狀改造，以減少擾動及保證重疊度。

????? 1.打開蒸汽室蓋，復核調(diào)節(jié)汽閥及連桿的原始安裝情況，將兩閥桿抽出，
然后將橫梁帶閥碟放入蒸汽室內(nèi)進行檢測：4#、5#閥碟上下提升均不動，其他閥
碟的間隙為：1# 0.9mm、2# 1.2mm、3# l.0mm、6# 0.4mm，這說明原裝配不是很
理想，但橫梁水平可以滿足要求。

????? 2.該機組共有6 個閥碟，其中1#為梨形閥、2#至6#為球形閥，考慮球形閥
在剛剛開啟時蒸汽對它產(chǎn)生的沖擊及渦流較大，影響重疊度，決定將2#至5#閥碟
由球形改為梨形（閥碟按閥座實測數(shù)據(jù)的要求由廠家提供），因為梨形閥較長的
尾部能更多地伸進擴壓管內(nèi)，在提板提升（開閥）時，延長了閥碟開啟的時間，
以緩沖汽流對閥碟的擾動作用（參見圖1 、圖2 ）。而改造的前提是不改變機組
的動態(tài)特性，故1#、6#閥碟保持不變，保證機組能正常定速和接帶額定負荷。其
他各閥行程調(diào)整時則按照：原設計圖紙的原始行程加閥碟（閥碟及橫梁放進擴壓
管后）的間隙減梨形閥尾部直身長度，以保證重疊度即可。

????? 3.測量調(diào)節(jié)汽閥重疊度，在汽缸相對應的每個閥碟的前后分別裝上壓力表，
測得閥門前壓力p0及閥門后壓力p0′，依據(jù)公式：重疊度＝（p0－p0′）/p0 得
出每組汽閥的重疊度均在10.5% ～11.4% （標準是10% ）之間，消除了流量特性
曲線中的曲折部分，即達到消除負荷擺動的目的，這相對于改變了閥碟的形狀所
引起的節(jié)流損失，增大現(xiàn)象并不突出，幾乎可以忽略不計。

????? 三、效果采取以上措施后，通過調(diào)試以及一年多的運行結果表明，除個別
點（2600kW負荷時擺動超過150kW ）外，其他區(qū)域均較穩(wěn)定，特別是在額定負荷
段效果更好，消除了近十年的困擾。為機組的安全、經(jīng)濟運行提供了有力的保障。
每年減少因機組負荷不穩(wěn)定引起的二次蒸汽排空量達3800t ，按蒸汽成本60元／
t 計算，每年減少不必要的損失達22.8萬元。同時還給運行操作人員帶來極大的
便利，減少了因機組負荷擺動帶來的一系列額外操作，大大減輕了工人的勞動強
度。實踐證明，針對因調(diào)節(jié)汽門重疊度引起的汽輪機負荷擺動的問題，通過改變
調(diào)節(jié)汽閥閥碟的形狀、延長汽閥開啟時間以消除因汽流通過而產(chǎn)生的擾動，最終
達到消除負荷擺動的目的是可行的。