汽轮机调节阀振荡异常诊断及处理

汽轮机调节阀振荡异常诊断及处理

童国宁

（安徽淮南洛能发电有限公司，安徽 淮南 232008）

摘要：当汽轮机处于运转状态时，受电力等因素影响，振动阀时常存在振荡问题，极易对整个供电系统造成严重影响。为此，在确保机组稳定运行的同时，工作人员应借助合理的手段，分析振荡异常的主要成因。但是在操作过程中，依然存在较多有待解决的实际问题。本文重点分析汽轮机调节阀振荡异常的诊断方法和处理策略，以此供有关人员参考。

关键词：汽轮机调节阀；振荡；异常诊断

引言：在汽轮机运行过程中，如若遇到外力干扰，便可能引发调节阀出现振荡问题。但是，正常状态下，由于摆动的幅度存在较强的隐蔽性，因此不易被发现。出现此类情况的关键在于，当电力装置受到影响后，电功率便会出现一定变化，如若未能采取有效措施，随着时间的推移，极易导致系统宕机。为此，应结合现状，分析其中存在的异常，并采取必要的措施予以解决。

一、汽轮机调节阀振荡异常诊断

（一）局部检测

当汽轮机调节阀存在振荡异常问题时，力求及时找出风险的关键点位，应将以下环节视作切入点。其一，结合当前的实际情况，明确调节阀的主体特征。一般状态下，在对装置进行测试时，应确保开关始终处于断开状态，随后，应用常见的流速测试手段，绘制出阀门的运动图像。正常情况下，借助实验制取出数据的精准度相对较高，有利于帮助工作人员直观地了解调节阀状态，但是需要注意的是，正式操作前，应向管理部门递交申请，所需的时间成本较高。相反，如若未能开展具有较强针对性的测试，仅凭现有的各类数据，并对其进行分析，视设备压力和装置功率等数据为主要的参考项[1]。但是由于数据较多，需要利用对应的公式完成测算，选用不同参数，得出的结果也各不相同，时效性和稳定性都较低。为此，当装置处于稳定的运转状态时，二次调频所产生的数值便符合规定，但是在正常情况下，在汽轮机调节阀的转动过程中，极易造成部分风险，为此，应采用具有指向性的检测方案。

其一，当振荡频次较高时，在对汽轮机调节阀进行负荷轮换时，可以优先借助定压法。其二，调节不同位置阀门的交叠面积，避免汽轮机与前后两段的调节阀重合。其三，当装置处于高频运转状态时，应借助合理的手段，确保设备内部的压强始终处于正常状态。在这一过程中，当自动发电控制的指令发生变动时，闭合阀门，随着时间的推移，系统便会自动获取主汽压强、调节阀内压强等各项数值。

（二）全面排查

    针对汽轮机调节阀进行全方位排查后，通过分析可知振荡问题出现的主要原因在于。当装置长期处于运转状态时，随着时间的推移，设备的磨损度也会大幅增加，油料的渗漏量随之提升。在特定的状态下，当调节阀内部的压强提高时，在设备运行过程中，所需的油料含量也会逐渐增多。但是在这一过程中，装置的压力调节区油料也存在漏液风险。当渗漏到一定限度后，设备的油体需求便无法得到满足，当遇到外力影响后，汽轮机便会出现停滞现象。同时，当对其余装置的调节阀进行全方位测试后，也同样存在严重的摩擦问题，未能产生振荡问题的关键在于，油料的渗漏量并未到达预定值，但是依然出现振荡现象。

二、汽轮机调节阀振荡异常处理策略

（一）优化驱动架构

    当汽轮机处于工作状态时，为降低因装置长期保持运动模式，引发磨损问题出现的概率，应结合当前的实际情况，扩大连接位置孔洞的大小，并加装具备耐磨能力的材料，确保缝隙的规格满足要求。完成上述操作后，装置便可始终处于正常的运行状态，摩擦程度也相对较小，出现振荡等风险问题的可能性也会大幅降低，油料的渗漏量不足一成。

    移除进油口的挡板，落实滚轮的优化作业。正常情况下，原始滚轮进油区域的半径通常为4毫米，单位面积内，存有四处孔洞。对其进行整体优化后，半径会缩小至3毫米以内，孔洞数量也会缩减，原有挡板也随之失效。需要注意的是，落实上述环节的目的在于，把原有挡板的性能转交至滚轮上，保证汽轮机内部的油料压强始终保持在2兆帕以内。如此，不但有利于规避振荡等风险问题，更能确保内部的油体充足[2]。

（二）拓宽截流孔洞

    当截流孔洞的面积扩大后，油料的流动速度也会在原有的基础上，提高三成。在此基础上，当相邻两个汽轮机同时运转时，流量的最高值便会超过40升每分钟，有利于降低振荡问题出现的概率。但是，如若油料的流量到达临界值，一旦出油端的规格较低，且流量超过固定值时，振荡存在的可能性也会逐渐提高。

（三）改良真空程序

    首先，在特定的时间段，完成汽轮机的全面检测，并为其注入足量的润滑液，确保其始终处于稳定的运转状态。需要注意的是，在挑选油料的过程中，应优先选用品质满足要求的油体，避免应用劣质油料，提升资金投入量。反之，当组件的转动受阻时，摩擦力便会随之增强，从而引发严重的振荡问题。其次，定期观测设备内部的水分子含量。当汽轮机调节阀运行时，随着时间的推移，水体的温度便会升高。引发此类情况的关键在于，冷凝装置存在阻塞风险，为此，工作人员应采取必要的措施，排查装置的隐患问题。最后，当装置的管线存在油体渗漏风险时，便可能引发调节阀振荡异常。应及时排查排气设备的状态。

（四）其他

    为降低受汽轮机调节阀影响，从而引发的振荡问题，还可以将以下环节视作切入点。首先，适度降低当设备处于运行状态时，内部存在的压强。以此确保调节阀在特定的时间段，进行功率调整。结合实际情况，完成中压调节阀的全面改良，赋予其较高的自主管控能力[3]。其次，根据设备的运行状况，运用对应的频次调节手段，降低因设备转速无法满足要求，导致振荡出现的概率。在特定的时间段，采取必要的措施，完成针对汽轮机的流速测试，保证设备的运行状态及内部功率始终处于稳定状态，降低中压阀门自主闭合的可能性。再次，当调节阀与热能调控装置联动时，应最大限度确保热负荷处于正常状态，并在特定的情况下，加装热能联动设备。

    当汽轮机处于自主调节状态时，应保证电力系统稳定器运行，确保其与前期调频的频次一致。此外，还应借助先进的科技手段，把振荡预警数据上传至系统中，便于工作人员在第一时间感知振荡问题，及时借助必要的干预手段。同时，还可以在原有的基础上，为分散控制装置增设振荡数值感应装置。如此，在震荡问题出现时，系统便可以自主感知振荡频率，并采取手动的方式进行有效控制，及时让汽轮机恢复稳定模式。另外，工作人员还应提升对于汽轮机调节问题的关注度，并采取必要的措施。完成数据的获取和管控指令的调节后，还应及时落实方案的预估处理。

    当汽轮机调节阀存在油膜振荡问题时，应采取必要的措施，保证设备轴承处于稳定状态。为实现既定的目的，应降低相邻轴承的接触面积，降低摩擦问题出现的可能性。为此，可以向其中注入足量的润滑剂，以此调节汽轮机内部的水分子含量。同时，为保证油膜的载重能力满足要求，还应借助合理的手段，减弱润滑剂的黏性。此外，还应适度调节合金材料的面积，缩减缝隙宽度，避免汽轮机调节阀出现振荡风险。

结论：综上所述，结合以往的经验分析可知，导致汽轮机调节阀出现振荡异常的关键在于，当设备长期处于运行模式时，随着时间的推移，漏液问题日益严重，最终无法满足机组的油料需求。为实现此类风险的有效处理，应在原有的基础上，拓宽截流板孔洞的规格，并借助隔离的手段，改良驱动设备的主体架构，降低振荡异常等风险问题出现的概率。

参考文献：

[1]王瑞,尚星宇,李健，等.汽轮机高压调节阀振荡问题原因分析及处理方法[J].电站系统工程,2020,36(03):55-58.

[2]张宝,李必正,王异成,等.汽轮机中压调节阀参与电力系统低频振荡的原因分析及预防措施[J].浙江电力,2023,42(09):36-41.

[3]张宝,樊印龙,印旭洋,等.电力系统低频振荡对汽轮机组运行安全性的影响[J].中国电力,2019,50(10):120-123.