调节汽阀不稳定引起汽轮机负荷摆动的研究

摘要

虽然我国2008年起从国家能源发展状况以及节能减排要求出发，已规定要求关停小火电机组，但是从世界电力发展情况看，依然有许多国家和地区的电力装备处于较低状态，需要大力发展50MW 等级中小型机组；另一方面，50MW 机组除了用于发电，还广泛应用于冶金、化工、制糖等行业的自备电厂和工业用汽，以及地区集中供热等众多领域，在热电联供方面极具优势。因此,为了确保50MW 机组的安全、稳定运行以及在国外市场的进一步扩大，研究50MW 机组具有明显意义。
　　 2005年以来，伴着超临界、超超临界600MW 机组的大规模投运，以及1000MW 机组的开发，50MW 机组在我国的电力装备中的单机容量显得越来越小，功能也渐渐由带基本负荷变为调峰运行。在这种形势下，50MW汽轮机调节汽阀引起的负荷摆动问题逐渐突现。50MW 等级机组的是汽轮机调节汽阀对我国的电力发展状况不适应的表现，也是必然存在的。
　　 本文首先从调节汽阀的结构进行分析，研究发现：阀门卸载过大，同时存在预启阀，使大阀有了上下浮动的可能和空间，是导致阀杆振动和负荷摆动的结构原因；减小小阀行程是解决现役机组阀杆振动和负荷摆动行之有效的方法之一，它从结构上解决了负荷摆动问题。
　　 其次，本文通过研究小阀行程与阀门提升力的关系，得出结论：随阀门小阀行程的减小，阀门提升力逐渐增大。因而减小小阀行程是存在风险的，它会增加阀门提升力。为了保证阀门能被开启，建议仅取消最后开启的两个阀门的小阀行程。
　　 再者，本文从对阀门的控制角度进行研究，提出阀门管理功能的实现是解决50MW 机组阀点处负荷摆动的一种方法。同时，高压抗燃油的采用解决了阀门因减小或取消小阀行程而引起的提升力大的矛盾。本文还提出调门重叠度选择不当也是引起负荷摆动的原因之一。
　　 最后，本文就低压油系统下阀门管理功能的实现进行了探讨。