王波 薛瑞鑫 張磊

摘要：發(fā)電廠在汽輪機(jī)檢修完畢后需要進(jìn)行調(diào)速系統(tǒng)的特性試驗(yàn)，以檢驗(yàn)其靜態(tài)特性是否滿足運(yùn)行要求或與制造廠給出的特性曲線是否吻合。目前一些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員對(duì)靜態(tài)試驗(yàn)與靜止試驗(yàn)概念的含義認(rèn)識(shí)不清，或干脆將其混為一談。因此有必要將這兩種試驗(yàn)在概念上加以澄清并正確認(rèn)識(shí)這兩種試驗(yàn)所得結(jié)果之間的差異。本文主要介紹了600MW汽輪機(jī)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：調(diào)速系統(tǒng);靜態(tài)試驗(yàn);靜止試驗(yàn)

調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)分為兩種：一種稱靜態(tài)試驗(yàn)，即在汽輪機(jī)啟動(dòng)后，在一定的同步器位置下，改變機(jī)組轉(zhuǎn)速，在穩(wěn)態(tài)下測(cè)量轉(zhuǎn)速、調(diào)速器位移（或脈動(dòng)油壓）、油動(dòng)機(jī)行程以及調(diào)速系統(tǒng)其它相應(yīng)參數(shù)之間的關(guān)系（這一過(guò)程又稱為空負(fù)荷試驗(yàn)），然后再通過(guò)帶負(fù)荷試驗(yàn)測(cè)得油動(dòng)機(jī)行程與負(fù)荷之間的關(guān)系，就可得到調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性線。另一種稱靜止試驗(yàn)，是指在不開(kāi)機(jī)的條件下，通過(guò)高壓輔助油泵供給壓力油和脈沖油，用人工模擬一個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)，測(cè)得各滑閥、油動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)速信號(hào)之間的關(guān)系。在調(diào)門(mén)的重疊度符合制造廠要求的條件下，可用制造廠提供的蒸汽流量-油動(dòng)機(jī)行程（G-Z）曲線近似代替功率-油動(dòng)機(jī)行程（N-Z）曲線，若不滿足條件或要求更高的精度，就必須使用實(shí)測(cè)的 N-Z曲線，從而得出調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性線。

1、靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的兩種不同的概念

1.1 靜止試驗(yàn)的特點(diǎn)

由于靜止試驗(yàn)不用開(kāi)機(jī)，無(wú)需等到汽輪機(jī)回裝完畢和鍋爐點(diǎn)火供汽，只需調(diào)速系統(tǒng)和供油系統(tǒng)安裝完畢即可進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)存在缺陷可及時(shí)重新調(diào)整，對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的部套由于不開(kāi)機(jī)有時(shí)還便于架表測(cè)量。如等到正式開(kāi)機(jī)后在靜態(tài)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)就可能需要將機(jī)組解體檢查，牽涉到機(jī)組冷卻、拆裝保溫等一系列問(wèn)題，延誤工期，造成很大損失。

靜止試驗(yàn)比靜態(tài)試驗(yàn)靈活性大，尤其在查找調(diào)速系統(tǒng)故障原因時(shí)更是必不可少的手段。因此現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)這種試驗(yàn)方法充分重視，盡可能利用這種方法全面掌握調(diào)速系統(tǒng)的各項(xiàng)特性。

1.2 靜止試驗(yàn)與靜態(tài)試驗(yàn)的差異

盡管靜止試驗(yàn)具有上述優(yōu)點(diǎn)，但它不能夠替代靜態(tài)試驗(yàn)。靜態(tài)試驗(yàn)是在汽輪機(jī)真正運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行的，所得結(jié)果反映了調(diào)速系統(tǒng)的真實(shí)特性。靜止試驗(yàn)與靜態(tài)試驗(yàn)的差異是：靜止試驗(yàn)時(shí)供到脈沖油路前的壓力油是由高壓輔助油泵供給的，是一個(gè)定值，不符合真實(shí)運(yùn)行條件。由于這一差異，兩種試驗(yàn)方法所得結(jié)果不同。由于測(cè)量精度問(wèn)題，這一差異可能表現(xiàn)得不明顯，但試驗(yàn)人員對(duì)此應(yīng)該有清楚的認(rèn)識(shí)

2、汽輪機(jī)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)

調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)包括空負(fù)荷試驗(yàn)和帶負(fù)荷試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)求取調(diào)節(jié)系統(tǒng)各個(gè)部套的特性和整個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性線，從中驗(yàn)證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)工作性能是否滿足運(yùn)行要求。

2.1 空負(fù)荷試驗(yàn)

2.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

空負(fù)荷試驗(yàn)是汽輪發(fā)電機(jī)無(wú)勵(lì)磁空轉(zhuǎn)運(yùn)行工作下進(jìn)行的?？肇?fù)荷試驗(yàn)應(yīng)測(cè)?。焊惺軝C(jī)構(gòu)和傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性試驗(yàn)線;同步器的工作范圍;感受機(jī)構(gòu)和放大機(jī)構(gòu)的遲緩率，并且檢查機(jī)組能不能空負(fù)荷運(yùn)行。空負(fù)荷試驗(yàn)包括同步器工作范圍和空負(fù)荷升速、降速試驗(yàn)。

2.1.2 試驗(yàn)方法和步驟

（1）降同步器分別放在高、中限位置進(jìn)行試驗(yàn)。（2）對(duì)于設(shè)計(jì)速度變動(dòng)率在3%～6%范圍內(nèi)可調(diào)的系統(tǒng)，試驗(yàn)時(shí)，速度變動(dòng)率放在3%、4%、5%三個(gè)位置分別進(jìn)行，驗(yàn)證實(shí)際值是否與設(shè)計(jì)值相符合。（3）緩慢操作自動(dòng)主汽閥或者電動(dòng)主汽閥的旁路閥，轉(zhuǎn)速下降盡量慢一些，轉(zhuǎn)速每下降20r/min要記錄一次，測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)，直到油動(dòng)機(jī)全開(kāi)為止。（4）緩慢開(kāi)啟自動(dòng)主汽閥或者電動(dòng)主汽閥的旁路閥，使轉(zhuǎn)速升高，每上升20r/min記錄一次，直到旁路閥全開(kāi)為止。（5）按照上述方法，把同步器放在中限位置，重新做一遍。（6）試驗(yàn)中，記錄：轉(zhuǎn)速與油動(dòng)機(jī)行程以及一次油壓、二次油壓、隨動(dòng)錯(cuò)油閥行程、控制油壓的關(guān)系線。

2.2 帶負(fù)荷試驗(yàn)

2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

帶負(fù)荷試驗(yàn)是機(jī)組并入網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)增、減負(fù)荷來(lái)測(cè)?。河蛣?dòng)機(jī)行程與負(fù)荷的關(guān)系;同步器行程與油動(dòng)機(jī)行程的關(guān)系;油動(dòng)機(jī)行程與各個(gè)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的關(guān)系;各個(gè)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度與前后壓力的關(guān)系。檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)在各個(gè)負(fù)荷下運(yùn)行是否穩(wěn)定，在負(fù)荷變化時(shí)有無(wú)長(zhǎng)時(shí)間的不穩(wěn)定情況出現(xiàn)。

試驗(yàn)總記錄的項(xiàng)目：負(fù)荷、新蒸汽流量、油動(dòng)機(jī)行程、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度、調(diào)節(jié)閥前后壓力、調(diào)節(jié)級(jí)汽室壓力、同步器行程、電網(wǎng)頻率、新蒸汽壓力和溫度、真空度等。

2.2.2 試驗(yàn)方法和步驟

（1）空負(fù)荷點(diǎn)的記錄就用并網(wǎng)前的記錄，因并網(wǎng)后，負(fù)荷很難調(diào)到零。（2）從空負(fù)荷到滿負(fù)荷之間的測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于12點(diǎn)，在空負(fù)荷及滿負(fù)荷附近，測(cè)點(diǎn)密一些，因系統(tǒng)靜態(tài)特性線兩端較陡，故測(cè)點(diǎn)多一些，從而使圖形繪制較正確。（3）帶負(fù)荷試驗(yàn)應(yīng)選定電網(wǎng)頻率比較穩(wěn)定的時(shí)間進(jìn)行，一般在夜里10點(diǎn)以后進(jìn)行。（4）將機(jī)組負(fù)荷帶到額定負(fù)荷值，穩(wěn)定數(shù)分鐘后開(kāi)始記錄。（5）第一點(diǎn)測(cè)點(diǎn)記錄結(jié)束后，將負(fù)荷降至預(yù)定值再次測(cè)量，反復(fù)上述步驟直至空負(fù)荷為止。（6）做完降負(fù)荷試驗(yàn)后，即可進(jìn)行升負(fù)荷試驗(yàn)。如果試驗(yàn)中蒸汽參數(shù)、真空值比較穩(wěn)定，可以不再做升負(fù)荷試驗(yàn)。

2.3 注意事項(xiàng)

（1）在全部試驗(yàn)過(guò)程中，要盡量維持新蒸汽參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。（2）試驗(yàn)前，應(yīng)將真空提高到最高;在試驗(yàn)過(guò)程中，真空系統(tǒng)不進(jìn)行任何操作，任其隨負(fù)荷變化。（3）所有回?zé)嵯到y(tǒng)均投入，在試驗(yàn)過(guò)程中，不對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行操作。

3、結(jié)語(yǔ)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總后，以各個(gè)部套最低位置為起點(diǎn)（零點(diǎn)）進(jìn)行換算。根據(jù)空負(fù)荷試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，在第二象限繪制轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性曲線，即脈沖油壓與轉(zhuǎn)速關(guān)系線;在第三象限繪制放大機(jī)構(gòu)靜態(tài)特性曲線，即脈沖油壓與油動(dòng)機(jī)位移的關(guān)系線。根據(jù)帶負(fù)荷試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，在第四象限繪制配汽機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性曲線，即油動(dòng)機(jī)行程與負(fù)荷的關(guān)系線。然后按上述三個(gè)象限的圖形在第一象限繪出調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性線，并從特性線中求出調(diào)節(jié)系統(tǒng)速度變動(dòng)率和遲緩率。

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