0 前言
调节阀也叫控制阀，它是在汽轮机自动控制过程中的重要部件，汽轮机的动力系统，可以通过接受调节控制单元的输出信号，通过动力的操作过程，来改变动力系统的介质流量、压力、温度和液位等工艺参数的控制元件。完成这一过程，一般是通过阀门来控制的。对于这一过程的定义，如果按行程的特点，调节阀可分为直行程和角行程；如果按其所配执行机构使用的动力分析，就可以按功能和特性分为线性特性、等百分比特性及抛物线特性3种类型。汽轮机的调节阀应不受空气、水、蒸汽和各种腐蚀性介质的影响，即使受到这些物质的侵袭，其控制能力也不受影响。计算机技术的发展，使现代汽轮机技术和电站综合自动化水平得到高速提高，必然对汽轮机的调节系统提出更高的要求，因此，创新调节阀的性能就提出了新的、复杂的要求。对于汽轮机的调节系统，已经由传统的机械－液压调节系统的应用，更新为数字－电液的调节系统，由于抗燃油数字－电液调节系统（DEH），因其控制精度高、响应快、协调控制灵活，它已经开始大量的应用于汽轮机的新机组。但在系统调试中，调节阀门的摆动问题时有发生，由于调节阀门的摆动影响工料的平衡，会直接导致汽轮机转速超速和负荷波动。为解决这一问题，就必然要从调节阀的控制机理探讨解决的方案直接由油动机控制。其液压控制流程如图1所示，控制系统结构如图2所示。
图1 油动机液压控制流程图示
图2 控制系统的流程结构图示
1 调节阀摆动问题的分析与措施
调节阀门的摆动问题的实质是控制问题，在汽轮机改造过程中经常会遇到类似的问题。在这里对这些问题进行分析，并提出具体采取的应对措施。
1.1 调节控制的反馈问题
某电厂在对汽轮机组（国产200MW）调节系统改造过程中，发现某一高调节阀门工作不正常，经常出现控制精度达不到的问题，经检测发现调节阀门有摆动现象，在阀门的控制过程中，发现在某一位置出现指令信号的上下振动，监测仪得到的振动曲线如图3所示。
图3 高调节阀门信号的振动曲线
针对这一问题，在调试过程中，首先重新调整控制阀PI（比例积分）的参数，但在调试过程中，系统中的高调门参数基本相同，经多次检测，所有的高调门都正常工作，没有发现问题，又采取了直接将不同高调阀门PV卡（伺服卡）的对换，试图解决这一故障，但经试验摆动现象仍不能消除，经分析研究，怀疑可能是反馈信号出现问题，因为系统的反馈信号采用的是两支LVDT（位移传感器），在信号高选中，控制系统各分别连接一路反馈，由于其中一支传感器出现故障，导致了调节阀门的摆动问题的出现，经更换传感器后，摆动现象消失，调节阀门可以正常工作。需要强调的是，如果反馈信号直接对给定进行修正，系统就应该自动进行调节，但如果反馈电缆的屏蔽不好，控制信号也可能受外界干扰，如果出现这种情况，也可以造成图3所示的振动曲线。
1.2 调节控制的卸荷阀问题
卸荷阀能使液压泵卸荷，通常是一个带二位二通阀（常为电磁阀）的溢流阀，功能是不卸荷时用作设定系统（油泵）主压力，当呈卸荷状态（靠二位二通阀动作转换）压力油直接反回油箱，系统压力为0值以实现一些回路控制和提高油泵寿命，减少功耗。
在对某电厂1号机组（国产200MW）改造中，发现中调门在全开位置时出现摆动现象。经检测发现，200MW的汽轮机组在正常运行时，如果带有30%以上的负荷，它的中调门应处于全开的位置，也就是说，只要汽轮机运行，它的中调门应该是长期处于100%全开位置，因此，汽轮机在正常运行时，它的摆动幅度不应该大，周期变化在10dm左右，它运动中的监测曲线如图4所示。
图4 调节阀摆动的幅度周期曲线图
如果摆动幅度较大，它可能主要是卸荷阀出现问题，因此，对这一问题的处理，可以将汽轮机停机，然后对卸荷阀进行清洗，再开机后如果运行正常，就说明故障已经排除。
1.3 调节阀的纵座弹簧予紧力问题
某电厂6号机组调节系统改造后，在调试过程中，发现4号高调门有摆动现象。这主要是由于阀门的重叠度设置所致，正常运行的4号高调门在额定参数时，它应该处于零位阀的位置。也就是说它的指令r（t）应该为零，只有当阀门在150MW负荷以上，才有可能随着负荷的波动，会发生10%左右的摆动现象。其历史曲线记录如图5所示。
图5 调节阀的负荷波动曲线
机组的设计额定蒸汽压力为12.75MPa，为了满足生产需要，经咨询制造厂家的意见，又经过专家技术论证，改造后的汽轮机组，实际运行蒸汽压力控制在13.50MPa，这比原设计额定提高了5%，显然，在机组运行时，调节级压力就应该比设计值高，但是，改造时忽略了弹簧问题，使用的弹簧，还是原设计标准件，当汽轮机蒸汽拖力大于弹簧的预紧力，就会使调节阀的预启阀随负荷的波动而波动。如果加大弹簧的预紧力，汽轮机组就可以正常运转。
2 结论
在汽轮机改造过程中，经常会出现控制波动或控制失灵问题，解决这个问题，要依据其控制原理，分析实验，选择恰当科学的方式，这样可以尽快解决问题，使汽轮机组尽快进入正常的运行状态，同时，还要在安装过程中，严格按厂家的工艺要求实施，对于油循环系统的油质要达到SEA标准2级以上，在调试时，应更换新油再进行调试，以免油质的原因影响调试结果，这样有利于调节数据的真实性，可已解决出现的调节阀门摆动问题。如果调节阀门发生摆动，应从设计基础和控制机理来分析探讨产生的原因，对于机械、液压、电子等不同的调节阀，在调节过程中不能局限于某一问题，要从整体来分析，这样就能尽快找到原因所在，就可以快速准确的排除故障，使汽轮机组正常运转。
