汽轮机的调节

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第七节 汽轮机的保护装置
一、自动主汽阀
1、作用：
2、要求 ：（1）任何紧急情况迅速关闭
（2）足够大关闭力和快速性
（3）隔热防火措施
（4）正常运行时活动主汽阀的小滑阀
（5）足够严密性。
3、组成：主汽阀
建立安全油压
操纵座：控制主汽阀开启、关闭的执行机构
二、超速保护装置
采用原因：转速升高，转动部件应力增大，危及转子的强度。
二、对调速系统静态特性的要求
（一）调速系统的速度变动率
n 100 % nmax nmin 100 %
n0
n0
说明汽轮机同样负荷变化下稳定转速变化大小。
速度变动率对运行影响：
1、不同机组间负荷分配 1)一次调频 2)带基本负荷机组:δ =4% ~ 5%，δ ≯6% 调频机组： δ =3% ~ 4%，δ ≮3%
功能：当轴向位移达到一定值（±1mm)，发出报警信号，当
轴向位移达到危险值（ ± 1.2mm），自动保护装置动作，切 断汽源停机。
按感受元件：液压式 电气式：山型铁芯、线圈 电涡流式
四、润滑油压保护装置
采用原因：润滑油压过低，会烧坏轴承乌金造成动静摩擦。
功能：（1）发出信号
（2）投入辅助油泵
（3）关闭主汽阀 （4）停止盘车
＜0.078MPa ＜0.054MPa 交润自投 ＜0.039MPa 直润自投 ＜0.02MPa ＜0.015MPa
五、低真空保护装置
采用原因：真空降低，影响汽轮机出力且使排汽温度升
高，轴向推力增大，汽轮机振动加剧。
功能：真空降低到一定值（ 0.086MPa）发出报警信号，
配汽机构的静态特性：稳态下ΔG和Δm关系
配汽机构 调节阀：输入： ΔL
输出： ΔG
传动机构：输入：Δm
输出： ΔL
G L G
=
·
m m L
G —调节阀的静态特性 L （升程流量特性）
L
m
—传动机构的静态特性 (传动特性)
一、调节阀及静态特性
1、结构 单座阀：要求提升力大，小机组 带预启阀的调节阀：提升力大为减小，大机组 2、调节阀的升程流量特性
2、解决办法：采用功频电液调节 3、功频电液调节的特点：既具有电子装置灵敏度高、综
合方便以及非电量-电量转换实现容易的优点，有具有 液压执行机构的工作能力大、体积小、动作迅速而且 平稳的优点。
二、功频电液调节简化方框图
转速变送器 转速给定
频率放大
功率给定 测功器
功率放大
综合
功率 电液
放大器 PID 放大器 转换器 油动机 T
～
三、功频电液调节系统的工作原理
1、转速调节过程 2、功率调节过程 3、频率-功率调节过程 4、甩负荷过程
四、数字电液调节
供热式汽轮机
第一节 供热式汽轮机的类型及其经济性
一、供热式汽轮机的类型
（二）调速系统的迟缓率
迟缓原因：摩擦、间隙、滑阀过封度
迟缓率：
n2 n1 100 %
迟缓对机组运行影响： n0
迟缓区(不灵敏区)
1、机组孤立运行时引起转速波动，机组并列运行时引起 负荷波动。
2、甩负荷时易超速。
调速系统对迟缓要求：机械：ε＜0.5% 液压：ε＜0.3% 电液：ε＜0.1%
三、同步器
功能：转速升高到额定转速的1.10~1.12倍时动作，迅速
关闭自动主汽阀和调节阀。
组成：危急遮断器（危急保安器）：飞锤式、飞环式
危急遮断油门：接受危急遮断器动作，使主汽阀 关闭的机构
动作转速 复位转速
三、轴向位移保护装置
采用原因：各种原因造成轴向推力过大时将导致推力瓦的
乌金融化，转子产生不允许的轴向位移，使汽轮机动静摩擦。
2、调速系统稳定性
δ≥3%
3、甩负荷时超调量
δ ≤6%
速度变动率对不同机组间负荷分配影响： （一次调频）
N N1 N2
N1额
N1
1
N
N1额 1 N2额 2
N2额
N2
2
N
N1额 1 N2额 2
Ni额
Ni
N
n
ห้องสมุดไป่ตู้
i
Ni额
i 1
i
带基本负荷：δ较大 4%~6% 带尖峰负荷：δ较小 3%~4%
二、直接调节和间接调节
归纳：
（1）调节系统组成：转速感受机构
传动放大机构 执行（配汽）机构
（2）有差调节：稳态时不同负荷下对应不同稳定转
速的调节
N125全液压调节系统介绍：
油动机两个重要技术指标：
提升力、油动机时间常数
第五节 配汽机构及其静态特性
n转速感受机构 p1传动放大机构m配汽机 构 G
3、调节阀的联合升程流量特性和重叠度
二、传动机构及静态特性
L =常数 m
三、配汽机构的静态特性
G L G
=
·
=常数
m m L
第六节 调速系统的静态特性
调速系统的静态特性：稳态下汽轮机功率与转速之间关系
N
= p1
m N
··
=常数
n n p1 m
一、调速系统静态特性曲线的绘制
四象限图 注意3点
真空降至规定危险值（ 0.063MPa ）自动停机。
第九节 中间再热式汽轮机的调节
一、中间再热机组的特点：
（一）单元制运行方式的影响：
1、减少了新汽源的容量：降低了机组一次调频能力 2、机炉的蒸汽量不匹配 （1）机炉的负荷配合问题
（2）再热器的保护问题
（二）中间再热容积的影响
1、中、低压缸功率滞延 2、甩负荷性能恶化
汽轮机调节
第一节 一般概念
一、汽轮机调速系统的任务
1、功率平衡 2、稳定转速
供电质量标准：电压 频率（n）
f pn 60
f—供电频率 p—发电机磁极对数 n—机组转速
作用于转子上三力矩：Me：汽轮机的蒸汽主力矩
M1：发电机的反力矩 Mf：摩擦阻力矩（忽略）
转子运动方程式：
d
I dt Me M1
（一）同步器作用
1、在单机运行时，操作同步器可调整机组转速，使机组在任 何负荷下都能保持额定转速运行，从而保证供电频率稳定。
2、在机组并列运行时，
（a）操作同步器可改变机组功率，使机组在电网频率不变时 带不同负荷。
（b）操作同步器可改变电网中各台机组的负荷分配以及调整
电网频率。
（二次调频）
3、在机组并网前，操作同步器可调整机组转速与电网同步并 入电网。
二、中间再热式汽轮机的调节特点：
（一）机炉协调控制 1、炉跟机方式 2、机跟炉方式 3、协调方式
（二）设置旁路系统、中压调节阀 旁路型式：三级、二级、一级
（三）设置中压主汽阀 （四）高压缸调节阀动态过调
第十节 电液调节
一、概述
1、中间再热机组调速系统的缺点： a) 抗内扰能力差 b) 负荷的适应性差