青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇

青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇

青岛捷能汽轮机之汽轮机调速系统篇

电调

一：自动调节

1、自动调节：使被调量或被调参数按要求规律变化。

2、蒸汽轮机自动调节的基本方法：

● 汽轮机的工作介质：蒸气

● 发电用汽轮机的能量转换过程：蒸汽的内能——轴系的机械能（动能）——电能

● 函：

● 汽轮机的功率公式：

N=D

0x

ΔHxη0i/3600 KW

D：蒸汽流量 kg/h

ΔH：蒸汽透平的绝热函降 kJ/kg

η

0i

：汽轮机的内效率

N：功率

● 被调量或调节参数：表象看：转速、功率、排汽压力、进汽压力、抽汽压力等

●实际调节量或参数：蒸汽流量、调节汽阀的开度

I二：电调系统的定义、分类和组成

1、电调系统的定义：在全液压调节的基础上，某些环节由电子产品所代替的调节系统。优点：精度高、更稳定、操作方便

缺点：安全性能低——通过冗余和保护来解决

2、分类：

厂内产品：KD系列 K系列

按反馈方式分：电反馈、液压反馈、机械反馈

按所选用的电调产品分：Woodward系列、ABB系列、HLS系列、新华系列等

三：常用的电调产品及介绍

（1）组成：数字调节器+电液转换器

（2）厂家：WoodWard、HLS、新华等

（3）作用：

数字调节器（CPU）：采集各种需要的数据和接收用户的指令，按照预先设定的程序进行运算、判断、比较等操作，决定输出的状态或大小。指令

电液转换器：把数字调节器输出的电信号转换成一定的液压信号

(5)外观：505/505E：

正面：显示屏、数字键、功能键、选择键等

背面：接线端子、通讯接口、电源接口

(6)输入/输出（以505E为例）

输入：模拟量 8个 2个必选（转速输入）+6个可选

开关量 16个 4个必选：停机NC、复位、转速升、转速降

12个可选（如果是发电用机组，GB（发电机油开关）和TB（电网油开关）是必选的）

输出：模拟量 8个 2个必选（执行器）+6个可选

开关量 8个 2个必选：报警、停机NC

6个可选

（7）电源：三种 24VDC

110VAC/110VDC

220VAC

505E/505本身具备断电延时功能，以便断电时顺利地切换到UPS供电。

（8）505/505E的三种模式

程序模式：停机状态下对调节器进行编程组态，或者在运行中查看编程内容。运行模式：调节器接收参数和指令，运行程序，对机组进行有效控制。

服务模式：故障诊断及内部参数的更改。

所有的模式的操作都可以就地在面板上操作完成。

运行时一些常用的指令可以通过组态好的开关量输入来完成。

通信方式有两种：ASCII，RTU

除了个别功能外，以上三种模式的决大多数操作都可以通过通信完成。

(9)基本控制原理图

(9)电液转换器

CPC Voith阀 DDV阀摩根阀等

电器部分：电源（24VDC）、信号输入（4～20mA）、输出液压部分：压力源（高压油）、泄油、工作油压

特点：信号输入（4～20mA）与工作油压成线形关系

调整：通过电位器调整工作油压，使其输出压力与输入的信号一一对应并且为设计值。高频震荡：防卡涉

I四：几个典型的调节系统的分析

1、青汽厂单抽12MW全液压调节系统

（1）重要的几个系统图

调节保安油路系统图

热力系统图

电气保护系统图

外部油管路系统图

（2）调节保安油路系统图

组成：调节部分+保安部分（机械式）+部分油系统

调节部分：

一次脉冲油路：主油泵、一次脉冲节流孔、压力变换器、高压错油门、高压油动机

二次脉冲油路：主油泵、二次脉冲节流孔、压力变换器、低压错油门、低压油动机

系统图、油路图、工作原理

工作原理：

纯凝工况：抽汽不投入，抽汽调压器解除；二次节流旋塞关闭，低压油动机全开。

电负荷↓→转速↑→主油泵出口油压P1↑→压力变换器滑阀上移，f2↓→一次脉冲油压P01瞬间↑→错油门滑阀上移，油动机下腔室进油，上腔室回油，调节汽阀关小→转速↓

反馈：油动机上移→反馈窗口f3↑，当|△f2|=|△f3|，流量重新平衡，P01回到平衡

状态，错油门滑阀回到平衡位置，油动机静止，调节系统平衡。

增加负荷：手摇同步器（向下）→压力变换器滑阀下移，f2↑→一次脉冲油压P01瞬间↓→错油门滑阀下移，油动机上腔室进油，下腔室回油，调节汽阀开大→负荷↑

反馈：油动机下移→反馈窗口f3↓，当|△f2|=|△f3|，流量重新平衡，P01回到平衡状态，错油门滑阀回到平衡位置，油动机静止，调节系统平衡。

抽汽工况：特点：同时调整电负荷和热负荷

增加负荷：手摇同步器（向下）→压力变换器滑阀下移，f2↑、f02↑→一次脉冲油压P01瞬间↓、二次脉冲油压P02瞬间↓→高低压错油门滑阀下移，高低压油动机上腔室进油，下腔室回油，高低压调节汽阀开大→负荷↑

Q2

Q1

反馈：同上

对热负荷的影响：高压调节汽阀↑→Q0↑,N1↑

低压调节汽阀↑→Q2↑,N2↑

因为：Q0=Q1+Q2 （不考虑汽封漏汽等的影响）

当△Q0=△Q2时，Q1保持不变，即热负荷维持不变

热负荷波动对调节系统的要求：

热负荷↓→抽汽压力↑→抽汽调压器滑阀上移→f3↓,f03↑→一次脉冲油压P01瞬间↑、二次脉冲油压P02瞬间↓→高压错油门滑阀上移，高压油动机下腔室进油，上腔室回油，高压调节汽阀关小；低压错油门滑阀下移，低压油动机上腔室进油，下腔室回油，低压调节汽阀开大→热负荷↓

对电负荷的影响：高压调节汽阀↓→Q0↓,N1↓

低压调节汽阀↑→Q2↑,N2↑

因为：N= N1+ N2

当∣△N1∣=∣△N2∣时，N保持不变，即电负荷维持不变

当然，由于计算和加工上的误差，热电互不干扰只是相对的，并非绝对的。

(4)保安部分：

轴向位移遮断器：

危急遮断器、危急遮断油门：

电磁阀

启动阀：

油路遮断阀：

湿式电磁换向阀

压力变换器甩负荷保护：

2、青汽厂KD系列调节系统图

（1）

指令

方框图

传感器

数字运算器（CPU）

电液转换器

调节滑阀

错油门

油动机及连杆汽阀

转子

（2）组成