第四章 汽轮机的调节.
汽轮机液压调节系统.
汽轮机液压调节系统目录第一章系统介绍第二章 EH系统第一节概述第二节主要技术参数第三节供油系统第四节执行机构第五节危急遮断系统第六节检修工艺第七节EH系统的故障及处理第三章主汽阀和调速汽阀第一节概述第二节高压主汽阀第三节高压调节汽阀第四节中压主汽阀第五节中压调节阀第六节故障及处理方法第四章保安系统第一节保安系统第二节危急遮断器第三节危急遮断油门第四节手动停机解脱阀第五节注油压出试验第一章系统介绍一、要求汽轮机运行对调节系统的要求是：当外部系统负荷不变时，保持供电的频率不变；当外部系统负荷变化时，迅速改变汽轮机组的功率，使其与系统的变化相适应，维持供电频率在允许范围内变化（一次调频）；当供电频率超出或将要超出允许变化范围时，应能将其调整至变化范围之内（二次调频）；当机组甩负荷时，保证机组动态转速不超过最大允许值（3300）；能适应机组各种启动、停机工况，并在设备故障时限制机组的负荷。
1、机组启动特点及对调节的要求机组启动采用中压缸冲转启动方式，当机组负荷达到额定功率的20时，中压调节阀的开度为100，当机组负荷大于额定功率的20时，中压调节阀保持全开状态。
当负荷达到额定功率的15时，高压缸调节阀开始打开，在三个高压缸调节阀全开时，负荷达到额定功率的35左右，在负荷为额定功率的35-91时，机组滑压运行，高压调节阀保持三个全开；当负荷大于额定功率的91时，机组转入定压运行，第四个调节阀逐渐开大，直至额定负荷。
2、参加调频为使机组能参加一次调频，在定压运行范围内当供电频率变化时调整调节阀的开度；在滑压运行时，当外系统负荷变化，能调整进汽参数，以使机组功率与外负荷相适应。
为使机组能参加二次调频，调节系统内设置类似同步器的机构，通过它可人为的改变调速汽门的开度或蒸汽压力。
二、组成和功能电液调节系统由电子调节装置和液压执行机构两部分组成。
调节装置根据机组运行状态和外系统负荷变化的要求发出调节信号，经调节、放大，转换成可变的控制电流，送至电动液压放大器，转换成液压控制信号，经过油动机的二次液压放大，控制调节阀的开度。
汽轮机原理第四章
（2）海勒式间接空冷系统
缺点：系统结构 复杂，设备多， 投资大；系统容 易发生冰冻；化 学水耗水大。
海勒式间接空冷机组
第一节
凝汽设备的工作原理、任务和类型
（3）哈蒙式间接空冷系统
优点：节约厂用 电、设备少、冷 却水系统与汽水 系统分开，两者 水质均可保证、 冷却水系统防冻 性能好。
缺点：空冷塔占 地大，基建投资 多；系统中要进 行两次表面式换 热，使全厂热效 率有所降低。
多区域汽向侧流动
凝汽设备的结构模型
600MW凝汽器三维结构图
600MW凝汽器三维结构图
600MW凝汽器三维结构图
凝汽器冷却管束隔板
凝汽器冷却管束隔板
凝汽器冷却管的安装
第一节
凝汽设备的工作原理、任务和类型
（2）表面式凝汽器的类型
汽流向下式 汽流方向 单流程 冷却水流程 双流程
汽流向上式
1000Dwcp (tw2 tw1 )
第二节
凝汽设备的真空与传热
循环水泵容量
循环倍率m：m Dw Dc 冷却水量与被凝结蒸汽量之比。 初投资 m
t 真空
循环水管路阻力
末级叶片长度
m=50~120
循环水泵电耗 双流程（水阻大）
开启台数
单流程（水阻小） m取较 m取较 (4.2.3) 大值 小值 直流（开式）供水 循环（闭式）供水
第二节
凝汽设备的真空与传热 A.由新蒸汽带入汽轮机
三、空气对凝汽器工作的影响
1.凝汽器的空气来源：
B.由设备不严密处漏入 管表面附近聚积形成气膜阻碍了蒸汽的凝结放热 2.危害： 凝结水过冷度增大
过冷现象:凝水温度低于凝汽器入口蒸汽温度的现象。 所低的度数称为过冷度
《汽轮机原理》习题与答案
《汽轮机原理》目录第一章汽轮机级的工作原理第二章多级汽轮机第三章汽轮机在变动工况下的工作第四章汽轮机的凝汽设备第五章汽轮机零件强度与振动第六章汽轮机调节模拟试题一模拟试题二参考答案第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题1.汽轮机的级是由______组成的。
【 C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【 A 】A. C1<C cr B. C1=C crC. C1>CcrD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力pcr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度CcrD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度Ccr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。
【 C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu【 A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：【 A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部内弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？【 D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择合适的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是：【 B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【 C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为【 D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大；B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大；C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变；D. 以上说法都不对13.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。
第四章、汽轮机其他静子部分
知识点讲授：
隔板的结构及其作用
汽封分类及其作用；（重点，难点）
轴承分类及其作用
第一节、隔板的结构及其作用
法兰和连接螺栓
汽缸内部承受很大的蒸汽压力，因此水平结
合向的密封是—个非常重要的问题。高参数 汽轮机汽缸所承受的压力很高(特别是高压缸)， 要保证水平结合面的汽密件，就必须采用很 厚的法兰和排列很紧密、尺寸很大的连接螺 栓
1－内环 2－喷管 3－外环 4－螺钉 5－垫片 6－首块 7－末块 8－隔筋
焊接隔板 1－静叶片喷嘴 2－内围带 3－外围带 4－隔板外缘 5－隔板体 6－焊缝
窄喷管焊接隔板 导流筋与板体分开焊接 导流筋与板体外缘整体结构
铸造隔板图
铸造隔板的静叶片
隔板用销钉支持定位
隔板用悬挂销和键支承定位
轴承的结构
(一)支持轴承
支持轴承又称径向轴承或主轴承。主要形式
有圆筒形轴承、椭圆形支持轴承、多油楔轴 承及可倾瓦轴承等。 (二)推力轴承 推力轴承的作用是确定转子的轴向位置和承 受作用在转子上的轴向推力。
圆筒形轴承及油膜振荡
椭圆形支持轴承
油膜振荡
轴颈在轴承中运行不稳定的根本原因是轴颈受到扰 动后产生了失稳分力。扰动越大，轴颈偏离其平衡 位置的距离越大，失稳分力也越大，越容易产生涡 动和油膜振荡。 K＝OO'/(R-r) K越大，失稳转速越高，越不容易产 生半速涡动和油膜振荡。反之，K越小转轴工作越 不稳定。通常认为K大于0.8时，轴颈在任何情况下 都不会发生油膜振荡。
高压缸静叶持环分布图
反动式汽轮机的静叶环和静叶持环
反动式汽轮机采用鼓式转子，动叶片直接安
装在转鼓上，静叶环装在汽缸内壁或静叶持 环上，所以该类型的机组没有叶轮和隔板。 而采用静叶环和静叶持环结构。
电厂汽轮机原理-第四章、DEH-讲义
n > 110% → AST电磁阀动作（打开） → 泄AST油（关所有阀门） → 停机（脱扣） 目的：紧急停机保护（ETS）
示 意 图
AST 电磁阀：（4个）
—— 常带电
—— 串联
—— 并联
（防止电磁阀误动作）
（防止电磁阀拒动作）
3）、机械超速和手动脱扣
—— 转速控制
功率控制 调节级压力控制
功能
（一） 转速回路： （外环）
BR=0 ：纯转速控制 BR=1：一次调频 实际转速 = 给定转速
功频
功频 （300MW）
（二） 功率回路（中环）
实际功率= 给定功率
（三） 调节级压力回路（内环）
快速消除蒸汽参数变化对机组带来的扰动
功频
功频 （300MW）
功能
8、单阀 / 多阀控制切换
1）、单阀控制：
阀门特性 曲线
• 全周进汽
节流调节
适用：冷态启动或带基本负荷
2）、多阀控制：
• 部分进汽
喷嘴调节
适用：带低负荷或带变负荷
伺服阀内部结构图
Thanks For Watching
3000 rpm ±20
→选择 进行 / 保持
并网后自动带初始负荷
2、超速试验：
DEH手操盘钥匙开关打到“试验”位 → 选择：103% /
3100 rpm
DEH 手操器
110% / 机械超速 试验
3310 rpm 3400 rpm
→ 设定目标转速、升速率
→ 进行
注： 试验必须分开进行 各试验间相互屏蔽
二、DEH控制系统自动保护
—— 103%超速保护 —— 110%超速保护
《汽轮机原理》习题及答案
《汽轮机原理》目录第一章汽轮机级的工作原理第二章多级汽轮机第三章汽轮机在变动工况下的工作第四章汽轮机的凝汽设备第五章汽轮机零件强度与振动第六章汽轮机调节模拟试题一模拟试题二参考答案第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题1.汽轮机的级是由______组成的。
【 C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【 A 】A. C1<C crB. C1 =C crC. C1>C crD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【 B 】A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【 D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。
【 C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu【 A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：【 A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部内弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？【 D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择合适的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是：【 B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【 C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为【D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大；B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大；C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变；D. 以上说法都不对13.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。
汽轮机-第四章.
§4.4 抽气器 §4.4.2 射水抽气器 以压力水为动力。压力水在喷嘴中降压增速，形成水 射流，在混合室中牵连不凝结气体运动。水射流达到 一定行程后发生破碎，与不凝结气体产生碰撞与强烈 的动量交换，压缩升压，然后利用水柱对其进一步压 缩。为提高射水抽气器的效率，要求喷嘴距离水面高 度应大于水射流破碎长度，这就是长喉管射水抽气器 的工作原理。 §4.4.3 水环式真空泵 置于水室中的偏心叶轮，旋转时产生与水室同心的水 环，利用叶片与水环间空间容积随转子旋转一周由小 变大和由大变小的变化，完成吸气、压缩。水环真空 泵的效率约为高效射水抽气器的2倍。故新建机组主要 采用水环真空泵。
pc B0 H 0 133.3
折合到标 准温度0℃下的数值。
B0与H 0是 B与H
§4.1 凝汽设备的工作原理、任务和类型（思考）
• 1.简述汽轮机凝汽设备的工作原理。 • 2.凝汽器的真空是如何形成的? • 3.影响凝汽器真空的因素有哪些？
§4.2 凝汽器的真空与传热 §4.2.1 凝汽器内压力 pc 的确定 蒸汽凝结过程中释放出不凝结气体(如化学药剂分解产 生或原蒸汽中夹带)，真空系统不严密漏入系统的空气， 即凝汽器汽侧空间是多组分介质共存。这里，将它们 分为蒸汽和不凝结气体两大组分。由道尔顿定律知， pc 汽侧空间的总压力 是组成气体分压力之和。
(4.2.3)
' h c c 只有2140～2220KJ/Kg左右，取平均值，则 2177 520 t 4.187m m 循环倍率m---- m Dw Dc ，冷却水量与被凝结蒸汽量之
h
比。 循环水的温升决定于循环倍率，循环倍率越大，温升
§4.2 凝汽器的真空与传热
则越小，凝汽器的真空就越高。即在循环水量一定时， 机组负荷越大，循环水温升就越高，凝汽器真空则越 低。反之，机组负荷一定时，循环水量越多，温升越 小，凝汽器真空就越高。
汽轮机调速系统
汽轮机调速系统目录第一章工作原理 (2)第二章调速系统性能 (4)第三章结构说明及动作原理 (5)第一节感应机构 (5)第二节放大机构 (8)第三节提升配汽机构 (11)第四节反馈装置 (12)第五节同步器 (13)第四章汽轮机调速系统 (14)第一节调速系统工作原理 (14)第二节调速系统性能 (16)第三节结构说明及动作原理 (17)第五章安全保护装置 (30)第一节自动主汽门 (30)第二节超速保护装置—危急遮断器及危急遮断器错油门 (31)第三节轴向位移控制器 (34)第一章工作原理单泵液压式调速系统为具有一级贯流放大，一级断流放大的单泵全液压式调速系统。
调速部分主要包括脉冲泵、二次油压调节阀、调速器、配汽机构和调速汽阀等部套。
系统中没有杠杆、齿轮等部件，灵敏度较高，工作比较可靠。
（图一）为单泵液压式调速系统调节原理图。
以汽轮机转速的变化引起主油泵出口油压的变化作为调速系统的脉冲信号，在系统中采用了两级放大，第一级放大为贯流式压力变换器。
当转速改变时，主油泵出口油压的变化，这个直接脉冲与由于主油泵油压的变化，使压力变换器产生位移所引起的放大脉冲是迭加的。
第二级放大采用了断流式错油门。
当汽轮机处于任何稳定工况时，脉冲油路中的油压保持为一个常数（设计值为3.5表压），使错油门的滑阀处在中间位置，通向油动机活塞上下油室的高压油路均被切断，调速系统的各部件均处于稳定状态。
当机组负荷增加时，汽轮机的转速开始下降，主油泵出口油压P1降低，使作用在压力变换器滑阀下部的作用力减小，在弹簧力的作用下，滑阀向下移动，将其套筒下部的排油口开大，从而使脉冲油路的排油量增多，脉冲油压P K下降，错油门滑阀在上部弹簧的作用下向下移动，将通往油动机活塞上部的高压油油口打开，高压油进入油动机活塞上部油室，迫使油动机活塞向下移动，通过提板式配汽机构开大调速汽阀，增大进汽量，从而使汽轮机的转速上升。
在油动机活塞下移的同时，减小了反馈油口的开度，使脉冲油压恢复到原来的大小，从而使错油门滑阀返回到原来的中间位置，切断通往油动机的高压油，系统又恢复稳定状态。
汽轮机原理思考题及习题
绪论1、我国汽轮机系列标准和型号中，各字符代表什么意义？功率是什么单位？2、说明N200-130/535/535，N600-16.5/550/550，B10-8.83/3.33—1，CC12- 3.43/0.98/0.118的意义。
3、凝汽式机、背压机、调整抽汽机及中间再热机有什么区别？4、汽轮机作用及主要组成部件的作用？5、电厂汽轮机的发展方向有哪些？为什么？第一章级的工作原理1、冲动力和反冲力是怎么产生的？2、汽轮机级的反动度是怎样定义的？3、什么是冲动级？什么是纯冲动级？什么是反动级？什么是复速级？4、汽轮机的级分为哪几种类型？各有什么特点？说明应用情况。
5、基本方程的内容及应用注意条件是什么？6、Ф、Ψ、μn 、β的定义及影响因素？7、什么是临界状态？什么是临界压力比？什么是喷嘴的临界流量？怎样判别喷嘴或动叶是否达到临界状态？8、写出喷嘴出口速度的计算公式，喷嘴的流量计算公式。
9、写出级的热力计算的主要公式。
10、画出带反动度的冲动级的热力过程线，并标出喷嘴、动叶、余速损失、级的滞止理想焓降、喷嘴、动叶的理想焓降。
11、气流在什么情况下在斜切部分会膨胀及偏转，在什么情况下不膨胀与偏转？12、什么是轮周效率？13、什么是速比？什么是最佳速比？14、试用两种方法推导纯冲动级。
最佳速比15、纯冲动级、反动级、复速级的最佳速比各是多少？哪种级做功能力最大？为什么？16、叶栅的主要几何参数有哪些？它们对叶栅损失有什么影响？17、说明冲动级的反动度及叶栅出口汽流角度α1 、β2的选择方法？18、喷嘴和动叶栅的出口高度怎么确定？19什么是级内损失？级内损失有哪些类型？20、分析叶高损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、湿汽损失产生的主要原因？减少方法？21、怎样降低凝汽式汽轮机末级动叶片的被冲蚀作用？22、高压级哪些损失较大？反动级什么损失可忽略不计？23、高、中、低压缸内效率有什么特点？24、级的热力计算的有哪些主要步骤？25、级的热力计算过程中要注意那些问题？26、什么是长叶片级？27、长叶片级采用一元流动设计带来哪些附加损失28、说明扭曲叶片的设计思想是什么？1、多级汽轮机相对单级汽轮机的优点是什么？2、多级汽轮机有哪些损失？怎样减少这些损失？汽轮机内部损失与外部损失有什么区别？3、多级汽轮机的重热现象和余速利用对汽轮机的相对内效率分别有什么影响？4、什么是汽轮机相对内效率？什么是汽轮发电机组的相对电效率？什么是汽轮发电机组的绝对电效率？5、什么是汽耗率和热耗率？6、平衡汽轮机轴向推力的措施有哪些？能否将轴向推力平衡为零而不用推力轴承？7、说明轴封系统的作用及工作原理。
第四章汽轮机运行中监视目及运行调整
第四章汽轮机运行中监视目及运行调整汽轮机在运行中需要进行监视和调整，以保证其运行的安全和稳定。
本文将介绍汽轮机运行中的监视目标及运行调整。
一、监视目标1. 运转状态：通过监视汽轮机的运转状态，可以判断它的运行情况，包括转速、运行时间、负荷等。
需要注意的是，运转状态的监视要时刻进行，以及时发现异常情况。
2. 温度和压力：汽轮机在运行中，需要监视其各部位的温度和压力。
特别是高温和高压的部位，例如高压缸、中压缸、低压缸的出口处等，需要特别关注，及时发现异常情况，并采取相应的措施。
3. 油液状态：润滑油、液力控制油和冷却水等的状态也需要监视。
油液质量是否达标，油液是否顺畅流动，是否存在污染等情况，都需要关注并及时处理。
4. 水位：汽轮机的蒸汽发生器、凝汽器、加温器、减温器等部位都需要监视水位。
如果水位过高或过低，会影响汽轮机的正常运行，甚至引发事故。
5. 振动：汽轮机在运行中，由于高速旋转和负荷作用，容易产生振动。
需要通过检测设备，监视汽轮机的振动情况，及时发现异常情况，并采取相应的措施。
二、运行调整1. 负荷调整：汽轮机的负荷调整是保证其正常运行的关键。
当负荷变化时，需要及时调整机组输出功率，使其与负荷相匹配，避免负荷过重或过轻造成的问题。
根据轴功率及给煤质量来进行调整。
2. 蒸汽调整：蒸汽是驱动汽轮机运转的能源，需要保证其流量和品质。
当蒸汽流量或品质发生变化时，需要对其进行调整，以确保汽轮机正常运行。
3. 温度调整：汽轮机中的各部位温度需要保持在规定范围内，过高或过低都会对运行造成影响。
如果发现温度异常，需要对温控系统进行调整，保证各部位温度稳定在合理范围内。
4. 润滑调整：对于润滑油的流量和质量，需要进行监视和调整，以保证汽轮机的各部位润滑得以良好的保证，减少磨损和摩擦。
5. 机组停机：当发现汽轮机存在故障或需要进行维护时，需要停机进行处理。
在停机前需要进行必要的准备工作，停机过程需要按照规定程序进行，保证安全和可靠。
第四章 汽轮机的调节
第三节
汽轮机调节系统的 静态特性、动态特性
一、汽轮机调节系统的静态特性
稳定工况下，汽轮机的功率与转速之间的对应关系称 为调节系统的静态特性。 （一）四方图
三、油动机
我国电站调节系统中主要采用断流式双侧进油或单 侧进油两种型式油动机。
优点：体积小，提升力大 双侧进油断流式 缺点：一旦压力油失去无法调节 单侧进油式 优点：失去压力油时能关闭汽门 缺点：提升力小，体积大
图4-28 油动机原理方框图
对油动机的性能评价，在静态方面是提升力系数，在 动态方面是时间常数。 1、最大提升力和提升力系数 产生开启汽门的最大提升力：
1 2 0 d
2 dm p p Q Q A nsb d
1 2 m s 0 d
当错油门油口为最大开度 S max 时，油动机活塞腔室的 进、排油量达到最大值，即
Q
max
ns b
max
1
s
p p
0 d
油动机时间常数Tm 表示在错油门滑阀油口开度最大时， 油动机活塞在最大进油条件下走完整个工作行程所需的时 间。即：
dn P 100% dP n
0 0
机组在满负荷附近，过小的速度变动率在电网频率降 低时容易使机组过载，危及机组的运行安全，所以，在机 组满负荷处的速度变动率也应取得大一些。 曲线形状要求： 1、沿功率增加方向向下倾斜； 2、连续、平滑不应有突跃点和水平段； 3、在空负荷、较低负荷和满负荷处较陡
第四章汽轮机运行中监视目及运行调整
第四章汽轮机运行中监视目及运行调整概述汽轮机是热电联产装置中的核心设备之一，其运行稳定性和可靠性直接影响整个系统的发电效率和供热质量。
为了确保汽轮机运行的安全和有效性，必须对其运行过程进行全面的监视和调整。
本文将介绍汽轮机运行中的监视目标及相关运行调整措施。
监视目标转速汽轮机的转速是其运行中最基本的监视目标之一。
通常情况下，汽轮机转速的变化越小，说明其运行状态越稳定。
因此，需要对汽轮机转速进行实时监视，以保证其在正常的运行范围内。
温度汽轮机的各个部件在运行过程中都会产生高温，因此需要对汽轮机的温度进行监视。
不同的部件有不同的温度要求，需要根据实际情况进行监测和调整。
如果发现某个部件的温度过高或过低，需要及时采取措施进行调整，以保证汽轮机的正常运行。
压力汽轮机内部的流体在运行过程中会产生压力，这些压力需要受到监视，并随时进行调整。
过高或过低的压力都可能会对汽轮机的运行产生不良影响，因此需要对其进行实时监测和调整。
燃料燃料是汽轮机的能源来源，需要对其进行实时监视和调整。
如果燃料的供应不足或不均，容易导致汽轮机的运行受到影响，因此需要对燃料的质量和供应进行严格的监控。
润滑润滑是汽轮机运行中不可或缺的环节，需要对其进行实时监视和调整。
如果润滑不足或不均，会导致汽轮机的某些部件出现磨损和故障，直接影响汽轮机的运行效率和寿命。
运行调整措施在对汽轮机进行监视的基础上，需要根据监测结果采取相应的运行调整措施。
转速调整如果汽轮机的转速偏离正常范围，需要及时进行调整。
一般来说，可以通过改变汽轮机的负载来对其转速进行调整。
如果负载过大，可以降低汽轮机的负载；如果负载过小，可以增加汽轮机的负载。
同时，还需要注意调整汽轮机的控制系统，确保其能够根据实际情况对转速进行自动调整。
温度调整如果汽轮机的某个部件温度过高或过低，需要及时采取相应的调整措施。
比如可以通过增加或减少冷却水的流量来对温度进行调整，同时也需要对润滑系统进行调整，以保证其能够对温度进行有效的控制。
《汽轮机原理》习题及答案,复习
《汽轮机原理》目录第一章汽轮机级的工作原理第二章多级汽轮机第三章汽轮机在变动工况下的工作第四章汽轮机的凝汽设备第五章汽轮机零件强度与振动第六章汽轮机调节模拟试题一模拟试题二参考答案第一章汽轮机级的工作原理一、单项选择题1.汽轮机的级是由______组成的。
【C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时，则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】A. C1<C crB. C1 =C crC. C1>C crD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时，蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀，下列哪个说法是正确的？【B 】A. 只要降低p1，即可获得更大的超音速汽流B. 可以获得超音速汽流，但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的？【D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中，能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。
【C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu【A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级，受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是：【A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部内弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失，可以采取下列哪个措施？【D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择合适的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是：【B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中，如果不考虑损失，蒸汽在动叶通道中【C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低；C. 相对速度只改变方向，而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg，该级的反动度为0.187，则喷嘴出口的理想汽流速度为【D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.下列哪个说法是正确的【C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大；B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大；C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变；D. 以上说法都不对13.冲动级动叶入口压力为P1，出口压力为P2，则P1和P2有______关系。
汽轮机原理及系统考试重点
汽轮机原理及系统考试重点喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。
蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。
②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。
分析轮周效率：高越大，轮周效率也就越和速度系数ψ?纯冲动：反动级：第二章：为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。
如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。
多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。
漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。
第四章汽轮机凝汽设1
第四章汽轮机的凝汽设备提高汽轮机装置的经济性，主要有两个途径：一是提高汽轮机的内效率，另一是提高装置的循环热效率。
前一个途径我们在前面各章中已进行了讨论，这就是努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分的设计等。
提高循环热效率也有两个方向，一是提高平均加热温度，可采用回热循环，以减少低韫加热，也可提高初参数，以及采用再热循环等；另一方向则是降低平均放热温度，而这正是凝汽设备的主要任务。
在本章中将着重介绍凝汽设备工作的基本原理，以及大功率汽轮机凝汽设备的发展。
第一节凝汽设备的组成及作用一、凝汽设备的组成凝汽设备通常由表面式凝汽器、抽气设备、凝结水泵、循环水泵，以及这些部件之间的连接管道组成，如图4-1所示。
排汽离开汽轮机之后进入凝汽器5，凝汽器内流人由循环水泵4提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结为水。
因为蒸汽凝结成水时，28000倍>，这就在凝汽器内形成高度真空。
为保持所形成的真空，则需用抽气设备1将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结的空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升高。
由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵6进入锅炉的给水系统。
凝汽器大都采用水作为冷却工质。
按供水方式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。
供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中的，称为一次冷却供水，或开式供水。
供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池>循环使用的，称为二次冷却供水，或闭式供水。
在特别缺水的地区，则可采用空气作为冷却工质。
图4-1凝汽设备系统组成1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器，6-凝结水泵表面式凝汽器在火电站和核电站中得到广泛应用，图4-2为表面式凝汽器的结构示意图，冷却水由进水管4进入凝汽器；先进入下部冷却水管内，通过回流水室5进入上部冷却水管内，再由出水管6排出。
同一股冷却水在凝汽器内转向前后两次流经冷却水管，这称为双流程凝汽器，同一股冷却水不在凝汽器内转向的，称为单流程凝汽器。
汽轮机调速培训专业知识讲座
第一节 调节系统的任务及组成
一、汽轮机调节系统的任务 1 供应用户足够的电力，及时调节汽轮机的
功率以满足外界的需要。
2 2 使汽轮机的转速始终保持在额定范围内， 从而把发电频率维持在额定值左右。
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整个调节系统的输入量是汽轮机的转速n，输出 量是汽轮机的功率p，在静态下它们之间的对应关系 即为调节系统的静态特性，其关系曲线称为调节系统 的静态特性曲线。 调节系统的静态特性可以表达为
P x mP
n n x m
汽轮机调节系统的静态特性曲线可以近似 地看做直线
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（二）迟缓当率之对处运，行请的联系影本响人或网站删除。
（1）机组孤立运行时，造成机组转速摆动，其波动 范围（相对值）即为ε
（2）机组并列于电网运行时，由于转速决定于电网 频率，不能任意摆动，这种单值对应关系的破坏则 反映在功率上，造成功率可在一定范围内自发变化。
Εn0 δn0
=
△p
pp
δn0
Εn0
△p
（一）速度变动率
n nmax
nmin
nmaxnmin 100
no
100
p
速度变动率是衡量调节系统品质的一个重要指标， 它反应了汽轮机由于负荷变化所引起转速变化的大小： 速度变动率越大，反映在静态特性上越陡；反之静态 特性曲线越平。
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一、调节系统静态特性曲线地绘制
第四章 习题
第四章汽轮机调节系统一、选择题1．汽轮机正常运行时，调节系统控制：A. 汽轮机自动主汽门B. 同步器C. 汽轮机调节汽门D. 调速器2．决定调速汽门关闭速度的因素是A. 油动机时间常数B. 速度变动率C. 中间容积时间常数D. 转子飞升时间常数3．液压调节系统中油质发生变化时，下列哪个参数不会受到影响？A. 汽门动作可靠性B. 迟缓率C. 错油门动作可靠性D. 速度变动率4．承担尖峰及变动负荷的机组，调节系统的速度变动率一般取：A. 3%～4%B. 4.5%～5.5%C. 4%～6%D. 6%～9%5．设两台并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率，当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A和P B，则A. P A＝P BB. P A＜P BC. P A＞P BD. 无法确定6．某300MW并网运行的机组的δ=6%，在电网频率从49.8Hz升到50Hz时，机组的功率变化为：A. 20MWB. 12MWC. 10MWD. 15MW7．增强机组的一次调频能力，应采取下列哪些措施A. 减小速度变动率B. 增大速度变动率C. 上移静态特性曲线D. 下移静态特性曲线8．一般规定液压调节系统的迟缓率应小于A. 0.06%B. 0.6%C. 1%D.6%9．汽轮机的负荷摆动大小与迟缓率大小的关系为A. 与迟缓率大小无关B. 与迟缓率大小成正比C. 与迟缓率大小成反比D. 与迟缓率大小的关系不能确定10．并列运行的机组，同步器的作用是______A. 改变机组的转速B. 改变调节系统油压C. 改变汽轮机功率D. 减小机组振动11．同步器对汽轮机转速的调整范围是A. -2%~+5%B. -3%~+5%C. -4%~+5%D. -5%~+7%12．在调节系统动态过程中的被调量随时间的变化曲线称A. 静态特性曲线B. 流量特性曲线C. 动态响应曲线D. 负荷特性曲线13．危急保安器的动作转速是______A. 3050rpm~3200 rpmB. 3200rpm~3300 rpmC. 3300rpm~3360 rpmD. 3360rpm~3450 rpm14．汽轮机甩全负荷时，机组动态最大转速一般不能超过额定转速的百分之多少？A. (104～106)%B. (107～109)%C. (110～112)%D. (112～115)%15．若，则在汽轮机功率变化时，转速变化速度快，甩负荷时汽轮机超速的可能性大。
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dw I Mt Me dt Mt Me 稳定工况下： M M t M e 剩余力矩：
dw 外界负荷 ，M 0， 0, n dt dw 外界负荷 ，M 0， 0, n dt
图4-1 汽轮机与发电机的 特性曲线
三、调节系统的基本工作原理及组成
1、直接调节系统 调节汽阀是由调速器本身 直接带动的，所以称为直接调 节。应将调速器滑环的位移在 功率上加以放大，从而构成间 接调节系统。
第四章 汽轮机的调节
• 汽轮机调节系统 的静态特性、动 态特性 • 汽轮机液压调节 系统 • 中间再热机组的 调节
第一节 汽轮机调节的任务与组成
一、汽轮机调节的任务
机组的功率与外界负荷相适应
任务
使供电的频率基本不变
供电质量标准主要有两个：一是频率；二是电压。
二、汽轮发电机组的自调节特性
作用在转子上的力矩有三个：蒸汽作用在转子上的主 力矩 M t 、发电机的电磁阻力矩 M e、摩擦力矩 M f 。
图4-2 直接调节系统
图4-3 直接调节系统方框图
2、间接调节系统 油动机活塞的运动是错 油门滑阀位移引起的，而活 塞位移反过来又影响错油门 滑阀的位移，这种作用称为 反馈。因为这种反馈是要抵 消调速器对滑阀的作用的， 故称为负反馈。
图4-4 间接调节系统
图4-5 间接调节系统原理方框图
一个闭环的汽轮机自动调节系统可分为下列四个组成部分： （1）转速感受机构。 其作用是感受转速的变化，并将其变为能使调节系统动 作的信号。转速感受机构通常又称为调速器。 （2）传动放大机构。 其作用是将调速器送来的信号进行放大，并将放大的信 号送至执行机构--配汽机构。传送发达机构在向执行机构发 信号的同时，还发出一个信号使滑阀复位并使油动机活塞 停滞运动。实现反馈设备元件称为反馈机构。负反馈的作 用是使调节系统稳定。
（2）并列运行时，同步器可改变汽轮机功率，并可在各 机组间进行负荷重新分配，保持电网频率基本不变，这个 过程称为二次调频。 通过平移转速感受特性线的同步器为第一类同步器； 平移中间传递放大特性线来实现的同步器，称为第二类同 步器。
图4-14 同步器平移静态特性曲线
（a）第一类同步器 （b）第二类同步器
对机组运行的影响：① 过大，会引起调节系统的不稳
0
图4-12 调节系统迟缓对汽轮机运行的影响
（四）同步器与静态特性曲线平移 （一簇线）
1、同步器的作用 在汽轮机并列运行时，若电网的频率基本不变，则 机组所承担的负荷也就基本不变。因此在机组并网带负 荷时，也应有一能平移静态特性先的装置，在并列运行 的机组见进行负荷的重新分 配。这种能够平移调节系统 静态特性线的装置称为同步 器，其作用是： （1）单机运行时 ，启动过程 中提升机组转速达到额定值； 带负荷运行时可以保证机组 在任何稳态负荷下转速维持 在额定值。 图4-13 单机运行时同步器的作用
dn P 100% dP n
0 0
机组在满负荷附近，过小的速度变动率在电网频率降 低时容易使机组过载，危及机组的运行安全，所以，在机 组满负荷处的速度变动率也应取得大一些。 曲线形状要求： 1、沿功率增加方向向下倾斜； 2、连续、平滑不应有突跃点和水平段； 3、在空负荷、较低负荷和满负荷处较陡
图4-15 同步器的调节范围
二、汽轮机调节系统的动态特性
（一）动态特性基本概念 调节系统由一个稳定工况到另一稳定工况时转速随时 间的变化关系。 对于汽轮机调节系统的动态特性必须提出稳定性要好、 震荡次数要少及过度过程调整时间要短的要求。
图4-10 汽轮机调节系统速度变动率分布
（三）迟缓率（一条带状区域） 定义：在调节系统增、减负荷特性曲线上，相同功率处转 速偏差 n n1 n2与额定转速 n0 的比为调节系统的迟缓率， 通常用 表示，即
n1 n2 n0 100% n n0
n n0 ③并列运行， 定②单机运行，会引起转速的自振， 会引起功率的晃动， P P
（3）执行机构。 作用是接受放大后的调节信号，调节汽轮机的进气量， 即改变汽轮机的功率。 （4）调节对象。 对汽轮机调节来说，调节对象就是汽轮发电机组。当汽 轮机进汽量改变时，汽轮发电机组发出的功率、转速也发 生相应的改变。
第三节
汽轮机调节系统的 静态特性、动态特性
一、汽轮机调节系统的静态特性
稳定工况下，汽轮机的功率与转速之间的对应关系称 为调节系统的静态特性。 （一）四方图
图4-9 汽轮机调节系统的四方图
（二）速度变动率 定义：汽轮机空负荷时所对应的最大转速 nmax 与额定负荷 时所对应的最小转速nmin 之差，与额定转速 n0的比值，称 为调速系统的速度变动率或速度不
n0
100%
太小不稳定 太大保护装置动作
一次调频：当外界负荷变化引起电网频率变动时，各机组 的调速系统将根据各自的静态特性，自动增、减负荷，以 维持电网的周波。这一过程称为一次调频。
如果电网频率与额定频率的偏离量为 n ，那么由调节 系统静态特性曲线和速度变动率的定义可由求得机组功率 改变的相对量为： P n 1 功率分配 （4-4） P n 0 0 速度变动率愈大，单位转速变化所引起的功率变化就愈小。 带尖峰负荷机组，速度变动率应取小些，对带基本负荷的 机组，速度变动率则应取大些。 速度变动率范围：3% 6% (1.10 ~ 1.12)n0 保护装置动作转速： 由式(4-4)定义的速度变动率称为总体速度变动率，而 将下式定义的速度变动率称为局部速度变动率：
2、同步器的调节范围
同步器调节范围要求： 在额定蒸汽参数和电网周波下能顺利的将机组加载到 满负荷和卸载到空负荷外，还应充分考虑蒸汽参数、真空 和电网周波等在允许范围内变化时，也能完成上述功能。
（1）同步器最小调节范围。 （2）静态特性线的下限位置。 通常设在额定转速下-5.0%处 （3）静态特性线的上限位置。 上限位置通常设在7.0%处。 初参数升高且真空升高，上移 初参数降低切真空降低，下移