汽轮机的调节

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?
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、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 ?
?i
?N
?n 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%
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
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 ? m = ? m ·? L
=常数
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 ?n
=
? p1 ?n
?m ?N ·? p1 ·? m
（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%
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，
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
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。
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
=常数
一、调速系统静态特性曲线的绘制
四象限图 注意3点
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% ? nm ax? nm i?n 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%
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。
：
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。
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Βιβλιοθήκη Baidu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
（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
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
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
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：
I ?d?
dt
?
Me ? M1
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
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
三、同步器
（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）