汽轮机调速系统讲义

1、汽轮机调速系统汽轮机调速系统 第一章第一章 调节系统的特性调节系统的特性 第二章第二章 调节系统各设备调节系统各设备 第一章第一章 调节系统调节系统 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 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。 汽轮机转速的变化取决于输入、输出功率的平衡， 就能使转速稳定，否则转速就发生变化。汽轮机 调节系统的功能就是感受转速的这种变化，控制 调节汽阀，使输入和输出功率重新平衡，并使转 速保持在规定范围内。 二、汽轮机调节系统的组成 蒸汽流量变化 负荷变化 调节

2、对象 转速变化 感受机构 传动机构执行机构 汽轮机调节系统静态特性 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。 汽轮机调节系统的静态特性曲线可以 近似地看做直线 速度变动率和迟缓率 （一）速度变动率 n p nmax 100 100 minmax o n nn nmin 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。 速度变动率：单机运行从空负荷到额定负荷， 汽轮机的转速

3、从nmax降低至nmin ,该转速变化 值与额定转速的之比 （二）迟缓率 n 100 100 o n n 迟缓率：同一 负荷下，可能 的最大转速变 动n与额定转 速之比。 迟缓率对汽轮机的正常运行是十分不利的， 因为它延长了汽轮机从负荷发生变化到调节阀开 始动作的时间，造成汽轮机不能及时适应外界负 荷的变化。 如果迟缓率过大，在汽轮机突然甩负荷后， 将使转速上升过高以致引起超速保护装置动作； 对孤立运行的机组，将产生较大的负荷摆动，对 并列运行机组，将会产生较大的负荷漂移。 由此可见迟缓率是反映调节系统品质的又一 重要指标。 三、速度变动率和迟缓率对并列运行机组的影响 （一）速度变动率对并列运

4、行机组负荷分配的影响 一次调频：当外界负荷发生变化时，将使电网频率 发生变化，从而引起电网中各机组均自动地按其静 态特性承担一定的负荷变化，以减少电网频率地改 变。 n p1 p2 并列运行机组当外界负荷变化时，速度变 动率越大、机组的额定功率越小，分配给 该机组地变化负荷量就越小；反之则越大。 因此待基本负荷的机组其速度变动率应选 大一些，使电网频率变化时负荷变化较小， 即减少参加一次调频作用。而带尖峰负荷 的调频机组，速度变动率应选小一些。 调节系统的动态特性及对调节系统的要求调节系统的动态特性及对调节系统的要求 一、调节系统动态特性 稳定状态下运行的机组受到外界扰动后，调节系统调节， 从

5、一个稳定状态过渡到另一个稳定状态过程中的特性， 称为调速系统动态特性。 1.稳定性 2.超调量 3.过渡时间 主油泵为单级双吸式离 心泵，安装于前轴承箱 内，直接与汽轮机主轴 （高压转子延伸小轴） 联接，由汽轮机转子直 接驱动。主油泵出口压 力油送到润滑油和调节 油系统。 主油泵的作用 错油门、油动机错油门、油动机 当17脉冲油压升高 时，错油门滑阀上 移，12-13-16,则活 塞下腔进压力油， 上腔泄油，活塞上 行，关小调节气阀。 18脉冲油压反馈 油口。当脉冲油压 升高时，油动机活 塞上行，导致了18 泄脉冲油量增大。 手轮带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮， 涡轮带动同步器芯杆上下运动。 这样，压

6、力变换器弹簧被压紧、 放松，最终改变画法产生位移， 以调节负荷。 加负荷，是使同步器芯杆下移的 过程。 同同 步步 器器 同步器改变汽轮机转速范围为：-5%7% x 额定转速 其中： -5%x 额定转速，下限富裕行程，在电网频率低，新汽规范高出额定值一定 范围时，使机组能减掉全负荷； 7% x 额定转速，上限富裕行程，电网频率高，新汽规范低时，仍能带满负荷 压力变换器 正常运行时，脉冲油 2526“连续泄油，维持脉冲 油压在一定范围。 当主油压上升时，23油压增 大，滑阀上移，26“泄油量减 小，脉冲油压上升，导致错油 门滑阀上移，12-13-16，油动 机下腔进压力油，上腔泄油， 油动机活塞

7、上移，关调节汽门； 同时，当主油压上升时，经过 经过节流孔后的脉冲油压力也 随之上升。因此，当主油压力 上升时，对脉冲油的压力提升 是双效的。 注意：压力变换器和调压器是并列关 系，；两种只能投运一种。 四 通 阀 主油泵未正常运行时，汽轮油 泵提供压力油： 此时，24- 21 22 主油泵正常运行时： 此时，23- 21 22 24 轴向位移遮断器 原理：油室I中的油的压力与喷嘴和推力盘 间隙有关，间隙越大，油压越小。 正常运行时， 1- 2 3 经油室I进入滑阀中心孔，由喷 嘴喷出 去危急遮断油门，进而去主汽门 轴向位移超限时，油室I中压力油压力下降， 滑阀下移，2-4相通，压力油串入脉冲

8、油， 使脉冲油压力急剧上升，导致调节气门关 闭；同时， 3-G相通， 泄掉主汽门下的压 力油，使主汽门在弹簧弹力和活塞重力下 快速落座。 缺点：下次开机时，必须把聂寿推进去锁死，保证滑阀不 被弹簧推出来，等油室I中油压正常后才能去锁，不然无法 开机。 正常时，喷嘴挡板 间隙为0.5mm 油压为0.413MPa 异常动作压力为0.245MPa 危急遮断油门 正常运行时，5-6，压力油经 过危急遮断油门，磁力断路油门 进入主汽门油动机。 打闸（超速）时，5-7相通， 压力油串入脉冲油，使脉冲油压 力急剧上升，导致调节气门关闭； 同时，6-C相通，泄掉主汽门下 的压力油，使主汽门在弹簧弹力 和活塞重

9、力下快速落座。 飞锤式危急保安器 n飞锤式危急保安器的结构和动作过程: n飞锤式的危急保安器装在主轴前端纵向孔内，由飞锤、 外壳、弹簧和调整螺母等组成。飞锤的重心和旋转中心 偏离6.5mm，所以又称偏心飞锤。飞锤被弹簧压住，在 转速低于动作转速时，弹簧力大于离心力，飞锤不动。 当转速高于飞出转速时，飞锤离心力大于弹簧力，飞锤 向外飞出。飞锤一旦动作，偏心距将随之增大，离心力 随之增加，所以飞锤必然加速走完全部行程。飞锤的行 程由限位衬套的凸肩限制，正常情况下，全行程为6mm。 飞锤飞出后打击脱扣杠杆，使危急遮断油门动作，关闭 主汽门和调节汽门，切断汽轮机进汽，使汽轮机迅速停 机。在汽轮机转速降

10、至某一转速时，飞锤离心力小于弹 簧力，飞锤在弹簧力的作用下，回到原来位置，这个转 速称为复位转速，一般复位转速在3050rmin左右。飞 锤的动作转速，可通过改变弹簧的初紧力加以调整，转 动调整螺母使导向衬套移动，就能改变弹簧的初紧力。 磁力断路油门 正常运行时，8-10相通，给主 汽门共压力油。 异常时，如：超速、润滑油压低、背 压低至极限、发电机跳闸等， 电磁回路接通，就动作停机。 异常时，电磁铁将滑阀吸至上方， 此时： 8-9相通，压力油串入脉冲油，使 脉冲油压力急剧上升，导致调节 气门关闭；同时， 10-11相通， 泄掉主汽门下的压力油，使主汽 门在弹簧弹力和活塞重力下快速 落座。 主

11、汽门 在挂闸后，压力油通过A油孔 进入油动机活塞下腔，此时， 手动可以缓慢开启主汽门。注 意，主汽门一旦开快了，主汽 门油动机活塞下油压会快速下 降，主汽门会立马落座。 打闸（异常）后，主汽门下的 压力油会快速被泄掉，主汽门 在弹簧弹力和活塞重力下快速 落座。此时，油动机活塞下腔 中的油因活塞快速落座会形成 阻碍活塞落座的力，此时，这 部分油会通过B油孔泄掉。C 油孔泄掉溢出的部分油。 调 压 器 投调压器时，需要同步器在 空负荷位置，压力变换器在空负 荷位置。 若背压下降，则19油孔开 打，脉冲油泄油量增多，脉冲油 压下降，则错油门滑阀下降， 12-14-15,13-16-泄油孔，油动机 活塞上腔进压力油，下腔泄油， 活塞下行，开打调节气门，增加 进汽量，使背压压力上升。 汽轮油泵自启动装置 汽轮油泵自启动装置活塞下部 连接着压力油，当压力油压力 下降时，打开新蒸汽去汽轮油 泵的阀门，使汽轮油泵工作起 来，进而使压力油压力上升至 所需值。 三，注油器三，注油器 注油器结构如图所示，它是 由喷嘴1。吸油室2，混合室3和 扩压管4组成。压力油以很高的 速度