汽轮机调速系统学习课件

1、 透平自动调节 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=D0 xHx0i/3600 KW D：蒸汽流量 kg/h H：蒸汽透平的绝热函降 kJ/kg 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。

2、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 3、电调系统与液压调节系统的比较： 液压调节液压调节 电液调节电液调节 电反馈的电调电反馈的电调节节 机械反馈的电调机械反馈的电调节节 感应机构 飞锤、离心式油泵、波纹信号管 转速传感器、压力传感器等 转速传感器、压力传感器等 转速传感器、压力传感器等 放大机构/运算机构 压力变换器 错油门 CPU、调节滑阀 错油门 CPU 错油门 CPU 错油门 执行

3、机构 油动机、调节汽阀连杆 油动机、调节汽阀连杆 油动机、调节汽阀连杆 油动机、调节汽阀连杆 反馈机构 杠杆、反馈套筒 反馈套筒、节流孔 位移传感器 杠杆 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。 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。 （4）调节原理框图 指令 被调参数 转 速 / 压力功率等 数字调节器 （CPU） 505/505E/HLS 等 电液转换器 CP

4、C/ Voith 等 液压放大及执行机构 阀位及蒸汽流量 (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

5、 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（24V

6、DC） 、信号输入（420mA） 、输出 液压部分：压力源（高压油） 、泄油、工作油压 特点：信号输入（420mA）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、

7、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 (3)油路图及工作原理： 高压： 低压： 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 f01 f02 f2 f1 f3 P2 P2 P1 P01 P2 P2 P1 P02 f03 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

8、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 Q0 Q1 Q2 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

9、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

10、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） 方框图 （2） 组成 （3） 系统图、油路、工作原理 指令 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 (4)油路图： 高压： 低压： (5)工作原理 当 CPC1 出口压力升高时调节滑阀上移,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 CPC1 每输出一个压力，对应调节汽阀一个开度，且成线形关系。 CPC2 及二次脉冲油路一样。 f3 f2 P2 P2 P1 P01 P2 P2 P1 P02 f1 f01 f02 f03 3、25MW 电液调节系统典型案例 (1) 组成 505E CPC 调节滑阀 错油门 油动机等 (2)油路图： 高压： 低压： （3）液压弹簧 P0,S0 f02 f01 f03 f2 f3 f1 P2 P1 P01 P2 P1 P02 P1 P1 P1,S1 因为 S1=1/2S0 所以 P0=1/2P1 (4)工作原理 当CPC1出口压力升高时调节滑阀上移,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 C