汽輪機調(diào)速培訓課件

汽輪機調(diào)速系統(tǒng)周寶明主講東北電網(wǎng)有限公司大連培訓中心汽輪機調(diào)速系統(tǒng)周寶明主講東北電網(wǎng)有限公司大連培1汽輪機調(diào)速系統(tǒng)培訓教程第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第三章汽輪機保護裝置第四章汽輪機供油系統(tǒng)及主要設(shè)備汽輪機調(diào)速系統(tǒng)培訓教程第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第二章中間2第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念第一節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)及組成一、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)供應(yīng)用戶足夠的電力，及時調(diào)節(jié)汽輪機的功率以滿足外界的需要。2使汽輪機的轉(zhuǎn)速始終保持在額定范圍內(nèi)，從而把發(fā)電頻率維持在額定值左右。第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念第一節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)及組成3I(dw/dt）＝Me-Mel用電負荷減少，則反動力矩Mel相應(yīng)減少，如果主動力矩Me應(yīng)保持不變，則Me-Mel大于零，(dw/dt）大于零，即轉(zhuǎn)子的角加速度增加。反之則。由此可見，汽輪機轉(zhuǎn)速的變化取決于輸入、輸出功率的平衡，就能使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，否則轉(zhuǎn)速就發(fā)生變化。汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能就是感受轉(zhuǎn)速的這種變化，控制調(diào)節(jié)汽閥，使輸入和輸出功率重新平衡，并使轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定范圍內(nèi)。I(dw/dt）＝Me-Mel4二、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成（一）直接調(diào)節(jié)（二）間接調(diào)節(jié)蒸汽流量變化負荷變化調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)速變化感受機構(gòu)傳動機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)二、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成蒸汽流量變化負荷變化調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)速變化5第二節(jié)國產(chǎn)典型凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、具有高速彈簧片調(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、具有徑向鉆孔調(diào)速油泵的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四、凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點第二節(jié)國產(chǎn)典型凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)6第三節(jié)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入量是汽輪機的轉(zhuǎn)速n，輸出量是汽輪機的功率p，在靜態(tài)下它們之間的對應(yīng)關(guān)系即為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性，其關(guān)系曲線稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性可以表達為汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線可以近似地看做直線第三節(jié)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線7一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線地繪制調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線，不能直接求出，調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線一般是通過試驗方法求得。即通過四象限圖間接求得調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線。四象限圖的繪制:npX(或p1)m一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線地繪制npX(或p1)m8二、速度變動率和遲緩率（一）速度變動率npnmaxnmin速度變動率是衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的一個重要指標，它反應(yīng)了汽輪機由于負荷變化所引起轉(zhuǎn)速變化的大?。核俣茸儎勇试酱?，反映在靜態(tài)特性上越陡；反之靜態(tài)特性曲線越平。二、速度變動率和遲緩率npnmaxnmin速9（二）遲緩率△n（二）遲緩率△n10遲緩率對汽輪機的正常運行是十分不利的，因為它延長了汽輪機從負荷發(fā)生變化到調(diào)節(jié)閥開始動作的時間，造成汽輪機不能及時適應(yīng)外界負荷的變化。如果遲緩率過大，在汽輪機突然甩負荷后，將使轉(zhuǎn)速上升過高以致引起超速保護裝置動作；對孤立運行的機組，將產(chǎn)生較大的負荷擺動，對并列運行機組，將會產(chǎn)生較大的負荷漂移。由此可見遲緩率是反映調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的又一重要指標。遲緩率對汽輪機的正常運行是十分不利的，因為它11三、速度變動率和遲緩率對并列運行機組的影響（一）速度變動率對并列運行機組負荷分配的影響一次調(diào)頻：當外界負荷發(fā)生變化時，將使電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，從而引起電網(wǎng)中各機組均自動地按其靜態(tài)特性承擔一定的負荷變化，以減少電網(wǎng)頻率地改變?！鱪△p1△p2三、速度變動率和遲緩率對并列運行機組的影響△n△p1△p212結(jié)論：并列運行機組當外界負荷變化時，速度變動率越大、機組的額定功率越小，分配給該機組地變化負荷量就越??；反之則越大。因此待基本負荷的機組其速度變動率應(yīng)選大一些，使電網(wǎng)頻率變化時負荷變化較小，即減少參加一次調(diào)頻作用。而帶尖峰負荷的調(diào)頻機組，速度變動率應(yīng)選小一些。結(jié)論：并列運行機組當外界負荷變化時，速度變動率越大、機組的額13（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△pppΕn0=（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△ppp△p（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△pppppδn0△p=δΕpn（二）遲緩率對運行的影響δn0Εn0△pppΕn0=（二）遲14第四節(jié)同步器一、同步器的作用和原理必須指出：一次調(diào)頻不能維持電網(wǎng)頻率不變，只能緩和電網(wǎng)頻率的改變程度。這時需要同步器增、減某機組的功率，以恢復電網(wǎng)頻率，這一過程稱為二次調(diào)頻。只有經(jīng)過二次調(diào)頻后，才能精確的使電網(wǎng)頻率保持恒定。顯然，由于有了一次調(diào)頻的存在，二次調(diào)頻的負擔就大大減輕了。第四節(jié)同步器一、同步器的作用和原理15二、同步器的類型1.改變彈簧初緊力的同步器具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變彈簧初緊力的同步器2.改變杠桿支點位置的同步器具有高速彈簧片調(diào)速器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變杠桿支點位置的同步器二、同步器的類型16第五節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性及對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性簡介（一）調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.速度變動率理論和實踐都證明：速度變動率越大，系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性越好，反之穩(wěn)定性越差。2.遲緩率遲緩率越小，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反映越快，當有外界擾動后，系統(tǒng)就能很快的穩(wěn)定下來，即穩(wěn)定性越好。反之穩(wěn)定性越差。第五節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性及對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動173.汽輪機轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)可以理解為當轉(zhuǎn)子上受到額定蒸汽力矩的作用，轉(zhuǎn)子從靜止升至額定轉(zhuǎn)速時所需要的時間。顯然，轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)越小，越容易升速，控制就越困難。系統(tǒng)穩(wěn)定性就越差，反之則越好。4.油動機時間常數(shù)油動機時間常數(shù)的物理意義為：當滑閥油口在最大開度時，油動機從全開到全關(guān)所需要的時間。這一時間的長短決定了油動機動作的快慢。顯然，油動機時間常數(shù)越小油動機動作越迅速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也就越好，反之穩(wěn)定性越差。5.容積時間常數(shù)汽輪機中有一些有害容積的存在，使得調(diào)節(jié)氣閥開度變化后通過汽輪機的蒸汽流量不能立即改變到應(yīng)由數(shù)值，這種現(xiàn)象對調(diào)節(jié)過程是不利的。這種不利的程度可以用容積時間常數(shù)來反映。3.汽輪機轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)18第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第一節(jié)中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)特點1、凝汽式汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點（1）用高壓調(diào)節(jié)汽門動態(tài)過調(diào)方法來彌補中、低壓缸功率滯后。（2）設(shè)置中壓調(diào)速汽門以減少甩負荷時中間再熱容積中蒸汽造成的超速。（3）設(shè)置旁路系統(tǒng)以解決負荷機爐特性不匹配的問題。2、抽汽式汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點為了保證電熱兩種負荷分別變化時，調(diào)節(jié)一負荷而不影響另一負荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)滿足一些自治條件：第一靜態(tài)自治條件—電負荷改變熱負荷不變時的自治條件；第二靜態(tài)自治條件—熱負荷改變電負荷不變的靜態(tài)自治條件。如圖7-3所示

返回第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第一節(jié)中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)19第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、上海汽輪機廠生產(chǎn)的N300汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)在運行時，由連接于轉(zhuǎn)子前端的旋轉(zhuǎn)阻尼出來的一次油壓P1信號送至放大器，一次油壓變化經(jīng)放大后形成二次油壓P2，送至低油壓選擇器，與負荷限制器輸出油壓Px在低油壓選擇器中進行低值比較，比較后的低油壓信號PA，經(jīng)1：1流量放大器流量放大后輸出控制油壓Pa，經(jīng)磁力斷路油門控制8只油動機用以操縱高壓調(diào)節(jié)汽門的開度。中壓調(diào)節(jié)汽門的控制是由主汽門油動機控制油壓PK與高壓油動機控制油壓Pa在低油壓選擇器B中進行低值比較，比較后的低值油壓信號PB經(jīng)1：1流量放大器流量放大后得到控制油壓Pb，經(jīng)磁力斷路油門控制4只中壓油動機，操縱中壓調(diào)節(jié)汽門的開度。第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、上海汽輪機廠生產(chǎn)的N300汽輪機調(diào)20在冷態(tài)啟動時，由主汽門啟動，高壓調(diào)節(jié)汽門的控制油壓很高，所以高壓調(diào)節(jié)汽門全開，而中壓調(diào)節(jié)汽門就隨主汽門進行調(diào)節(jié)。當主汽門切換到調(diào)節(jié)汽門控制后，主汽門油壓升高，主汽門全開，而由高壓調(diào)節(jié)汽門控制機組，當機組負荷達到30%額定負荷后，中壓調(diào)節(jié)汽門全開，就不進行節(jié)流調(diào)節(jié)了，以提高經(jīng)濟性。中壓主汽門受安全油控制，只要安全油一建立，中壓主汽門就全開，所以中壓主汽門只能全開或全關(guān)，不參與調(diào)節(jié)。在冷態(tài)啟動時，由主汽門啟動，高壓調(diào)節(jié)汽門的控制油壓很高，所以21二、哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的N600型汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)按設(shè)計，600MW機組正常運行時，是以電調(diào)系統(tǒng)為主進行工作的，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。當電調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能自動切換到液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制運行。為了使切換時不出現(xiàn)功率擾動，造成沖擊，要求液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)始終跟蹤電調(diào)系統(tǒng)。為此，在中間錯油門上設(shè)有一個模擬油口c，并設(shè)計有切換跟蹤錯油門。當液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)不相符時，跟蹤錯油門上的電觸點便接通了同步器上的電機，使之轉(zhuǎn)動，改變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（給定）狀態(tài)，以與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)想一致。為了保證汽輪機在甩掉全負荷時動態(tài)超速能維持在允許的數(shù)值以下，故在系統(tǒng)中設(shè)計有超速限制錯油門。二、哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的N600型汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)22第三節(jié)功率－頻率電液調(diào)節(jié)一、功率－頻率電液調(diào)節(jié)的提出液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)速器感應(yīng)轉(zhuǎn)速（頻率）的變化，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)去控制調(diào)節(jié)汽閥的開度，是一種單沖量的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)或頻率調(diào)節(jié)。隨著機組功率的增加，單元制和再熱機組的采用，這種單沖量調(diào)節(jié)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的要求，給汽輪機調(diào)節(jié)提出一些列問題。第三節(jié)功率－頻率電液調(diào)節(jié)23(1)再熱汽輪機采用單元制后，在機組負荷變化較大時，汽輪機進汽壓力也發(fā)生變化(直流爐更明顯)，導致汽閥開度相同的條件下，蒸汽流量發(fā)生變化，再加上蒸汽壓力變化引起的蒸汽作功變化，使得汽閥開度與功率之間的比例關(guān)系發(fā)生較大的改變。而這個恒定的比例關(guān)系是單沖量頻率調(diào)節(jié)的一個重要前提，因為只有滿足這個前提，才能滿足在一定的轉(zhuǎn)速變化下，有一相應(yīng)固定不變的功率變化，適應(yīng)外界負荷變化的要求。否則勢必引起轉(zhuǎn)速(頻率)的進一步變化，延滯調(diào)節(jié)的過渡過程，造成電網(wǎng)頻率和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不穩(wěn)定

(1)再熱汽輪機采用單元制后，在機組負荷變化較大時，汽輪機進24(2)由于再熱汽輪機存在中間再熱容積，使得中、低壓缸的功率改變滯后于調(diào)節(jié)汽閥的變化，這也破壞了汽閥開度與功率之間的變化關(guān)系，使得單沖量的頻率調(diào)節(jié)難于適應(yīng)電網(wǎng)對汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

(2)由于再熱汽輪機存在中間再熱容積，使得中、低壓缸的功率改25(3)以前所講的調(diào)節(jié)，都是假定在汽輪機的初，終參數(shù)不變的條件下外界負荷變化進行的調(diào)節(jié)。但汽輪機運行時，凝汽器真空，蒸汽的初參數(shù)的任何變化也會導致汽輪機功，率的改變。汽輪機初，終參數(shù)的變化對汽輪機的干擾稱為內(nèi)部擾動，簡稱內(nèi)擾，外界負荷的變化對汽輪機的干擾稱為外部干擾，簡稱外擾。單沖量的頻率調(diào)節(jié)在外擾時可借助于調(diào)速器的動作，調(diào)節(jié)汽輪機的功率。但產(chǎn)生內(nèi)擾時卻不能借助調(diào)速器來調(diào)節(jié)汽輪機的功率，這就是說單沖量的頻率調(diào)節(jié)沒有抗內(nèi)擾的能力。而雙沖量的功率—頻率調(diào)節(jié)采用功率和頻率兩個沖量綜合起來去控制調(diào)節(jié)汽閥，獲得了比頻率調(diào)節(jié)要好得多的效果。

(3)以前所講的調(diào)節(jié)，都是假定在汽輪機的初，終參數(shù)不變的條件26二、功頻－電液調(diào)節(jié)的基本原理圖示為功頻電液調(diào)節(jié)的原則性方框圖。主要由電調(diào)和液控兩大部分組成。液控部分即錯油門和油動機結(jié)構(gòu)，電調(diào)部分由測頻單元，測功單元，給定單元，比例微分積分校正單元(PID）和電液轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。對于電調(diào)、液調(diào)并存的機組還設(shè)有液調(diào)部分和電液跟蹤單元，保證電調(diào)和液調(diào)始終同步，以便隨時切換之用。

二、功頻－電液調(diào)節(jié)的基本原理圖示為功頻電液調(diào)節(jié)的原則性方框圖271．單機運行機組在并網(wǎng)前或單機運行時，其功率由外界決定，因而測功回路不起作用，功頻調(diào)節(jié)變成單一的頻率調(diào)節(jié)。此時機組的轉(zhuǎn)速信號通過測頻單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓信號一un(因是負反饋信號，故取負值)和轉(zhuǎn)速給定信號un＊(直接由電源取得，其值由人工整定)送入PID校正單元見圖進行運算放大，輸出一控制電壓信號u，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液壓變化信號p控制油動機的動作，以改變機組的轉(zhuǎn)速。

1．單機運行282．并網(wǎng)運行機組并入電網(wǎng)后，頻率由電網(wǎng)決定，一般認為電網(wǎng)頻率是穩(wěn)定不變的，則測頻網(wǎng)路不起作用，功頻調(diào)節(jié)實際成為單一的功率調(diào)節(jié)。汽輪機的實發(fā)功率通過測功單元轉(zhuǎn)換為直流模擬電壓信號一UN(負號表示負反饋信號)，它與功率給定信號UN＊在PID校正單元內(nèi)比較，綜合后，輸出電壓控制信號，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液調(diào)信號去控制油動機動作，改變機組負荷。

2．并網(wǎng)運行293．一般工況現(xiàn)以外界負荷增加為例來討論。當外界負荷增加時，電網(wǎng)頻率降低，轉(zhuǎn)速模擬電壓un相應(yīng)減小，此時uN、uN＊、un＊均未變，因而PID校正單元的翰入信號為正頻率偏差信號u△n，經(jīng)PID作用后輸出u，調(diào)節(jié)汽閥開大，機組功率增加。功率增大而引起反饋送回的功率模擬信號uN也增大，但功率給定uN＊未變，因此功率偏差uN＊－un出現(xiàn)負值，該負的功率偏差信號與正的頻率偏差信號在PID中相比較。如果功率偏差的負電壓信號正好等于頻率偏差的正電壓信號，則兩者互相抵消，PID輸入為零，調(diào)節(jié)過程結(jié)束，如果功率偏差的負電壓信號不能完全抵消頻率偏差的正電壓信號，PJD的輸入就不為零，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)繼續(xù)動作，增大機組功率直到功率偏差信號和頻率偏差信號相平衡，PID輸入為零，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作才；告結(jié)束，達到一個新的穩(wěn)定工況。

3．一般工況30第三章汽輪機保護裝置汽輪機是在較高的壓力，溫度及高轉(zhuǎn)速下運行的大型回轉(zhuǎn)設(shè)備。為了確保設(shè)備和運行人員的安全，除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)十分可靠外，還設(shè)置了必要的保護裝置。運行中，當調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障或設(shè)備發(fā)生事故時，保護裝置能及時動作，迅速地切斷汽輪機的進汽，緊急停機，以避免擴大事故或損壞設(shè)備。

汽輪機應(yīng)有以下的自動保護裝置：超速停機保護裝置，軸向位移保護裝置，低油壓保護裝置以及低真空保護裝置。

第三章汽輪機保護裝置汽輪機是在較高的壓力，溫度及31第一節(jié)自動主汽閥

自動主汽閥的作用及要求：

自動主汽閥的作用是：當任一保護裝置動作后，迅速地切斷進入汽輪機的蒸汽，停止機組運行。對自動主汽閥的要求是：(1)在任何緊急情況，特別是在油源斷絕時，自動主汽閥仍能迅速關(guān)閉。因此，自動主汽閥一般都是利用彈簧力來關(guān)閉的。為了可靠起見，一般采用雙彈簧結(jié)構(gòu)．(2)有足夠大的關(guān)閉力和快速性，一般要求在主汽閥全關(guān)以后，彈簧對汽閥的壓緊力留有500～800公斤的裕量，從保護裝置動作到主汽閥全關(guān)的時間應(yīng)小于0．5—0．8秒。

第一節(jié)自動主汽閥32(3)有隔熱防火措施。由于自動主汽閥一般是由壓力油開啟的，而主汽閥的溫度很高，因此，自動主汽閥的油壓操作機構(gòu)必須有良好的密封裝置，操作機構(gòu)與主汽閥之間應(yīng)有隔熱措施。(4)有在正常運行中活動自動主汽閥的裝置，以防自動主汽閥長期不動而造成卡澀。(5)主汽閥應(yīng)具有足夠的嚴密性。在高壓汽輪機中，要保證主汽閥完全嚴密不漏是困難的，一般要求在額定參數(shù)時，主汽閥全關(guān)后(調(diào)節(jié)汽閥全開)，機組轉(zhuǎn)速能降到1000轉(zhuǎn)／分以下。此外，還要求主汽閥具有良好的型線以減少節(jié)流損失，采用有預啟閥的閥芯，以減少開啟時需要的提升力，使操縱裝置結(jié)構(gòu)緊湊．

(3)有隔熱防火措施。由于自動主汽閥一般是由壓力油開啟的，而33第二節(jié)超速保護裝置汽輪機設(shè)有超速保護裝置，當汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定裝速的110％－112％時，超速保護裝置動作，自動關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，緊急停機。超速保護裝置由危急保安器和危急遮斷油門兩步分組成。第二節(jié)超速保護裝置34一，危急保安器危急保安器主要有飛錘式和飛環(huán)式兩種型式，其基本工作原理相同。圖為飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)圖。它裝于汽輪機主軸前端，由偏心飛錘2、壓彈簧3和調(diào)整螺帽1等主要部件組成。

一，危急保安器35偏心飛錘的重心o與旋轉(zhuǎn)中心偏差6．5毫米。汽輪機轉(zhuǎn)動時，偏心飛錘由于重心偏離了旋轉(zhuǎn)中心，將產(chǎn)生一個使飛錘向外移動的離心力，而壓彈簧3的作用力阻止飛錘外移。在轉(zhuǎn)子低于危急保安器動作轉(zhuǎn)速時，彈簧的壓力大于偏心飛錘的離心力，飛錘位于圖示位置不動。若機組轉(zhuǎn)速大于危急保安器動作轉(zhuǎn)速時，偏心飛錘的離心力大于彈簧的壓力，飛錘立即飛出。隨著飛錘的移動，其偏心半徑增加，離心力增加，雖然此時彈簧的壓力也增加，但離心力的增加量大于彈簧壓力的增加量，所以偏心飛錘一旦飛出，就將走完它的全行程(其行程為6毫米)。調(diào)整螺帽1用來調(diào)整危急保安器的動作轉(zhuǎn)速，若將調(diào)整螺帽順時針旋轉(zhuǎn)，使彈簧預壓縮量增加，動作轉(zhuǎn)速增加，反之，動作轉(zhuǎn)速降低。

偏心飛錘的重心o與旋轉(zhuǎn)中心偏差6．5毫米。汽輪機轉(zhuǎn)動時，偏心36汽輪機調(diào)速培訓課件37危機遮斷器超速試驗時不動作，或動作轉(zhuǎn)速高低不穩(wěn)，這可能是因為：（1）彈簧預緊力太大。（2）危機遮斷器銹蝕犯卡。（3）撞擊子間隙太大，撞擊子偏斜。二、保安裝置試驗及調(diào)整1、手動危機遮斷器試驗2、輔助超速遮斷閥動作轉(zhuǎn)速的整定3、危機遮斷器充油試驗及超速試驗（1）手動危機遮斷裝置試驗合格。（2）單個危機遮斷器充油試驗。（3）單個危機遮斷器超速試驗。（4）兩個危機遮斷器超速試驗。（兩次試驗的動作轉(zhuǎn)速差不超過0.6%）（5）危機遮斷器動作轉(zhuǎn)速的調(diào)整。X=L（n2x-n22）/（n22-n21）危機遮斷器超速試驗時不動作，或動作轉(zhuǎn)速高低不穩(wěn)，這可能是因為38第三節(jié)軸向位移保護裝置軸向位移保護裝置的作用：當軸向位移達到一定數(shù)值時，發(fā)出報警信號；當軸位移達到危險值時，保護裝置動作，切斷汽源停機。一、液壓式軸向位移保護裝置第三節(jié)軸向位移保護裝置一、液壓式軸向位移保護裝置39二、電磁式軸向位移保護裝置二、電磁式軸向位移保護裝置40第四節(jié)低油壓保護裝置第四節(jié)低油壓保護裝置41第四章汽輪機供油系統(tǒng)

汽輪機供油系統(tǒng)的基本作用是：

(1)供汽輪發(fā)電機組各軸承作潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來的熱量；(2)供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護裝置用油。供油系統(tǒng)除上述作用之外，對于不同類型的機組，還有一些特殊作用：例如供給采用氫冷卻發(fā)電機的氫密封裝置用油及供給大功率機組的頂軸裝置用油等。

第四章汽輪機供油系統(tǒng)42第一節(jié)離心式主油泵供油系統(tǒng)第一節(jié)離心式主油泵供油系統(tǒng)43第二節(jié)供油系統(tǒng)的主要設(shè)備

供油系統(tǒng)主要由主油泵，輔助油泵，注油器，冷油器，油箱及過壓閥等設(shè)備組成。一、主油泵主油泵有容積式和離心式兩種，其工作原理與結(jié)構(gòu)巳在《流體力學及泵與風機》課程中討論，不再重復。二、輔助油泵輔助油泵的作用是在汽輪機啟動，停機或發(fā)生事故，主油泵不能正常工作時，及時地向調(diào)節(jié)、保護系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)供油。它分為高壓輔助油泵和低壓輔助油泵兩種。高壓輔助油泵又稱為啟動油泵或調(diào)速油泵，它的作用是在主油泵不能正常工作時(如啟動，停機。汽輪機轉(zhuǎn)速低于油泵工作轉(zhuǎn)速時)，供給調(diào)節(jié)、保護系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)用油。低壓輔助油泵有交流電動油泵和直流電動油泵兩種，以保證在廠用電中斷時能夠供給潤滑用油，確保軸承安全。

第二節(jié)供油系統(tǒng)的主要設(shè)備44三，注油器注油器結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由噴嘴1。吸油室2，混合室3和擴壓管4組成。壓力油以很高的速度自噴嘴1噴出，將吸油室中的油帶入混合室3，然后進入擴壓管4，在擴壓管中油流速度降低，其速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。由此可見，注油器的作用是將小流量的高壓油轉(zhuǎn)換成大流量的低壓油，對主油泵的入口或潤滑系統(tǒng)供油。注油器通常布置在油箱里，既可使油均勻地進入吸油室，又可避免漏入空氣。

三，注油器45四、冷油器冷油器是一種表面式熱交換器，其作用是降低潤滑油的溫度，使?jié)櫥捅３衷?5—40℃之間。冷油器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要是由銅管6，固定管板3，活動管板7和圓筒形殼體4等組成。銅管6脹接在固定管板3和活動管板7上，油在管外流動，冷卻水在管內(nèi)流動，產(chǎn)生熱交換，將油的熱量帶走。為了提高冷卻效果，在油室內(nèi)裝有若干塊隔板5，以增加油在冷卻器中的流程。銅管一端采用活動管板，是為了保證銅管能自由脹縮和便于將銅管束從外殼中抽出清洗。冷油器中油側(cè)壓力高于水側(cè)壓力，以保證即使鋼管漏泄，也不會發(fā)生冷卻水漏入油中，使油質(zhì)惡化的現(xiàn)象．

四、冷油器46在一臺汽輪機的潤滑系統(tǒng)中，常備有兩臺以上冷油器，這樣，既可以保證冷卻效果，又可以進行輪換檢修。幾臺冷油器可以并聯(lián)運行，也可以串聯(lián)運行，串聯(lián)運行比并聯(lián)運行時的冷卻效果好，但串聯(lián)運行時使系統(tǒng)阻力增大，要求潤滑油有比較富裕的壓頭．

在一臺汽輪機的潤滑系統(tǒng)中，常備有兩臺以上冷油器，這樣47冷油器冷油器在大修中應(yīng)徹底清洗油水兩側(cè)，清洗完畢后進行組裝打壓。油側(cè)打壓試驗0.5MPa，保持5min。檢查銅管本身脹口及結(jié)合面有無泄漏，如果銅管泄漏，可采取兩端加堵的辦法；若脹口泄漏，可進行補脹。當脹口脹不住時，則可將銅管剔出打上銅堵，但各通路所堵銅管數(shù)目不應(yīng)超過該通路管束的1/10；若超過此數(shù)目，應(yīng)更換新銅管。冷油器48五、油箱油箱的作用除了儲油之外，還擔負著分離空氣、水分和各種機械雜質(zhì)的任務(wù)。通常用循環(huán)倍率K表示油系統(tǒng)的相對情況，它表明所有的油量每小時通過油系統(tǒng)的次數(shù)。K＝Q/VQ－表示系統(tǒng)每小時的油流量V－表示油系統(tǒng)的容積五、油箱49第三節(jié)汽輪機油系統(tǒng)事故一、油系統(tǒng)顆粒污染的危害及預防1機械雜質(zhì)的來源及危害◆機械雜質(zhì)的來源可能有：（1）部套在制造安裝過程中未清洗干凈（2）運輸、安裝中密封不好異物進入（3）運行中油系統(tǒng)密封不好，塵埃等隨空氣進入（4）部套運行中磨損（5）一些填料，涂料被融解機械雜質(zhì)中金屬顆粒一般占75％，塵埃占15％纖維占10％第三節(jié)汽輪機油系統(tǒng)事故一、油系統(tǒng)顆粒污染的危害及預防50◆機械雜質(zhì)的危害（1）調(diào)速系統(tǒng)卡澀與特性改變（2）軸瓦及軸徑損傷（3）影響油質(zhì)◆機械雜質(zhì)的危害512顆粒污染的預防（1）設(shè)計與施工中保證油系統(tǒng)清潔（2）汽輪機出廠時的產(chǎn)品應(yīng)滿足清潔度標準部件清潔度油系統(tǒng)清潔度3酸洗4油系統(tǒng)安裝后沖洗（各國標準不同）5油系統(tǒng)不潔質(zhì)量事故舉例某廠600MW機組某廠300MW機組2顆粒污染的預防52第四節(jié)油系統(tǒng)進水的處理一、油中含水危害1惡化油質(zhì)2調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)部套銹蝕3影響發(fā)電機絕緣4保安系統(tǒng)電磁線圈絕緣下降二、油中進水的監(jiān)視第四節(jié)油系統(tǒng)進水的處理一、油中含水危害53三、油中進水的途徑及預防1由軸封系統(tǒng)進入（1）外軸封負壓腔室至軸封加熱器阻力不同（2）軸封片間隙過大（3）汽封供汽調(diào)節(jié)失當（4）軸承座內(nèi)負壓過高2由汽缸不嚴處漏出蒸汽3冷油器泄漏4油箱容積與結(jié)構(gòu)四、運行中油的處理三、油中進水的途徑及預防54謝謝Sc-zbm@.cn謝謝Sc-zbm@.cn55演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！56汽輪機調(diào)速系統(tǒng)周寶明主講東北電網(wǎng)有限公司大連培訓中心汽輪機調(diào)速系統(tǒng)周寶明主講東北電網(wǎng)有限公司大連培57汽輪機調(diào)速系統(tǒng)培訓教程第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第三章汽輪機保護裝置第四章汽輪機供油系統(tǒng)及主要設(shè)備汽輪機調(diào)速系統(tǒng)培訓教程第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第二章中間58第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念第一節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)及組成一、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)供應(yīng)用戶足夠的電力，及時調(diào)節(jié)汽輪機的功率以滿足外界的需要。2使汽輪機的轉(zhuǎn)速始終保持在額定范圍內(nèi)，從而把發(fā)電頻率維持在額定值左右。第一章調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念第一節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)及組成59I(dw/dt）＝Me-Mel用電負荷減少，則反動力矩Mel相應(yīng)減少，如果主動力矩Me應(yīng)保持不變，則Me-Mel大于零，(dw/dt）大于零，即轉(zhuǎn)子的角加速度增加。反之則。由此可見，汽輪機轉(zhuǎn)速的變化取決于輸入、輸出功率的平衡，就能使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，否則轉(zhuǎn)速就發(fā)生變化。汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能就是感受轉(zhuǎn)速的這種變化，控制調(diào)節(jié)汽閥，使輸入和輸出功率重新平衡，并使轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定范圍內(nèi)。I(dw/dt）＝Me-Mel60二、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成（一）直接調(diào)節(jié)（二）間接調(diào)節(jié)蒸汽流量變化負荷變化調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)速變化感受機構(gòu)傳動機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)二、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成蒸汽流量變化負荷變化調(diào)節(jié)對象轉(zhuǎn)速變化61第二節(jié)國產(chǎn)典型凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、具有高速彈簧片調(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、具有徑向鉆孔調(diào)速油泵的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四、凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點第二節(jié)國產(chǎn)典型凝汽式汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)62第三節(jié)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入量是汽輪機的轉(zhuǎn)速n，輸出量是汽輪機的功率p，在靜態(tài)下它們之間的對應(yīng)關(guān)系即為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性，其關(guān)系曲線稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性可以表達為汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線可以近似地看做直線第三節(jié)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線63一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線地繪制調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線，不能直接求出，調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線一般是通過試驗方法求得。即通過四象限圖間接求得調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線。四象限圖的繪制:npX(或p1)m一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線地繪制npX(或p1)m64二、速度變動率和遲緩率（一）速度變動率npnmaxnmin速度變動率是衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的一個重要指標，它反應(yīng)了汽輪機由于負荷變化所引起轉(zhuǎn)速變化的大小：速度變動率越大，反映在靜態(tài)特性上越陡；反之靜態(tài)特性曲線越平。二、速度變動率和遲緩率npnmaxnmin速65（二）遲緩率△n（二）遲緩率△n66遲緩率對汽輪機的正常運行是十分不利的，因為它延長了汽輪機從負荷發(fā)生變化到調(diào)節(jié)閥開始動作的時間，造成汽輪機不能及時適應(yīng)外界負荷的變化。如果遲緩率過大，在汽輪機突然甩負荷后，將使轉(zhuǎn)速上升過高以致引起超速保護裝置動作；對孤立運行的機組，將產(chǎn)生較大的負荷擺動，對并列運行機組，將會產(chǎn)生較大的負荷漂移。由此可見遲緩率是反映調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的又一重要指標。遲緩率對汽輪機的正常運行是十分不利的，因為它67三、速度變動率和遲緩率對并列運行機組的影響（一）速度變動率對并列運行機組負荷分配的影響一次調(diào)頻：當外界負荷發(fā)生變化時，將使電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，從而引起電網(wǎng)中各機組均自動地按其靜態(tài)特性承擔一定的負荷變化，以減少電網(wǎng)頻率地改變?！鱪△p1△p2三、速度變動率和遲緩率對并列運行機組的影響△n△p1△p268結(jié)論：并列運行機組當外界負荷變化時，速度變動率越大、機組的額定功率越小，分配給該機組地變化負荷量就越小；反之則越大。因此待基本負荷的機組其速度變動率應(yīng)選大一些，使電網(wǎng)頻率變化時負荷變化較小，即減少參加一次調(diào)頻作用。而帶尖峰負荷的調(diào)頻機組，速度變動率應(yīng)選小一些。結(jié)論：并列運行機組當外界負荷變化時，速度變動率越大、機組的額69（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△pppΕn0=（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△ppp△p（二）遲緩率對運行的影響（1）機組孤立運行時，造成機組轉(zhuǎn)速擺動，其波動范圍（相對值）即為ε（2）機組并列于電網(wǎng)運行時，由于轉(zhuǎn)速決定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動，這種單值對應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。δn0Εn0△pppppδn0△p=δΕpn（二）遲緩率對運行的影響δn0Εn0△pppΕn0=（二）遲70第四節(jié)同步器一、同步器的作用和原理必須指出：一次調(diào)頻不能維持電網(wǎng)頻率不變，只能緩和電網(wǎng)頻率的改變程度。這時需要同步器增、減某機組的功率，以恢復電網(wǎng)頻率，這一過程稱為二次調(diào)頻。只有經(jīng)過二次調(diào)頻后，才能精確的使電網(wǎng)頻率保持恒定。顯然，由于有了一次調(diào)頻的存在，二次調(diào)頻的負擔就大大減輕了。第四節(jié)同步器一、同步器的作用和原理71二、同步器的類型1.改變彈簧初緊力的同步器具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變彈簧初緊力的同步器2.改變杠桿支點位置的同步器具有高速彈簧片調(diào)速器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變杠桿支點位置的同步器二、同步器的類型72第五節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性及對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性簡介（一）調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.速度變動率理論和實踐都證明：速度變動率越大，系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性越好，反之穩(wěn)定性越差。2.遲緩率遲緩率越小，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反映越快，當有外界擾動后，系統(tǒng)就能很快的穩(wěn)定下來，即穩(wěn)定性越好。反之穩(wěn)定性越差。第五節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性及對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動733.汽輪機轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)可以理解為當轉(zhuǎn)子上受到額定蒸汽力矩的作用，轉(zhuǎn)子從靜止升至額定轉(zhuǎn)速時所需要的時間。顯然，轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)越小，越容易升速，控制就越困難。系統(tǒng)穩(wěn)定性就越差，反之則越好。4.油動機時間常數(shù)油動機時間常數(shù)的物理意義為：當滑閥油口在最大開度時，油動機從全開到全關(guān)所需要的時間。這一時間的長短決定了油動機動作的快慢。顯然，油動機時間常數(shù)越小油動機動作越迅速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也就越好，反之穩(wěn)定性越差。5.容積時間常數(shù)汽輪機中有一些有害容積的存在，使得調(diào)節(jié)氣閥開度變化后通過汽輪機的蒸汽流量不能立即改變到應(yīng)由數(shù)值，這種現(xiàn)象對調(diào)節(jié)過程是不利的。這種不利的程度可以用容積時間常數(shù)來反映。3.汽輪機轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)74第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第一節(jié)中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)特點1、凝汽式汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點（1）用高壓調(diào)節(jié)汽門動態(tài)過調(diào)方法來彌補中、低壓缸功率滯后。（2）設(shè)置中壓調(diào)速汽門以減少甩負荷時中間再熱容積中蒸汽造成的超速。（3）設(shè)置旁路系統(tǒng)以解決負荷機爐特性不匹配的問題。2、抽汽式汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點為了保證電熱兩種負荷分別變化時，調(diào)節(jié)一負荷而不影響另一負荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)滿足一些自治條件：第一靜態(tài)自治條件—電負荷改變熱負荷不變時的自治條件；第二靜態(tài)自治條件—熱負荷改變電負荷不變的靜態(tài)自治條件。如圖7-3所示

返回第二章中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)第一節(jié)中間再熱式汽輪機的調(diào)節(jié)75第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、上海汽輪機廠生產(chǎn)的N300汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)在運行時，由連接于轉(zhuǎn)子前端的旋轉(zhuǎn)阻尼出來的一次油壓P1信號送至放大器，一次油壓變化經(jīng)放大后形成二次油壓P2，送至低油壓選擇器，與負荷限制器輸出油壓Px在低油壓選擇器中進行低值比較，比較后的低油壓信號PA，經(jīng)1：1流量放大器流量放大后輸出控制油壓Pa，經(jīng)磁力斷路油門控制8只油動機用以操縱高壓調(diào)節(jié)汽門的開度。中壓調(diào)節(jié)汽門的控制是由主汽門油動機控制油壓PK與高壓油動機控制油壓Pa在低油壓選擇器B中進行低值比較，比較后的低值油壓信號PB經(jīng)1：1流量放大器流量放大后得到控制油壓Pb，經(jīng)磁力斷路油門控制4只中壓油動機，操縱中壓調(diào)節(jié)汽門的開度。第二節(jié)典型調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、上海汽輪機廠生產(chǎn)的N300汽輪機調(diào)76在冷態(tài)啟動時，由主汽門啟動，高壓調(diào)節(jié)汽門的控制油壓很高，所以高壓調(diào)節(jié)汽門全開，而中壓調(diào)節(jié)汽門就隨主汽門進行調(diào)節(jié)。當主汽門切換到調(diào)節(jié)汽門控制后，主汽門油壓升高，主汽門全開，而由高壓調(diào)節(jié)汽門控制機組，當機組負荷達到30%額定負荷后，中壓調(diào)節(jié)汽門全開，就不進行節(jié)流調(diào)節(jié)了，以提高經(jīng)濟性。中壓主汽門受安全油控制，只要安全油一建立，中壓主汽門就全開，所以中壓主汽門只能全開或全關(guān)，不參與調(diào)節(jié)。在冷態(tài)啟動時，由主汽門啟動，高壓調(diào)節(jié)汽門的控制油壓很高，所以77二、哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的N600型汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)按設(shè)計，600MW機組正常運行時，是以電調(diào)系統(tǒng)為主進行工作的，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。當電調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能自動切換到液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制運行。為了使切換時不出現(xiàn)功率擾動，造成沖擊，要求液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)始終跟蹤電調(diào)系統(tǒng)。為此，在中間錯油門上設(shè)有一個模擬油口c，并設(shè)計有切換跟蹤錯油門。當液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)不相符時，跟蹤錯油門上的電觸點便接通了同步器上的電機，使之轉(zhuǎn)動，改變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（給定）狀態(tài)，以與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)想一致。為了保證汽輪機在甩掉全負荷時動態(tài)超速能維持在允許的數(shù)值以下，故在系統(tǒng)中設(shè)計有超速限制錯油門。二、哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的N600型汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)78第三節(jié)功率－頻率電液調(diào)節(jié)一、功率－頻率電液調(diào)節(jié)的提出液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)速器感應(yīng)轉(zhuǎn)速（頻率）的變化，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)去控制調(diào)節(jié)汽閥的開度，是一種單沖量的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)或頻率調(diào)節(jié)。隨著機組功率的增加，單元制和再熱機組的采用，這種單沖量調(diào)節(jié)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的要求，給汽輪機調(diào)節(jié)提出一些列問題。第三節(jié)功率－頻率電液調(diào)節(jié)79(1)再熱汽輪機采用單元制后，在機組負荷變化較大時，汽輪機進汽壓力也發(fā)生變化(直流爐更明顯)，導致汽閥開度相同的條件下，蒸汽流量發(fā)生變化，再加上蒸汽壓力變化引起的蒸汽作功變化，使得汽閥開度與功率之間的比例關(guān)系發(fā)生較大的改變。而這個恒定的比例關(guān)系是單沖量頻率調(diào)節(jié)的一個重要前提，因為只有滿足這個前提，才能滿足在一定的轉(zhuǎn)速變化下，有一相應(yīng)固定不變的功率變化，適應(yīng)外界負荷變化的要求。否則勢必引起轉(zhuǎn)速(頻率)的進一步變化，延滯調(diào)節(jié)的過渡過程，造成電網(wǎng)頻率和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不穩(wěn)定

(1)再熱汽輪機采用單元制后，在機組負荷變化較大時，汽輪機進80(2)由于再熱汽輪機存在中間再熱容積，使得中、低壓缸的功率改變滯后于調(diào)節(jié)汽閥的變化，這也破壞了汽閥開度與功率之間的變化關(guān)系，使得單沖量的頻率調(diào)節(jié)難于適應(yīng)電網(wǎng)對汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

(2)由于再熱汽輪機存在中間再熱容積，使得中、低壓缸的功率改81(3)以前所講的調(diào)節(jié)，都是假定在汽輪機的初，終參數(shù)不變的條件下外界負荷變化進行的調(diào)節(jié)。但汽輪機運行時，凝汽器真空，蒸汽的初參數(shù)的任何變化也會導致汽輪機功，率的改變。汽輪機初，終參數(shù)的變化對汽輪機的干擾稱為內(nèi)部擾動，簡稱內(nèi)擾，外界負荷的變化對汽輪機的干擾稱為外部干擾，簡稱外擾。單沖量的頻率調(diào)節(jié)在外擾時可借助于調(diào)速器的動作，調(diào)節(jié)汽輪機的功率。但產(chǎn)生內(nèi)擾時卻不能借助調(diào)速器來調(diào)節(jié)汽輪機的功率，這就是說單沖量的頻率調(diào)節(jié)沒有抗內(nèi)擾的能力。而雙沖量的功率—頻率調(diào)節(jié)采用功率和頻率兩個沖量綜合起來去控制調(diào)節(jié)汽閥，獲得了比頻率調(diào)節(jié)要好得多的效果。

(3)以前所講的調(diào)節(jié)，都是假定在汽輪機的初，終參數(shù)不變的條件82二、功頻－電液調(diào)節(jié)的基本原理圖示為功頻電液調(diào)節(jié)的原則性方框圖。主要由電調(diào)和液控兩大部分組成。液控部分即錯油門和油動機結(jié)構(gòu)，電調(diào)部分由測頻單元，測功單元，給定單元，比例微分積分校正單元(PID）和電液轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。對于電調(diào)、液調(diào)并存的機組還設(shè)有液調(diào)部分和電液跟蹤單元，保證電調(diào)和液調(diào)始終同步，以便隨時切換之用。

二、功頻－電液調(diào)節(jié)的基本原理圖示為功頻電液調(diào)節(jié)的原則性方框圖831．單機運行機組在并網(wǎng)前或單機運行時，其功率由外界決定，因而測功回路不起作用，功頻調(diào)節(jié)變成單一的頻率調(diào)節(jié)。此時機組的轉(zhuǎn)速信號通過測頻單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓信號一un(因是負反饋信號，故取負值)和轉(zhuǎn)速給定信號un＊(直接由電源取得，其值由人工整定)送入PID校正單元見圖進行運算放大，輸出一控制電壓信號u，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液壓變化信號p控制油動機的動作，以改變機組的轉(zhuǎn)速。

1．單機運行842．并網(wǎng)運行機組并入電網(wǎng)后，頻率由電網(wǎng)決定，一般認為電網(wǎng)頻率是穩(wěn)定不變的，則測頻網(wǎng)路不起作用，功頻調(diào)節(jié)實際成為單一的功率調(diào)節(jié)。汽輪機的實發(fā)功率通過測功單元轉(zhuǎn)換為直流模擬電壓信號一UN(負號表示負反饋信號)，它與功率給定信號UN＊在PID校正單元內(nèi)比較，綜合后，輸出電壓控制信號，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液調(diào)信號去控制油動機動作，改變機組負荷。

2．并網(wǎng)運行853．一般工況現(xiàn)以外界負荷增加為例來討論。當外界負荷增加時，電網(wǎng)頻率降低，轉(zhuǎn)速模擬電壓un相應(yīng)減小，此時uN、uN＊、un＊均未變，因而PID校正單元的翰入信號為正頻率偏差信號u△n，經(jīng)PID作用后輸出u，調(diào)節(jié)汽閥開大，機組功率增加。功率增大而引起反饋送回的功率模擬信號uN也增大，但功率給定uN＊未變，因此功率偏差uN＊－un出現(xiàn)負值，該負的功率偏差信號與正的頻率偏差信號在PID中相比較。如果功率偏差的負電壓信號正好等于頻率偏差的正電壓信號，則兩者互相抵消，PID輸入為零，調(diào)節(jié)過程結(jié)束，如果功率偏差的負電壓信號不能完全抵消頻率偏差的正電壓信號，PJD的輸入就不為零，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)繼續(xù)動作，增大機組功率直到功率偏差信號和頻率偏差信號相平衡，PID輸入為零，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作才；告結(jié)束，達到一個新的穩(wěn)定工況。

3．一般工況86第三章汽輪機保護裝置汽輪機是在較高的壓力，溫度及高轉(zhuǎn)速下運行的大型回轉(zhuǎn)設(shè)備。為了確保設(shè)備和運行人員的安全，除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)十分可靠外，還設(shè)置了必要的保護裝置。運行中，當調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障或設(shè)備發(fā)生事故時，保護裝置能及時動作，迅速地切斷汽輪機的進汽，緊急停機，以避免擴大事故或損壞設(shè)備。

汽輪機應(yīng)有以下的自動保護裝置：超速停機保護裝置，軸向位移保護裝置，低油壓保護裝置以及低真空保護裝置。

第三章汽輪機保護裝置汽輪機是在較高的壓力，溫度及87第一節(jié)自動主汽閥

自動主汽閥的作用及要求：

自動主汽閥的作用是：當任一保護裝置動作后，迅速地切斷進入汽輪機的蒸汽，停止機組運行。對自動主汽閥的要求是：(1)在任何緊急情況，特別是在油源斷絕時，自動主汽閥仍能迅速關(guān)閉。因此，自動主汽閥一般都是利用彈簧力來關(guān)閉的。為了可靠起見，一般采用雙彈簧結(jié)構(gòu)．(2)有足夠大的關(guān)閉力和快速性，一般要求在主汽閥全關(guān)以后，彈簧對汽閥的壓緊力留有500～800公斤的裕量，從保護裝置動作到主汽閥全關(guān)的時間應(yīng)小于0．5—0．8秒。

第一節(jié)自動主汽閥88(3)有隔熱防火措施。由于自動主汽閥一般是由壓力油開啟的，而主汽閥的溫度很高，因此，自動主汽閥的油壓操作機構(gòu)必須有良好的密封裝置，操作機構(gòu)與主汽閥之間應(yīng)有隔熱措施。(4)有在正常運行中活動自動主汽閥的裝置，以防自動主汽閥長期不動而造成卡澀。(5)主汽閥應(yīng)具有足夠的嚴密性。在高壓汽輪機中，要保證主汽閥完全嚴密不漏是困難的，一般要求在額定參數(shù)時，主汽閥全關(guān)后(調(diào)節(jié)汽閥全開)，機組轉(zhuǎn)速能降到1000轉(zhuǎn)／分以下。此外，還要求主汽閥具有良好的型線以減少節(jié)流損失，采用有預啟閥的閥芯，以減少開啟時需要的提升力，使操縱裝置結(jié)構(gòu)緊湊．

(3)有隔熱防火措施。由于自動主汽閥一般是由壓力油開啟的，而89第二節(jié)超速保護裝置汽輪機設(shè)有超速保護裝置，當汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定裝速的110％－112％時，超速保護裝置動作，自動關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，緊急停機。超速保護裝置由危急保安器和危急遮斷油門兩步分組成。第二節(jié)超速保護裝置90一，危急保安器危急保安器主要有飛錘式和飛環(huán)式兩種型式，其基本工作原理相同。圖為飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)圖。它裝于汽輪機主軸前端，由偏心飛錘2、壓彈簧3和調(diào)整螺帽1等主要部件組成。

一，危急保安器91偏心飛錘的重心o與旋轉(zhuǎn)中心偏差6．5毫米。汽輪機轉(zhuǎn)動時，偏心飛錘由于重心偏離了旋轉(zhuǎn)中心，將產(chǎn)生一個使飛錘向外移動的離心力，而壓彈簧3的作用力阻止飛錘外移。在轉(zhuǎn)子低于危急保安器動作轉(zhuǎn)速時，彈簧的壓力大于偏心飛錘的離心力，飛錘位于圖示位置不動。若機組轉(zhuǎn)速大于危急保安器動作轉(zhuǎn)速時，偏心飛錘的離心力大于彈簧的壓力，飛錘立即飛出。隨著飛錘的移動，其偏心半徑增加，離心力增加，雖然此時彈簧的壓力也增加，但離心力的增加量大于彈簧壓力的增加量，所以偏心飛錘一旦飛出，就將走完它的全行程(其行程為6毫米)。調(diào)整螺帽1用來調(diào)整危急保安器的動作轉(zhuǎn)速，若將調(diào)整螺帽順時針旋轉(zhuǎn)，使彈簧預壓縮量增加，動作轉(zhuǎn)速增加，反之，動作轉(zhuǎn)速降低。

偏心飛錘的重心o與旋轉(zhuǎn)中心偏差6．5毫米。汽輪機轉(zhuǎn)動時，偏心92汽輪機調(diào)速培訓課件93危機遮斷器超速試驗時不動作，或動作轉(zhuǎn)速高低不穩(wěn)，這可能是因為：（1）彈簧預緊力太大。（2）危機遮斷器銹蝕犯卡。（3）撞擊子間隙太大，撞擊子偏斜。二、保安裝置試驗及調(diào)整1、手動危機遮斷器試驗2、輔助超速遮斷閥動作轉(zhuǎn)速的整定3、危機遮斷器充油試驗及超速試驗（1）手動危機遮斷裝置試驗合格。（2）單個危機遮斷器充油試驗。（3）單個危機遮斷器超速試驗。（4）兩個危機遮斷器超速試驗。（兩次試驗的動作轉(zhuǎn)速差不超過0.6%）（5）危機遮斷器動作轉(zhuǎn)速的調(diào)整。X=L（n2x-n22）/（n22-n21）危機遮斷器超速試驗時不動作，或動作轉(zhuǎn)速高低不穩(wěn)，這可能是因為94第三節(jié)軸向位移保護裝置軸向位移保護裝置的作用：當軸向位移達到一定數(shù)值時，發(fā)出報警信號；當軸位移達到危險值時，保護裝置動作，切斷汽源停機。一、液壓式軸向位移保護裝置第三節(jié)軸向位移保護裝置一、液壓式軸向位移保護裝置95二、電磁式軸向位移保護裝置二、電磁式軸向位移保護裝置96第四節(jié)低油壓保護裝置第四節(jié)低油壓保護裝置97第四章汽輪機供油系統(tǒng)

汽輪機供油系統(tǒng)的基本作用是：

(1)供汽輪發(fā)電機組各軸承作潤滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來的熱量；(2)供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護裝置用油。供油系統(tǒng)除上述作用之外，對于不同類型的機組，還有一些特殊作用：例如供給采用氫冷卻發(fā)電機的氫密封裝置用油及供給大功