汽轮机的调节系统详解.ppt

 汽轮机的调节保安系统 第一节 汽轮机调节的基本概念 一、汽轮机调节的任务 汽轮发电机组是将蒸汽的热能转变为电能的设备。由于电能不能大量的储存，因此，机组发出的功率应与外界负荷相适应。 负荷平衡时：转速在一定的转速下稳定运行，此时蒸汽在汽轮机转子上产生的主动力矩Mt等于发电机转子受到的制动力矩Me（不考虑机组的摩擦机械损失），即:Mt=Me 负荷不平衡时：当外界负荷发生变化时，发电机制动力矩随之变化，在未对机组进行调节时，汽轮机的主动力矩未变，则 Mt－Me=△M≠0 △M称为剩余力矩。由力学可知，由于剩余力矩的存在，将使转子的角速度发生变化，汽轮机转速发生变化。 汽轮发电机组的转速变化，将带来下列影响： (1) 影响供电质量。 (2) 影响机组的安全。 汽轮机调节的基本任务是：功率平衡，转速稳定，安全运行。 在外界负荷与机组功率相适应时，保持机组稳定运行：当外界负荷改变，机组转速发生变化时，调节系统能相应的改变汽轮机的功率，使之与外界负荷相适应，建立新的平衡，并保持转速偏差不超过规定的范围。 供电质量和数量都要求汽轮机转速稳定。 二、直接调节和间接调节 1.直接调节 2.速度变动率 在稳定状态下，当功率较低时，调节汽阀开度较小，则离心调速器滑环稳定的位置必然较高，其对应的转速也就较高；反之，当功率较大时，则对应的转速较低。 当机组功率为零(空载)时,其稳定转速为nmax,机组功率为额定值(满载)时,其稳定转速为nmin。在稳定情况下，汽轮机空载与满载时的转速差△nmax与额定转速n0之比，称为调节系统的速度变动率δ，即： 4、调节系统的迟缓率 概念：在同一功率P1下转速上升过程的特性静态曲线与转速下降过程的特性静态曲线之间的转速差△n与额定转速之比的百分数，称为调速系统的迟缓率，或称不灵敏度，以ε表示 一般要求迟缓率ε0.3%~0.5%，迟缓率ε越大，则迟缓越严重。 迟缓率ε越小越好，但过高的要求往往给制造带来困难。 迟缓对机组运行的影响： 调速系统在迟缓区内，实际上是没有调节作用的，因此迟缓区的存在破坏了调速系统功率与转速的单值对应性。 机组孤立运行时，调速系统使其功率与负荷始终保持平衡，迟缓的影响主要反映在转速上，也就是说，机组转速可在不灵敏区内任意摆动，其自发波动的范围为εn0， 对于并网运行的机组，其转速取决于电网频率，迟缓影响主要反映在功率上。迟缓将引起机组负荷的晃动 ，负荷晃 动的最大可能数值为 迟缓率产生的原因： 对于离心飞锤式调速器，由于调速器各相对运动部分的摩擦力是不可避免的，而且各铰链部分必然存在间隙，因此在转速上升过程中，离心力的变化不仅要克服弹簧力，而且还要克服摩擦力。只有在离心力与弹簧力之差超过摩擦力以后，才能使飞锤产生运动，而且飞锤的运动还必须超过铰链的间隙之后才能引起滑环的位移。当转速下降时，同样也存在这种情况。转速在一定范围内变化时，不能引起调速滑环的位移，这个范围称为调速器的不灵敏区。 迟缓率产生的原因： 所以由于有摩擦，间隙等因素的影响，调速器的静态特性曲线由一根变为两根。同理在传动放大机构中，由于有摩擦，间隙和滑阀盖度的存在而产生迟缓，使静态特性曲线也成了两条。调速器、传动放大机构和配汽机构的迟缓，结果使调速系统在转速上升和下降时静态特性不再是同一条曲线，而是近于平行的两条曲线，亦即使调速系统产生迟缓。 转速调节回路是汽轮机调节系统的基本环节，该回路主要由转速传感器、数字调速器 、电液转换器油动机、和调节汽阀(0801)组成。 数字式调速器接受来自二个转速传感器变送的汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出4-20mA 的电信号给电液转换器，再经电液转换器转换成二次油压，二次油通过油动机操纵调节汽阀。  汽轮机的保护系统 第一节 汽轮机的保护系统及主要装置 一、汽轮机应具有以下几方面的自动保护功能： （1）超速保护 （2）低油压保护 （3）轴向位移和胀差保护 （4）低真空保护 （5）振动保护 （6）轴瓦温度保护 （7）热应力保护 （8）防火保护 第一节 自动主汽阀 一、自动主汽阀的作用及要求 （1） 在任何紧急情况，特别是在油源断绝时，自动主汽阀仍能迅速关闭。 （2）有足够大的关闭力和快速性，从保护装置动作到主汽阀全关的时间应小于0.5-0.8秒。 （3）有隔热防火措施。 （4）有在正常运行中活动自动主汽阀的装置。 （5）主汽阀应具有足够的严密性。一般要求在额定参数时，主汽阀全关后（调节汽阀全开），机组转速能降到1000转/分钟以下。 标准链接 超速试验的合格标准： 1)每一个偏心（锤）环应在同一情况下进行两次超速试验，两次动作转速都应在合格范围(3300～3360r/min)内，且两次动作转速差不应大于0.6％. 2