汽轮机-调节系统n分析报告.ppt

汽轮机调节系统 汽轮机调节原理 调节系统的特性 中间再热式汽轮机的调节 供热机组的调节 DEH系统简介 汽轮机的保护装置 汽轮机的供油系统 力矩的变化 驱动力矩 汽轮机结构、转速一定时，进汽量或整机理想焓降增加，驱动力矩增大 电磁阻力矩 发电机电磁阻力矩随定子电流增大而增大。 在励磁电流不变时，定子电流随外界负荷和转子转速增加而增加 即：电磁阻力矩随外界负荷和转子转速增加而增大 摩擦阻力矩 随转子转速的增加而增大 设置调节系统的原因： 供电品质：电压，频率，相位 频率的稳定取决于原动机出力和电网负载的平衡。 维持频率的稳定要求：原动机出力＝负载 汽轮机出力在运行中必须能根据负载要求进行调整。 （1）及时调整汽轮机的内功率，满足用户足够的电力（数量、 质量）； （2）保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运行，不超过允许分范围。 （3）除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有保护系统（超 速保护、轴向位移保护等）。 汽轮机的主蒸汽系统简化结构 汽轮机调速系统的基本原理 一 简单的汽轮机自动调速系统 1 主要部件：调速器，滑阀（错油门），油动机，调节阀。 2 油路：高压油，排油。 3 工作原理 当外界负荷N减少，机组转速n升高，调速器飞锤向外扩张，滑环上移，杠杆ABC以C点为支点带动滑阀B点上移，高压油通过滑阀油口进入油动机上油室，油动机下油室与排油相通，活塞下移，关小调节阀，减小进汽量，机组功率减小。 同时，杠杆以A点为支点带动滑阀B点下移，滑阀回中，切断窗口，高压油停止流动。调速系统达到新的平衡状态。 当外界负荷N增加时，机组转速n下降，调速系统各部套调节过程相同，而动作方向相反。 二 液压调节系统 一、转速感受机构 　转速感受机构是将速度信号转变为一次控制信号的元件。在汽轮机调节保护系统中，转速感受机构主要有离心式和电磁式两类。在离心式中有机械式和液压式两种，其中机械式有高速弹性调速器和飞锤或飞环式超速危急保安器；液压式中有径向钻孔脉冲泵和旋转阻尼器两种。 调节系统静态特性 静态特性：调节系统是根据转速偏差信号Δn来动作的，通过调节系统的动作来改变调节气门的开度，功率相应改变，系统稳定在新的状态下。也就是说，调节结果并不使转速恢复原稳定值，而存在一定的稳态偏差，这种调节特性叫做调节系统的静态特性。（静态及稳定运行状态） 静态特性曲线： 汽轮发电机组转速与功率的关系曲线称为调速系统的静态特性曲线。 静态特性曲线通过实验或计算获得。 四方图 调节系统由转速感应机构、传递放大机构、配气机构和调节对象组成，系统的静态特性也取决于各组成部分的静态特性 。 由于调节系统各组成部分存在着参数对应关系的非线性因素，因此实际系统的静态特性不是直线，而是曲线。 静态特性曲线的要求 n f P 单调递减函数 空负荷附近陡一些，便于转速与电网同步，顺利并网，并网后转速波动负荷冲击小，热应力小 满负荷防止过载，静态特性曲线也较陡 带基本负荷的机组，在额定负荷下陡一些，调峰机组特性曲线较平 一次调频与二次调频 一次调频：并列运行的机组，网内频率相同，所有机组转速一样，机组总功率正好等于用户总耗电量。当外界负荷变动而引起电网频率变化时，网内各机组调速系统同时动作，自动增减负荷，以适应外界负荷变动的要求。这种由调速系统随电网周波变化，自动控制机组负荷增减，以保证电网频率稳定的调节方式，称为一次调频。 调节系统动态特性 调速系统的动态过程 静态特性：是指汽轮机稳定工况下的特性，不涉及两个稳定工况之间的过渡过程。 1 稳定性 运行机组受到干扰后离开平衡位置，经调节系统作用后，能过渡到新的平衡状态；或者在扰动撤消后，能恢复到原来平衡位置，这样的系统就是稳定系统。 2 精确性 超调量：在过渡过程中，转速超过最后稳定值的最大转速偏差量称为超调量，即 一般要求汽轮机甩负荷后的转速升高不超过危急保安器动作转速，而且有一定余量（3%左右）；危急保安器动作转速为 1.10~1.12 n0，因此，最高转速不超过 1.07~1.09 n0。一般，?n 0.02~0.04 n0 3 快速性 过渡时间：机组经扰动之后，从原来的平衡状态过渡到新的平衡状态所需要的时间称为过渡时间。 过渡时间不能太长，一般在5~50秒。 影响动态特性的主要因素 1 转子飞升时间常数Ta：在额定功率时的蒸汽力矩 Mt0 作用下，机组转速由0上升到额定转速时所需要的时间。 随着机组容量增加，蒸汽力矩 Mt0 增加，则转子飞升时间常数Ta降低。对于中小型机组，Ta 11~14 秒；高压机组，Ta 7~10 秒；中间再热机组，Ta 5~8 秒。机组越大，时间常数Ta越小，越容易超速。 3 速度变动率?的影响 a.速度变动率?越大，甩负荷后的机组转速飞升越高。要求速度