汽轮机调节教程.ppt

汽轮机调节;第一节 汽轮机调节的任务与组成;一 汽轮机自动调节系统的任务 汽轮机为什么必需具备自动调节系统？ 电能不能大量储存，火电厂发出的电力必须随时满足用户要求，即在数量、质量要求同时满足用户要求。 数量要求：用户对发电量的要求。这就是要求电力负荷根据用户要求来调整发电大小，以满足用户要求。 供电质量要求：供电质量就是指频率和电压。其中，电压可以通过变压器解决。电网频率则直接取决于汽轮机的转速。转速高则频率高，转速低则频率低。 ; 因此汽轮机必须具备调速系统，以保证汽轮发电机组根据用户要求，供给所需电力，并保 证电网频率稳定在一定范围之内。 火电厂自身安全的需要：汽轮发电机组工作时， 转子、叶轮、叶片等承受很大的离心力，而且离心力与转速的平方成正比。转速增加，离心力将迅速增加。当转速超过一定限度时就会使部件破坏，出大事故。 调速系统的任务： 满足用户足够的电力（数量、质量）； 保证汽轮发电机组始终在额定转速左右运行。 * * 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）。 ;汽轮发电机组转子运动方程式： 机组在工作时，作用在转子上的力矩有三个：蒸汽主力矩、发电机反力矩、摩擦力矩。在稳定状态下，三者的代数和为零： 通常，摩擦力矩很小，这样一来，上式可写成： （4—2） 机组运行时，只要蒸汽主力矩和发电机反力矩不平衡，就会产生角加速度。 调速系统的功能： 蒸汽主力矩和发电机反力矩随转速的变化如图4----1所示：当转速n增加时，蒸汽主力矩减小，发电机反力矩增加；当转速n减小时，蒸汽主力矩增加，发电机反力矩减小。 A点是两力矩平衡状态点：曲线1、2之交点。; 当外界负荷减少时，反力矩由曲线2变到曲线2’，而主力矩曲线1不变。其工作点 由A移到B，机组转速由（自平衡能力：当不考虑调速系统的功能作用下，负荷变动时，机组能自动保持平衡状态的能力）。 当调速系统动作，减小进汽量，主力矩曲线由1 变为1’，与反力矩曲线2’交于C点，机组转速变为接近）。 ;二 运行对调速系统的要求 调速系统应能保证：当蒸汽参数和电网频率在允许范围内变化时，机组能从满负荷到空负荷范围内稳定运行，并保证机组能顺利地并网和解列； 当负荷变化时，调速系统应能保证机组从一稳定工况安全地过度到另一稳定工况，而不发生较大的长期的负荷摆动； 为了保证机组稳定运行，各种因素引起的负荷摆动应在允许范围内； 当机组突然甩电负荷时，调速系统应能保证机组转速最大升高值小于超速保护装置 动作转速。 ;三 汽轮机调速系统的基本原理 简单的汽轮机自动调速系统（图4---2） 主要部件：调速器，滑阀（错油门），油动机，调节阀。 油路：Po------高压油，Pn-------排油。 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A上移，杠杆ABC以C点为支点带动滑阀B点上移，高压油Po通过滑阀油口进入油动机上油室，油动机下油室与排油Pn相通，活塞下移，关小调节阀5，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。;图4---2;第二节 典型国产调速系统简介;一 机械液压调速系统（哈尔滨汽轮机厂） 主要部件：调速器（高速弹性调速器），随动滑阀， 分配滑阀，同步器，油动机滑阀，油动机，反馈滑阀。 油路：高压油Po，排油Pb，控制油Px。 工作原理： 在任意稳定工况下，转速n一定，油动机滑阀在中间平衡位置，高压油不流动。其余各部件都有相应位置。 当外界负荷N减小，转速n上升，调速器重块向外扩张，挡油板右移，随动滑阀右移。由于杠杆作用，使分配滑阀右移，油口A开大，泄油量增加，控制油压Px下降，滑阀下移，打开a、b油口，高压油Po进入油动机上油室，下油室与排油相通，活塞在压差作用下向下移动。关小调节阀，汽轮机功率减小。 在油动机活塞下移的同时，由于斜板作用，反馈滑阀右移，开大反馈油口C, Px进油量增加，油压Px增加，滑阀上移回中， 切断a、b油口，高压油不流动，油动机在某一位置，使调速系统 稳定在一新的平衡位置。 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，而调节方 向相反。 ;图4-4;二 径向泵液压调速系统 主要部件：径向泵（调速器 ），压