【精选】1、第一章 汽轮机调节系统的基本概念.ppt

第一章：汽轮机调节的基本概念Chapter 1 Basic Concepts of Turbine Control第一节 汽轮机自动调节的基本内容Section 1 Basic Contents of Steam Turbine 汽轮机是大型高转速的原动机，汽轮机调节的任务首先是保证汽轮机安全运行，其次满足用户的功率需要，保证供电质量----电压和频率。所以汽轮机都具有相当完善的自动控制系统，它包含以下几方面的内容： 自动检测系统 汽轮机上装有各种检测仪表，以监视主要运行参数。此外还具备自动记录、报警功能，在计算机的配合下实现预测、事故追记、效率计算等功能。 自动检测内容 发电机功率、新蒸汽压力与温度、真空度、监视段压力、润滑油压、调节油压、转速、油动机行程、转子轴向位移、转子与汽缸的相对膨胀、汽缸与转子的热应力、汽轮机的振动、主轴挠度、轴承温度与润滑油温度、推力瓦温度、推力轴承油膜压力、油箱油位、上下汽缸温度差。 自动保护系统 为保护机组不受损害而设置该系统，当运行数超出正常范围时，它会报警或采取措施。紧急情况下及时动作，自动停机。目前汽轮机自动保护装置主要有超速保护（多重保护）、低油压保护、轴向位移保护、胀差保护、低真空保护、振动保护等功能。 自动调节系统 该系统用于保证汽轮发电机组供电的质量和数量，满足用户需要。为保证频率，对转速的要求较高，但大机组的调节系统还引入其它参数作为输入量。 程序控制系统 即汽轮机自启停控制系统。目前大机组主要根据机组热应力来控制其启停过程的。运用该系统对经济性和可靠性有利。 第二节 汽轮机自动调节系统的发展Development of Turbine Control System 自动调节系统经历了以下阶段： c 机械液压式调节系统：Mechanical-Hydraulic Control System 控制器 执行器 （机械的） （液压的） 此系统通常只具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能，并且系统的响应速度较低，由于机械间隙引起的迟缓率较大、静态特性是固定的，不能根据要求任意改变，但是由于它的可靠性高且能满足机组运行的基本要求，所以至今仍200MW以下机组多用它。 电气液压式调节系统：Electric-Hydraulic Control System 控制器1 T 执行器 控制器2 模拟式电气液压式调节系统： Analog Electric-Hydraulic Control System 控制器 执行器 （模拟电路的） （液压的） 数字式电气液压式调节系统：Digital Electric-Hydraulic Control System 控制器 执行器 （数字计算机的） （液压的） 第三节 汽轮机调节的基本原理Section 3 Principal of Control System 汽机调节的任务Task of Governing 我们知道汽轮机是利用蒸汽的热能来作功的原动机，它带动发电机向外界用户供电。由于用户的用电量随时变化，电能又不能大量储存，所以机组负荷必须随时根据外界要求而变化。同时电压、频率还不能有大的波动，所有这些都要靠调节系统来实现。 在汽轮机中将学到，功率的大小取决于进汽量和蒸汽作功能力的大小。出于经济考虑，通常采用控制进汽量的方法来调整功率，电压由励磁电流调整，频率单值取决于转速。保证供电的质和量就是汽轮机调节的任务，这离不开调节系统。它就象大脑，支配汽轮机维持转速不变、所带负荷与用户要求相一致。那么是如何实现的呢？ 维持转速的原理见力矩方程和力矩平衡图。 负荷的改变是通过改变进汽量来实现的，具体过程见下图： 调节系统的组成Compose of Control System 目前我国发电用汽轮机调节系统有两种形式：机械液压式（或全液压式）和数字电液调节系统，它们都是间接的有差调节系统， 调节系统的组成 图中调节对象指汽轮发电机组，配汽机构指调节阀，感受机构和