热力发电厂动力设备汽轮机.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、汽轮机调节系统的静态特性 P-n关系 1、定义：在调节系统的作用下，稳定状态时，功率与转速之间的对应关系。 2、评价调节系统静态特性的主要指标 （δε） （1）转速变动率 -曲线倾斜程度 定义： 空载时的转速 满负荷时的转速 汽轮机额定转速 注： A、决定一次调频的能力的强弱 一次调频： 电网中并列运行的机组，当外界负荷引起电网频率发生变化时，网内各机组的调节系统根据各自的静态特性改变机组功率，以适应外界负荷需求，并将电网频率变化限制在一定范围内。汽轮机的静特性对电网频率的这种作用称一次调频。 即由调节系统自动调节机组功率，以减小电网频率改变幅度的方法。 1#机组承担多 2#机组承担少 B、对甩负荷后机组转速影响 δ↑，负荷↑，瞬时超速↑，ε调节能力↓，δ＜6% C、对运行稳定性影响 δ↓，转速↑，负荷波动↑，系统稳定性↓，δ＞3% 所以，一般 3%＜δ＜6% （2）迟缓率ε 定义：在某一功率下，转速上升的特性线与转速下降的特性 线之间的转速差与额定转速n0之比。 最大速度变动率： 迟缓率越大，从汽轮机转速变化到调节气阀动作所需的时间间隔越长，使机组不能及时适应外界负荷的变化。 单机运行：转速波动 并网运行：会引起负荷摆动 甩负荷时易超速保护装置动作。 一般要求：ε＜0.5% 新机组：ε＜0.2% 3、调节系统静态特性曲线的合理形状 曲线斜率满足 3%＜δ＜6%， 带状区间的宽窄 ε＜0.5%， 连续、平滑，沿功率增加方向逐渐向下倾斜。 （1）曲线在空负荷要陡一些，以利于机组并网和低负荷暖机。 （2）曲线在满负荷附近也要陡一些，尽量维持在经济功率范围运行，并防止电网频率下降时机组超负荷量过大。 三、静态特性的平移和同步器 静特性：P-n单值对应关系 单机运行 机组转速取决于负荷，无法保证供电频率。 并列运行 机组只能发出与电网频率对应的固定功率，不 能任意改变负荷。 所以要设置专用的调节装置—同步器，保证调节系统基本任务的完成。 1）单机运行时 利用同步器（垂直）平移静特性，使转速n在 任何功率P下均可保持在额定值。 Ⅰ→Ⅱ P1-n1 平移 P2-n1 垂直平移静特性改变机组的转速 2）并列运行时 利用同步器平移静态特性，将负荷在机组之间重新分配，并维持电网频率不变。 二次调频：利用同步器调整机组功率，以保证电网频率不变的过程。 （水平）平移静态特性增减机组功率 3）并网前 利用同步器调整机组空转转速，使其与电网频率同步后并入电网。 平移静态特性的方法： 平移静态特性曲线可以通过平移四象限图中的 Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ象限的任一曲线实现，但由于改变油动机活塞行程与汽轮机功率关系（Ⅳ象限）比较困难，因此通常采用平移调速器的静特性和平移放大机构的静特性的办法。 例：间接调节系统中： 1、改变测速元件特性：改变飞锤调速器的弹簧刚度，即改变 Ⅱ象限的调速器特性 2、改变综合放大其特性：改变油动机滑阀在杠杠上的连点， 即改变Ⅲ象限的放大执行机构的特性。 四、汽轮机的保护装置 为了保证汽轮机设备的安全，防止设备损坏事故的发生，除了要求调节系统动作可靠以外，还应具有必要的保护装置，以便在汽轮机调节系统失灵或发生其它事故时，能及时动作，迅速停机，避免造成事故的扩大和设备的损坏。 现代大功率汽轮机的保护装置一般都设置有超速保护、轴向位移保护、低油压保护和低真空保护。 （一）自动主汽阀 自动主汽阀的作用是在汽轮机保护装置动作后，迅速切断汽源使汽轮机停止运行。因此它是保护装置共有的执行元件。 自动主汽阀的结构可分为主汽阀和操纵座两部分，操纵座是控制自动主汽阀开启或关闭的机构。 为了保证安全，要求自动主汽阀动作迅速，关闭严密，对高压汽轮机，在正常的进、排汽参数情况下，自动主汽阀关闭后（调节阀全开），汽轮机的转速应能迅速降到1000rpm以下，自汽轮机保护装置动作至主汽阀全关的时间，通常要求不大于0.5～0.8s。 （二）超速保护装置 为了防止调节系统因故障失灵和突然甩负荷时引起超速危险，每台