汽轮机调节系统讲解(ppt)
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汽轮机的调节方式及调节级变工况参考幻灯片
（3）在部分负荷下的效率高于节流调 节。 喷嘴调节的应用：大容量机组和背压机组
14
a、调节级的反动度m=0，且工况变动时反动 度保持不变。
b、各阀门之间无重叠度。 此外各组喷嘴后压力p1均相等，凝汽式汽轮机 调节级后p2与流量成正比。 全开阀后的压力不随流量的增加而降低
8
1.调节级的变工况分析 第一调节阀开启过程中：
阀后压力(即喷嘴前压力)与流量成正比，当阀 门全开时， 达最大。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，①调 节级焓降达最大值；②级前后的压差最大，③流过该喷 嘴的流量亦最大；④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
11
2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
13
3.喷嘴调节的特点： （1）喷嘴调节的结构较复杂、制造成本
高； （2）工况变动时，调节级汽室温度变化
大，从而增加了由温度变化而引起的热变 形与热应力，限制了机组的运行可靠性和 机动性；
5
节流调节的特点： （1）节流调节的结构较简单、制造成本低； （2）工况变动时，各级焓降(除最末级外)变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
（3）在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用：节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
6
二、喷嘴调节及调节级变工况
14
a、调节级的反动度m=0，且工况变动时反动 度保持不变。
b、各阀门之间无重叠度。 此外各组喷嘴后压力p1均相等，凝汽式汽轮机 调节级后p2与流量成正比。 全开阀后的压力不随流量的增加而降低
8
1.调节级的变工况分析 第一调节阀开启过程中：
阀后压力(即喷嘴前压力)与流量成正比，当阀 门全开时， 达最大。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，①调 节级焓降达最大值；②级前后的压差最大，③流过该喷 嘴的流量亦最大；④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
11
2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
13
3.喷嘴调节的特点： （1）喷嘴调节的结构较复杂、制造成本
高； （2）工况变动时，调节级汽室温度变化
大，从而增加了由温度变化而引起的热变 形与热应力，限制了机组的运行可靠性和 机动性；
5
节流调节的特点： （1）节流调节的结构较简单、制造成本低； （2）工况变动时，各级焓降(除最末级外)变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
（3）在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用：节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
6
二、喷嘴调节及调节级变工况
《汽轮机》课件七、供热机组的调节
供热机组的调节
背压式
供热机组 抽凝式
抽背式
热电分产：
分别生产热能和电能
凝汽式机组：对外发电，对冷源 放热，低位热源完全得不到利用
工业锅炉或热水锅炉：
供热的低品位热能由高品位热能 贬值转换而来，能源浪费极大
热电联产：既发电又供热 热电合供的汽轮机成为供热式汽轮机
供热式汽轮机的经济性
供热式机组热电联产的经济性体现在两个方面： 一、是与单独生产热能相比，蒸汽要先发电作功后再供热，需要锅炉将燃料的化学能转 换成高参数蒸汽的高位热能，这与分别生产热能只要求燃料在锅炉中转换成低参数蒸汽 的低位热能相比，锅炉中的换热温差和相应的损失较小； 二、是与单独生产电能相比，热电联产因利用已作功的低位热能对外供热，从而避免了 冷源损失。
• 下面的泄油口开大，Px1下降----错油门的活塞下移，油动机 的活塞下移，高压调节汽阀开大，功率增加；供热量增加。
二次抽汽工作原理
具有一次可调节抽汽的凝汽式汽轮机 虽然可以同时满足热用户的要求，但 是不同的热用户对供汽参数的要求不 同，例如作为生产用的蒸汽参数较高， 而供暖用的蒸汽参数较低，这是一次 调节抽汽式汽轮机不能解决的。具有 两次可调节抽汽的凝汽式汽轮机可以 在很大程度上满足这两种热用户的要 求，同时还能使电负荷不受热负荷的 影响。
当机组按热负荷运行时，此时机组并入电网，调速器滑环由同步器控制处于固定位置 （即外界负荷变化机组转速变化不能引起滑环移动），而调压器根据机组排汽（即供热 蒸汽）压力的变化来控制进汽量。若热用户用汽量增加，引起供热压力下降，调压器滑 阀活塞在弹簧力作用下下移，通过杠杆（以调速器滑环为支点）使错油门活塞下移，打 开油动机上、下部油流通道，开大调节阀，增加进汽量，使供热蒸汽压力重新稳定，从 而满足热用户耗汽量增大的需要。在这种运行方式下，背压机组热负荷的改变，必然引 起供电负荷的改变，这只能由与该背压机组并网运行的其它机组来平衡或调节了。
背压式
供热机组 抽凝式
抽背式
热电分产：
分别生产热能和电能
凝汽式机组：对外发电，对冷源 放热，低位热源完全得不到利用
工业锅炉或热水锅炉：
供热的低品位热能由高品位热能 贬值转换而来，能源浪费极大
热电联产：既发电又供热 热电合供的汽轮机成为供热式汽轮机
供热式汽轮机的经济性
供热式机组热电联产的经济性体现在两个方面： 一、是与单独生产热能相比，蒸汽要先发电作功后再供热，需要锅炉将燃料的化学能转 换成高参数蒸汽的高位热能，这与分别生产热能只要求燃料在锅炉中转换成低参数蒸汽 的低位热能相比，锅炉中的换热温差和相应的损失较小； 二、是与单独生产电能相比，热电联产因利用已作功的低位热能对外供热，从而避免了 冷源损失。
• 下面的泄油口开大，Px1下降----错油门的活塞下移，油动机 的活塞下移，高压调节汽阀开大，功率增加；供热量增加。
二次抽汽工作原理
具有一次可调节抽汽的凝汽式汽轮机 虽然可以同时满足热用户的要求，但 是不同的热用户对供汽参数的要求不 同，例如作为生产用的蒸汽参数较高， 而供暖用的蒸汽参数较低，这是一次 调节抽汽式汽轮机不能解决的。具有 两次可调节抽汽的凝汽式汽轮机可以 在很大程度上满足这两种热用户的要 求，同时还能使电负荷不受热负荷的 影响。
当机组按热负荷运行时，此时机组并入电网，调速器滑环由同步器控制处于固定位置 （即外界负荷变化机组转速变化不能引起滑环移动），而调压器根据机组排汽（即供热 蒸汽）压力的变化来控制进汽量。若热用户用汽量增加，引起供热压力下降，调压器滑 阀活塞在弹簧力作用下下移，通过杠杆（以调速器滑环为支点）使错油门活塞下移，打 开油动机上、下部油流通道，开大调节阀，增加进汽量，使供热蒸汽压力重新稳定，从 而满足热用户耗汽量增大的需要。在这种运行方式下，背压机组热负荷的改变，必然引 起供电负荷的改变，这只能由与该背压机组并网运行的其它机组来平衡或调节了。
汽轮机调节系统
一、危急遮断保护系统 二、电磁阀 三、机械超速保护与手动停机装置 四、轴向位移保护 五、低油压保护： 六、低真空保护 七、安全防火保护：
第五节、汽轮机的供油系统
一、汽轮机：
主油系统
主油箱
润 滑 油 冷 油 器
n1 n2 100% n0
2、速度变动率对一次调频的影响
并列机组的负荷分配；
速度变动率不可过小，否则引起负荷晃动；3%～ 6%；
速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；
3、局部速度变动率
n n1
n0
Δx
0
Δm
n2
pe 100%
（三）迟缓率
1、迟缓现象
2、迟缓率的定义：机组在同一功率下的最高转速与最低 转速之差，与额定转速之比，称为迟缓率；
一、调节系统的静态特性 （一）调节系统的静态特性曲线 静态特性：在稳定运行工况下，转速和功率之间的关系。
n
转速感受机构曲线
静态特性曲线
Δx 传动放大机构曲线
Δm
pe 配汽执行机构曲线
静态特性曲线图称为四方图或四象限图；
（二）速度变动率
1、速度变动率的定义：当机组孤立运行时，功率零负荷 所对应的最大转速与额定负荷对应的最小转速之差， 与额定转速之比称谓速度变动率；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动态超调量： max 100%
3、快速性（过渡时间）
（二）影响动态特性的主要因素 1、调节对象对动态特性的影响： 1）转子飞升时间常数Ta： 2）蒸汽中间容积时间常数Tv： 2、调节系统对动态特性的影响： 1）转速不等率δ（速度变动率）： 2）油动机时间常数Tm： 3）迟缓率：
第四节、危急遮断系统
第一节、概述
一、汽轮机调节系统的任务
第五节、汽轮机的供油系统
一、汽轮机：
主油系统
主油箱
润 滑 油 冷 油 器
n1 n2 100% n0
2、速度变动率对一次调频的影响
并列机组的负荷分配；
速度变动率不可过小，否则引起负荷晃动；3%～ 6%；
速度变动率不可过大，否则引起甩负荷超速；
3、局部速度变动率
n n1
n0
Δx
0
Δm
n2
pe 100%
（三）迟缓率
1、迟缓现象
2、迟缓率的定义：机组在同一功率下的最高转速与最低 转速之差，与额定转速之比，称为迟缓率；
一、调节系统的静态特性 （一）调节系统的静态特性曲线 静态特性：在稳定运行工况下，转速和功率之间的关系。
n
转速感受机构曲线
静态特性曲线
Δx 传动放大机构曲线
Δm
pe 配汽执行机构曲线
静态特性曲线图称为四方图或四象限图；
（二）速度变动率
1、速度变动率的定义：当机组孤立运行时，功率零负荷 所对应的最大转速与额定负荷对应的最小转速之差， 与额定转速之比称谓速度变动率；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动态超调量： max 100%
3、快速性（过渡时间）
（二）影响动态特性的主要因素 1、调节对象对动态特性的影响： 1）转子飞升时间常数Ta： 2）蒸汽中间容积时间常数Tv： 2、调节系统对动态特性的影响： 1）转速不等率δ（速度变动率）： 2）油动机时间常数Tm： 3）迟缓率：
第四节、危急遮断系统
第一节、概述
一、汽轮机调节系统的任务
《汽轮机》课件一、调节系统简介
由于电网中绝大多数属于第二类 负载有功功率与频率成正比变化的负载
外界负荷减小时，阻力矩减 小，主力矩如不变，则转速 升高
当外界负载条件一定时，电 磁阻力矩是随转速的增加而 迅速增加。
➢ 在平衡状态下，Mt1=Me1，
d 0
dt
➢ 则角速度ω=常数，转速n=常数，机组稳定在某一转 速下运行。
Mt1与Me1两曲线交点A， 即为平衡工况点。 转速为na
随着转速的升 高，主力矩逐 渐减小。
电磁阻力矩与转速关系取决于外界负载的特 性，电网中的负载大致可分为三类
➢ 频率变化对有功功率没有直接影响的负载， 如照明、电热设备等；
➢ 有功功率与频率成正比变化的负载，如金 属切削机床、磨煤机等；
➢ 有功功率与频率成三次方或高次方变化的 负载，如鼓风机、水泵等。
转 速 变
化
Δn
油动机
错油门
Δx
感受机构 （调速器）
传动放大机构
负反馈 （杠杆）
机械液压调节系统 (MHC ) (mechanical hydraulic control)
汽轮机的调节系统采用机械元件作为控制器，转速 作为控制信号，而执行器采用液压元件。
1.机械液压调节系统的调节功能比较单一，只能根据转速 变化信号进行调节----外扰
汽轮机的主力矩可用下式表示
Mt
1000PT
1000PT
2 n
60
9549 PT n
PT——汽轮机内功率（kW）；
➢ 若将 PT=G△Htηri代入上式则得
Mt
9549tri
G n
△Ht——汽轮机理想焓降（kJ/kg）； ηri——汽轮机的内效率；
G——汽轮机的蒸汽流量（kg/s）。
外界负荷减小时，阻力矩减 小，主力矩如不变，则转速 升高
当外界负载条件一定时，电 磁阻力矩是随转速的增加而 迅速增加。
➢ 在平衡状态下，Mt1=Me1，
d 0
dt
➢ 则角速度ω=常数，转速n=常数，机组稳定在某一转 速下运行。
Mt1与Me1两曲线交点A， 即为平衡工况点。 转速为na
随着转速的升 高，主力矩逐 渐减小。
电磁阻力矩与转速关系取决于外界负载的特 性，电网中的负载大致可分为三类
➢ 频率变化对有功功率没有直接影响的负载， 如照明、电热设备等；
➢ 有功功率与频率成正比变化的负载，如金 属切削机床、磨煤机等；
➢ 有功功率与频率成三次方或高次方变化的 负载，如鼓风机、水泵等。
转 速 变
化
Δn
油动机
错油门
Δx
感受机构 （调速器）
传动放大机构
负反馈 （杠杆）
机械液压调节系统 (MHC ) (mechanical hydraulic control)
汽轮机的调节系统采用机械元件作为控制器，转速 作为控制信号，而执行器采用液压元件。
1.机械液压调节系统的调节功能比较单一，只能根据转速 变化信号进行调节----外扰
汽轮机的主力矩可用下式表示
Mt
1000PT
1000PT
2 n
60
9549 PT n
PT——汽轮机内功率（kW）；
➢ 若将 PT=G△Htηri代入上式则得
Mt
9549tri
G n
△Ht——汽轮机理想焓降（kJ/kg）； ηri——汽轮机的内效率；
G——汽轮机的蒸汽流量（kg/s）。
汽轮机的调节方式及调节级变工况参考幻灯片课件
综上所述，调节级焓降是随汽轮机流量的变化而改 变的。
流量增加时，部分开启阀门所控制的喷嘴组焓降增 大，全开阀门所控制的喷嘴组焓降减小。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时， ①调 节级焓降达最大值； ②级前后的压差最大， ③流过该喷 嘴的流量亦最大； ④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
第二组喷嘴将从非临界状态过渡到临界状态。
在喷嘴达临界之前，喷嘴压力比随流量的 增加而减小，喷嘴达临界后压力比则保持不变。
9
图3--17 调节级变工况曲线
10
第三调节阀开启过程中： 第三组喷嘴中一直达不到临界状态；喷嘴压力比随
流量的增大而减小。 第四调节阀开启过程中：
第四调节阀为过负荷阀，第四组喷嘴的变工况特 性与第三组喷嘴相同。
11
2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
13
3.喷嘴调节的特点： (1)喷ห้องสมุดไป่ตู้调节的结构较复杂、制造成本
高； (2)工况变动时，调节级汽室温度变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
(3)在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用： 节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
6
二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节： 将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
流量增加时，部分开启阀门所控制的喷嘴组焓降增 大，全开阀门所控制的喷嘴组焓降减小。
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时， ①调 节级焓降达最大值； ②级前后的压差最大， ③流过该喷 嘴的流量亦最大； ④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
第二组喷嘴将从非临界状态过渡到临界状态。
在喷嘴达临界之前，喷嘴压力比随流量的 增加而减小，喷嘴达临界后压力比则保持不变。
9
图3--17 调节级变工况曲线
10
第三调节阀开启过程中： 第三组喷嘴中一直达不到临界状态；喷嘴压力比随
流量的增大而减小。 第四调节阀开启过程中：
第四调节阀为过负荷阀，第四组喷嘴的变工况特 性与第三组喷嘴相同。
11
2.调节级的热力过程及效率曲线
12
从图中可见，调节级效率曲线具有明显 的波折状。这是因为阀全开时，节流损失小， 效率较高。在其它工况下，通过部分开启阀 的汽流受到较大的节流，使效率下降。
13
3.喷嘴调节的特点： (1)喷ห้องสมุดไป่ตู้调节的结构较复杂、制造成本
高； (2)工况变动时，调节级汽室温度变化
不大，故各级前的温度变化很小，从而减小了由 温度变化而引起的热变形与热应力，提高了机组 的运行可靠性和机动性；
(3)在部分负荷下由于节流损失，机组经济 性下降。
节流调节的应用： 节流调节一般用在小机组 以及承担基本负荷的大型机组上。
6
二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节： 将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
第六章汽轮机调节系统ppt课件
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
自动调节系统的任务
（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）；
第二节：汽轮机液压调 节系统
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
调速器
滑环
调节汽门
齿轮
直接调节的原理图
～
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
汽压给定
调节系统
功率给定 转速给定
汽ห้องสมุดไป่ตู้机
～
自
动
调
主
节
汽
汽
门
门
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
汽轮机调节系统
如图中，通过调节系统使汽轮机的进汽量减小，Mt减小，如曲线1’ 所示，1’和2’的交点转速为nc，转速变化幅度小。
（3）为保障事故工况的安全设置保护系统，在调节汽门前设置主汽门， 使事故时主汽门和调节汽门同时快速关闭，使机组快速停机。
调节系统的任务：
（1）及时调节汽轮发电机组所发功率，以满足用户数量上的要求； （2）调节汽轮机转速，维持在允许的工作范围内； （3）在危急事故工况下，快速关闭调节汽门或主汽门，使机组维持空转
三、调节系统任务
（1）设置调节系统原因： 自平衡能力的缺点：
负荷的可变化范围不大，不能满足外界从零负荷到满负荷的需要； 负荷变化时，靠自平衡能力转速波动太大，负荷变化10％，转速变化
20%-30％，而电力规范规定转速波动<=30转/分。
（2）当外界负荷变化，通过调节汽轮机的进汽量或焓降来改变功率，与 外界负荷变化相适应，同时稳定机组转速在允许范围内。
4、Me与n(w)关系―发电机特性
（1）第一类负载：所消耗的功率与转速无关，是纯电阻负载，如电炉，照明 （2）第二类负载：所消耗的功率与转速一次方成正比，如车床 （3）第三类负载：所消耗的功率与转速的立方成正比，如水泵，风机 各种负载组成了发电机的电磁反力矩。
结论：
（1）同样的负载设备下，n增大，Me增大 （2）负载设备减少，Me减小
（5）反馈机构(feedback control)
总结：调速系统的三大组成部分
（1）转速感受机构 作用：感受汽轮机转速的变化，并把它转换成其他物理量变化。
（2）传动放大机构
作用：把转速感受机构来的信号进行放大，然后带动配汽机构进行调节。 图中包括错油门，油动机，传动放大杠杆，反馈杠杆等。 （3） 配汽机构 接受传动放大机构的控制，通过改变阀门开度，改变进汽量和蒸汽焓值， 以改变汽轮机功率，使之与外界负荷相适应。
（3）为保障事故工况的安全设置保护系统，在调节汽门前设置主汽门， 使事故时主汽门和调节汽门同时快速关闭，使机组快速停机。
调节系统的任务：
（1）及时调节汽轮发电机组所发功率，以满足用户数量上的要求； （2）调节汽轮机转速，维持在允许的工作范围内； （3）在危急事故工况下，快速关闭调节汽门或主汽门，使机组维持空转
三、调节系统任务
（1）设置调节系统原因： 自平衡能力的缺点：
负荷的可变化范围不大，不能满足外界从零负荷到满负荷的需要； 负荷变化时，靠自平衡能力转速波动太大，负荷变化10％，转速变化
20%-30％，而电力规范规定转速波动<=30转/分。
（2）当外界负荷变化，通过调节汽轮机的进汽量或焓降来改变功率，与 外界负荷变化相适应，同时稳定机组转速在允许范围内。
4、Me与n(w)关系―发电机特性
（1）第一类负载：所消耗的功率与转速无关，是纯电阻负载，如电炉，照明 （2）第二类负载：所消耗的功率与转速一次方成正比，如车床 （3）第三类负载：所消耗的功率与转速的立方成正比，如水泵，风机 各种负载组成了发电机的电磁反力矩。
结论：
（1）同样的负载设备下，n增大，Me增大 （2）负载设备减少，Me减小
（5）反馈机构(feedback control)
总结：调速系统的三大组成部分
（1）转速感受机构 作用：感受汽轮机转速的变化，并把它转换成其他物理量变化。
（2）传动放大机构
作用：把转速感受机构来的信号进行放大，然后带动配汽机构进行调节。 图中包括错油门，油动机，传动放大杠杆，反馈杠杆等。 （3） 配汽机构 接受传动放大机构的控制，通过改变阀门开度，改变进汽量和蒸汽焓值， 以改变汽轮机功率，使之与外界负荷相适应。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
3.利用现代控制技术，采用预测控制， 根据历史和当时负荷波动趋势，预测 负荷变化，通过提前改变燃料量作好 负荷变化的准备，增强一次调频能力， 并使蒸汽参数波动控制在最小范围内， 提高机组运行的经济性和安全性。
6.1.3 汽轮机调节系统的基本组成
调节系统基本组成 ❖转速感受机构 转子转速转变为一次控制信号 ❖中间放大机构 中间功率放大 ❖油动机 执行机构 ❖配汽机构 油动机行程与蒸汽流量非线性校正机构 ❖同步器 单机时改变机组转速和并网时改变机组功率 ❖启动装置 启动冲转、提升转速至同步器动作转速
Байду номын сангаас
电网有功负荷变化的基本特征
电网有功负荷随人们生活、工作 节律而变。基本特征是以24小时为 周期的大幅、慢变上迭加随机、小 幅、快变波动。
➢ 第一类变化
幅度小、周期短，具有随机性。 幅度小于5%，秒级。
➢ 第二类变化
幅度较大、周期较长，有一定可 预测性。大于5%，分级。
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。
一次调频为有差调节，汽轮机功率的改变量 正比于频率偏差。很明显，一次调频后满足了 外界负荷要求，但并不能保持电网频率不变。
频率二次调整
变化周期较长、变动幅度较大，有一定可预 测性。为在电网一次频率调整后，消除频率偏 差，通过调频机组或调频电厂，平移调节系统 静态特性线，改变调频机组的输出功率，补偿 电网负荷的静态频率特性产生的功率变化，使 电网频率维持在额定值。调频器来调整。
❖高压调门过开或过关
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
调节系统
其它保 保护系统 护信号
锅炉
主汽门 调节汽门
发电机 转速
汽轮机 功率
图6-1 汽轮机调节保护系统原理性框图
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
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6.1.1供电品质与电网有功功率与频率的调整
供电品质
发电厂的任务是向用户提供品质优良的电能。 电能的品质是电压、频率和波形。
M st
M em
Mf
再热器
过热器 HP IP
M em M f
LP
GEN
M st
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为什么叫调速系统？ 当外界电负荷增大时，发电机的电磁阻力 矩增大，导致转子的转速下降，反之，转子的 转速上升。
因此，汽轮机应根据转速偏差改变调节汽 门的开度，即改变进汽量和焓降，使蒸汽的驱 动力矩与电磁阻力矩及摩擦力矩相平衡。故汽 轮机调节系统有时称为调速系统。
同步发电机的特性
同步发电机的端电压决定于无功功率，频率 决定于有功功率。无功功率决定于励磁，有功功 率决定于原动机的功率。
故电网的电压调节归励磁系统，频率调节归 汽轮机的功率控制系统。
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转子运动方程与汽轮机调速
J
d 2
dt 2
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
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频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。
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偏心环油囊式危急遮断器
1—偏心环；2—调整螺母；3—弹簧；4—调整螺杆； 5—套筒；6—衬套；7—顶丝；8—圆柱销；9—泄油孔
危
急
遮
断
油
门
1—拉钩；2—活塞；3—壳体；
4—压弹簧；5—扭弹簧
动作原理
机械超速保护装置即两只飞环式危急遮断器。当 机组转速升至3270~3330r/min时，飞环因离心力 增大克服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩， 使其脱扣，保安油泄掉，关闭自动主汽门，并通 过危急继动器建立事故油去关闭调节汽门和低压 油动机。通过抽汽阀联动装置关闭各抽汽逆止门。
些
速系统必须能保证使机组顺利并入电网,家
要
负荷到额定、减负荷到零、与电网解列
求
(5)当危急保安器动作后,应保证主蒸汽门关
闭严密
汽轮 机调速系统
转速 感受机构
传动 放大机构
配汽机构
反馈机构
自动主汽门
汽
轮
磁力断路油门
机 主
危急遮断器
要
危急遮断油门
保
护
手动遮断装置
系
OPC超速保护
统
装置
ETS超速保护
直流润滑油泵
直流润滑油泵在机 组事故工况、系统 供油装置无法满足 需要或交流失电的 情况下使用，提供 保证机组顺利停机 需要的润滑油。但
直流事故油泵不能用 于机组起动或正常运 行。
三，注油器
注油器结构如图所示，它是 由喷嘴1。吸油室2，混合室3和 扩压管4组成。压力油以很高的 速度自喷嘴1喷出，将吸油室中 的油带入混合室3，然后进入扩 压管4，在扩压管中油流速度降 低，其速度能转变为压力能。由 此可见，注油器的作用是将小流 量的高压油转换成大流量的低压 油，对主油泵的入口或润滑系统 供油。注油器通常布置在油箱里， 既可使油均匀地进入吸油室，又 可避免漏入空气。
热
汽轮机油系统的作用
❖ 向机组各轴承供油，润滑和冷却轴承 ❖ 供给调节系统和保护装置稳定充足的压力油，
使他们正常工作 ❖ 供应各传动机构润滑用油
主
油
泵
主
高压油泵
要
交流润滑油泵
设
直流润滑油泵
备油
箱
介注
油
器
绍
排烟风机
冷
油
器
离心式主油泵的工作原理
在泵内充满油的情况下，叶轮旋转使 叶轮内的油也跟着旋转，叶轮内的油 在离心力的作用下获得能量，叶轮槽 道中的油在离心力的作用下甩向外围 流进泵壳，于是叶轮中心压力降低， 这个压力低于进油管内压力，油就在 这个压力差作用下由油箱流向叶轮， 这样油泵就可以不断的吸油，不断的 供油。
排烟风机
• 排烟风机为离心式风 机，用于使轴承箱回油 管及油箱建立微真空， 以保证回油通畅，油烟 无外溢，保证油系统安 全、可靠。
冷油器
在一台汽轮机的润滑系统中，常备有两台以上冷油器， 这样，既可以保证冷却效果，又可以进行轮换检修。几台冷 油器可以并联运行，也可以串联运行，串联运行比并联运行 时的冷却效果好，但串联运行时使系统阻力增大，要求润滑 油有比较富裕的压头．
装置
自动主汽门
自动主汽门装在调节汽门之前， 在正常运行时保持全开状态，不 参加蒸汽流量的调节，任何一个 遮断保护动作，主汽门便迅速关 闭，隔绝蒸汽来源，紧急停机。
磁力断路油门
在正常情况下，活塞被弹簧 顶至最高处，由上腔室油管 来的安全油经中间油室同向 系统，当动作信号输入磁力 断路油门后，电磁线圈通电， 吸铁将活塞下压，上腔室的 来油被切断，中间油室至回 油室的通路被打开，安全油 系统失压，汽轮机紧急停运。
汽轮机调节系统讲 解(ppt)
优选汽轮机调节系统讲解
汽
汽轮机润滑油系统
轮
机
油
系 统
汽轮机调节保安系统
润滑油系统概述
汽轮发电机组是高速运转的大型 机械，其支持轴承和推力轴承需要 大量的油来润滑和冷却，因此汽轮 机必须有供油系统用于保证上述装 置的正常工作。此外，润滑油系统 还为调速油系统提供低压安全油
主油泵泵壳
主油泵泵体
主油泵是主轴驱动 离心泵，水平地安 装在汽轮机的前轴 承箱内，泵轴与汽 轮机的高压转子刚 性连接。
主油泵的作用
主油泵为单级双吸式离心泵，安装于前轴承箱 内，直接与汽轮机主轴（高压转子延伸小轴） 联接，由汽轮机转子直接驱动。主油泵出口压 力油送到润滑油和调节油系统。
高压油泵
润滑油系统的作用
润滑 建立油膜 循环换热 其他系统油源
汽机发电机 各轴承和盘 车装置
在轴承中形成 稳定的油膜， 维持转子的良
好旋转。
盘车系统、顶轴 油系统、发电机 密封油系统、低 压安全油提供稳 定可靠的油源
转子的热传导、表 面摩檫以及油涡流 会产生相当大的热 量，为始终保持油 温合适，就需要一 部分油量来进行换
汽轮机空负荷运行
调
速 系
(2)当汽轮机由满负荷突然甩到空负荷时, 调速系统能维持汽轮机的转速在危急保安
器动作转速下
统 能
(3 )主蒸汽门和调汽门门杆、错油门、油动 机及调速系统的各活动、连接部件,没有卡
满
涩和松动现象.当负荷变化时,调汽门应平
足
稳地开关;负荷不变化时,负荷不应有摆动
那
(4)在设计允许范围内的各种运行方式下,调
手
动
遮
断
装
置
1—手柄；2—防护罩；3—活塞
动作原理
手动遮断装置是汽轮机停机的手动 保护装置，安装在前轴承座端面上， 若机组需要停机时，首先将手柄外 的防护罩拿掉，然后推手柄，使活 塞往里移动，此时安全油经该装置 泄掉，从而使主汽门，调节汽门关
闭。
调节汽门
调节保安系统
调
汽轮机独立运行时，当工况发生
速
变化时，调节汽轮机转速，使之
系保持在规定的范围内。 Nhomakorabea统
的
当汽轮机并网运行时，当电网频
基
率发生变化时，调节汽轮机负荷，
本
使之与外界负荷相适应。
任
务
（
对于带调节抽汽式的汽轮机来说，
作
当工况发生变化时，调节抽汽压
用
力在规定的范围内。
）
(1)当主蒸汽门全开状态时,调速系统能维持
高压电动油泵
高压电动油泵的作用是在汽轮机启动，停 机或发生事故，主油泵不能正常工作时， 及时地向调节、保护系统和润滑系统供油。 在机组冲转前必须投入运行，建立正常油 压，高压电动油泵到机组定速后且主油泵 正常工作可退出运行。
交流润滑油泵
交流润滑油泵 在冷态启动 投入盘车前 投入运行。 主要作用是 提供润滑油， 赶出油中的 空气。