汽轮机控制

汽轮机控制原理一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用高速旋转的转子带动涡轮叶片工作，从而将热能转化为机械能的热力学装置。

其基本原理是利用高温高压的蒸汽或气体驱动涡轮旋转，使得涡轮带动发电机或其他设备工作。

二、汽轮机控制系统的组成汽轮机控制系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器：用于测量汽轮机运行状态参数，如温度、压力、转速等；2. 控制器：根据传感器采集到的数据，对汽轮机进行控制和调节；3. 执行器：根据控制器发出的指令，对汽轮机进行操作和调整；4. 监测系统：对汽轮机运行状态进行监测和诊断，及时发现故障并处理。

三、汽轮机控制系统的功能1. 调节蒸汽流量：通过调节蒸汽阀门开度来控制蒸汽流量，以满足负荷需求。

2. 调节燃料供给：通过调节燃料阀门开度来控制燃料供给量，以满足负荷需求。

3. 调节转速：通过调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度，控制涡轮旋转速度，以满足负荷需求。

4. 控制温度和压力：通过控制蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数，控制汽轮机的温度和压力。

5. 监测和诊断：对汽轮机运行状态进行监测和诊断，及时发现故障并处理。

四、汽轮机控制系统的工作原理1. 蒸汽流量控制：当负荷需求增加时，传感器检测到蒸汽流量下降，控制器会发出指令，使蒸汽阀门开度增加，增加蒸汽流量。

反之亦然。

2. 燃料供给控制：当负荷需求增加时，传感器检测到燃料供给不足，控制器会发出指令，使燃料阀门开度增加，增加燃料供给。

反之亦然。

3. 转速调节：当负荷需求增加时，传感器检测到涡轮转速下降，控制器会发出指令同时调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度，以增加蒸汽流量和燃料供给，从而提高涡轮转速。

4. 温度和压力控制：当负荷需求增加时，传感器检测到温度和压力下降，控制器会发出指令调节蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数，以提高温度和压力。

5. 监测和诊断：通过监测各种参数，如振动、温度、压力等，及时发现汽轮机故障，并进行诊断和处理。

五、汽轮机控制系统的优点1. 自动化程度高：汽轮机控制系统能够自动进行负载调节、转速调节等操作，减少了人工干预。

气轮机控制及保护系统第一节S—DEHG系统1、S—DEHG控制系统由高压抗燃油伺服及供油系统和DEHG数字电液控制器组成。

其主要设计特点如下：●数字电液控制器S—DEHG为双机冗余，能快速，精确灵敏地响应转速变化。

●为了减少热应力和延长机组寿命，采用了复合调节的进汽方式。

●具有足够多的接口，可与其他自动控制装置接口（如CCS协调控制器接口等）。

●在额定蒸汽参数下甩满负荷，危机遮断器不跳闸。

●危机遮断器最高动作转速不超过110—112%额定转速。

●停机上时，机组速度不等率可在3—5%范围内可调。

●同步转速调整范围为±6%。

●包括调节阀在内的调速系统的迟缓率不大于0.06%。

具有负荷限制功能，可使高压调节阀的开度被限制在设定值内。

●在甩负荷时（≥20%额定负荷），DEHG中的加速继电器可快速关闭中压调节阀。

●在甩负荷时（≥40%额定负荷），DEHG中的超速保护继电器可快速关闭高中压调节阀。

2、S—DEHG的调节特性：●速度不等率可在3—5%范围内调整。

●同步器调整转速范围为6%。

●调速系统的迟缓率不大于0.06%3、S—DEHG的主要功能●汽机在冷态/温态/热态/极热态条件下，从盘车、冲转、自动升速、转速调节、并网、带初负荷，直至带目标负荷的负荷限制，并能按联合调节的方式进行阀门控制，阀门管理，负荷的变化过程中，接受HITASS—200E来的速率，负荷率控制。

●可在操作盘上限制负荷和选择寿命消耗率。

●具有转速和负荷自动控制功能。

负荷从满负荷甩至零负荷的瞬间变化情况下防止机组达到超速跳闸点，或在正运行期间参加电网一、二次调频。

●备用超速跳闸和电超速保护功能。

●阀门门杆活动试验。

●自动同期方式并网。

●高压缸暖机运行控制。

●与HITASS的信号联锁。

4、危机保安装置中的主要遮断设备及控制值（1）、带有隔离阀和油座遮断阀机械式危机遮断器偏心飞环式机械危机遮断器动作转速为110—111%额定转速（3300—3330r/min），可在带负荷时通过喷油电磁阀进行喷油试验，使危机遮断器跳闸及复位。

汽轮机设备及系统安全风险控制要求1汽轮机超速风险控制1.1DEH控制系统安全、可靠和稳定，电液伺服阀不卡涩、不泄漏，调节执行机构不卡涩。

1.2汽轮机主汽门、调节汽门不卡涩，阀门关闭时间符合要求。

主汽门严密性试验合格。

调节系统静止试验、OPC试验、超速试验、甩负荷试验以及危急保安器注油试验合格。

按照运行规程定期开展汽轮机主汽门、调节汽门松动试验、全行程活动试验。

1.3汽轮机重要表计指示准确，机械超速和电气超速保护正常且投入运行。

在不同轴段安装两套转速检测装置。

1.4机组抽汽逆止门、供热抽汽阀门严密、联锁动作可靠，且有能快速关闭的抽汽截止阀。

1.5透平油和抗燃油的油质合格，油系统运行中无泄漏。

1.6正常停机应先检查有功功率到零，再将发电机与系统解列，严禁带负荷解列。

1.7汽轮机主汽门、调节汽门解体检修时，检查门杆弯曲度和各部套间隙合格，测量主汽门、调节汽门行程正常，检查阀蝶和阀座的接触情况良好。

2汽轮机轴系断裂风险控制2.1汽轮机机械超速和电气超速保护正常且投入运行。

2.2机组运行中轴振、瓦振应达到有关标准的优良范围，且机组振动保护装置完好并投入。

2.3运行10万小时以上的机组，每隔3～6年应对转子进行一次开缸检查。

运行时间超过15年、超过设计寿命使用的转子、低压焊接转子、承担调峰起停频繁的转子，应适当缩短检查周期。

2.4机组A修中，应测量汽轮机通流部分间隙并合格。

检查汽轮机转子平衡块固定螺丝、发电机风扇叶片固定螺丝、定子铁芯支架螺丝、各轴承和轴承座螺丝的紧固情况。

2.5机组A修中，对转子表面和中心孔进行探伤检查。

2.6检修时检查主油泵与主轴间齿型联轴器的磨损情况。

2.7按超速试验规程及二十五项反措相关要求进行超速试验。

2.8对轴系存在次同步振荡较大风险的机组应安装扭应力保护装置。

3汽轮机大轴弯曲风险控制3.1汽轮机抽汽回热系统、疏水系统、厂用蒸汽系统、供热系统等设计应符合行业有关标准，防止汽轮机进水、进冷汽。

汽轮机初压控制和限压控制方式
汽轮机的初压控制和限压控制是两种不同的运行模式，它们主要区别在于控制器的作用对象和控制目标不同。

初压控制方式（Initial Pressure Control Mode）：
1. 在这种模式下，锅炉设置机组负荷，而汽轮机处于跟踪模式。

此时，汽轮机的DEH（数字电液控制系统）中主蒸汽压力控制器投入，而负荷控制器切除。

2. 控制目标是维持阀前的主蒸汽压力，通过调节汽轮机阀门来达到设定的压力值。

3. 通常在机组并网且旁路全关后，系统会自动投入初压模式，也可以通过操作界面手动切换至此模式。

限压控制方式（Pressure Limiting Control Mode）：
1. 在此模式下，汽轮机侧设定机组负荷并且锅炉跟随。

一旦选择了压力限制模式，汽轮机负荷控制器起主导作用。

2. 控制目标是确保主蒸汽压力不超过设定的限值，此时，压力控制器仅作为限制器运行。

3. 限压控制方式通常用于CCS（协调控制系统），当主汽压力低于设定值时，通过调节气门来维持压力。

总的来说，初压控制方式主要用于保持阀前的主蒸汽压力稳定，适用于汽轮机跟随锅炉负荷变化的情况；而限压控制方式则用于限制主蒸汽压力的上限，适用于汽轮机主动调整负荷而锅炉跟随的情况。

汽轮机主要性能指标及控制措施一、汽轮机热耗率(kJ/kWh)1可能存在问题的原因1.1汽轮机通流部分效率低1.1.1汽轮机高、中、低压缸效率低。

1.1.2汽轮机高压配汽机构的节流损失大。

1.2蒸汽初参数低。

1.3蒸汽终参数高。

1.4再热循环热效率低，再热蒸汽温度低，再热器减温水量大。

1.5给水回热循环效率低，给水温度低。

1.6凝汽器真空差。

1.7汽水系统（疏放水、旁路系统）严密性差。

1.8机组辅汽量过大。

……2解决问题的措施2.1提高蒸汽初参数的措施。

2.2提高再热蒸汽温度，尽量减少再热器减温水量。

2.3提高凝汽器真空。

2.4提高给水温度。

2.5达到规定负荷后，及时调整调节阀运行方式，减少阀门节流损失。

2.6合理、经济地调整机组抽汽供辅汽量。

2.7保持热力系统严密性，及时消除减温水阀门、疏放水系统、旁路系统等内漏问题。

2.8合理调整高压调节阀的重叠度。

2.9结合机组检修对汽轮机通流部件进行了除垢、调整动静间隙。

2.10进行汽轮机通流部分改造。

……二、凝汽器真空度(%)1可能存在问题的原因1.1真空严密性差1.1.1低压缸轴封间隙大，轴封供汽压力低。

1.1.2多级水封及单级水封的影响。

1.1.3汽轮机及给水泵汽轮机负压系统漏空气。

1.1.4凝汽器喉部膨胀节破损。

1.2凝汽器冷却水管换热效果差1.2.1胶球投入率和收球率的影响。

1.2.2凝汽器冷却水水质差，水管结垢。

1.3循环水进水温度及进水量影响。

1.4射水抽气器或真空泵系统存在缺陷。

1.5射水池或真空泵冷却器水温高，致使抽真空效果差。

1.6凝汽器水位高。

……2解决问题的措施2.1运行措施2.1.1调整和控制低压轴封压力在规定范围内。

2.1.2定期对真空系统进行查漏，及时分析解决。

2.1.3合理调整多级水封及单级水封水量，防止水封不良造成漏空。

2.1.4加强对胶球清洗装置的管理，提高胶球系统的投入率和收球率。

2.1.5定期对循环冷却水加药，对循环水泵进水滤网或水塔滤网进行巡查和清除杂物，防止凝汽器冷却水管结垢、堵塞。

汽轮机控制原理解析标题：汽轮机控制原理解析摘要：本文将深入探讨汽轮机控制原理，并从简到繁地介绍了汽轮机控制系统的基本功能、组成部分以及工作原理。

通过对汽轮机的运行过程和控制需求的分析，我们将探讨汽轮机的主要参数调节与保护、调速与负荷控制以及保证汽轮机稳定运行所需的控制策略。

最后，我们将总结汽轮机控制原理的重要观点和理解。

引言汽轮机作为最常见的动力装置之一，广泛应用于发电厂、化工厂和石油炼油厂等领域。

为了确保汽轮机能够安全、高效地运行，控制系统起着至关重要的作用。

本文将详细解析汽轮机的控制原理，从而帮助读者深入了解汽轮机的工作原理和控制过程。

一、汽轮机控制系统概述1.1 汽轮机控制系统的基本功能汽轮机控制系统的基本功能是监测和控制汽轮机的运行状态，以实现安全、稳定和高效的运行。

它主要包括参数调节与保护、调速与负荷控制以及安全与事故保护等方面内容。

1.2 汽轮机控制系统的组成部分汽轮机控制系统通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。

本节将详细介绍每个组成部分的功能和作用。

1.3 汽轮机控制系统的工作原理汽轮机控制系统通过监测和分析各种传感器信号，实时反馈汽轮机的运行状态，并根据需要调节控制器输出，从而实现对汽轮机运行的控制。

本节将详细讨论汽轮机控制系统的工作原理及其基本流程。

二、汽轮机主要参数调节与保护2.1 蒸汽压力调节与保护蒸汽压力是汽轮机运行的重要参数之一。

本节将介绍蒸汽压力的调节原理和保护措施，并讨论如何保持稳定的蒸汽压力，以满足载荷变化和系统需求。

2.2 燃烧温度调节与保护燃烧温度是汽轮机燃烧过程中的关键参数。

本节将介绍燃烧温度的调节原理和保护措施，并讨论如何保持适宜的燃烧温度，以确保燃烧的有效性和热效率。

2.3 轴瓦温度调节与保护轴瓦温度是汽轮机轴承系统的重要参数。

本节将介绍轴瓦温度的调节原理和保护措施，并讨论如何保持适宜的轴瓦温度，以延长轴承的使用寿命和确保轴的稳定运行。

三、汽轮机调速与负荷控制3.1 汽轮机调速系统汽轮机调速系统的目标是实现稳定的转速和载荷变化要求。

汽轮机控制系统汽轮机控制系统组成一般来讲，汽轮机控制系统由人机界面、测量元件、控制装置、执行机构等部分组成。

人机界面为各种操作显示设备，如CRT，各种指示灯/表，鼠标，操作按钮/开关等。

测量元件为各种传感器，如测速头，热电偶，变送器，行程开关等。

它们将各种工艺过程变量转换成不同形式的电子信号，送往控制装置。

控制装置是整个控制系统的核心，实现系统的各种控制功能。

目前常用的控制装置都是以微处理器和网络技术为基础的数字式控制系统。

通常由通过网络连接的控制站、操作员站、工程师站以及电源装置和必要的机柜等辅助设备构成。

其中，控制站包括运算处理部件和I/O转换部件。

由于汽轮机是一种大型高速旋转设备。

其执行机构必须具有较大出力和快速响应，所以普遍采用液压型执行机构，也称作油动机。

因此，还必须配备液压动力源向执行机构提供液压工作介质。

根据设计的不同，可以采用汽轮机润滑油作为工作介质，也可以配置独立油源。

另外，在数字式控制系统中还有大量的不同功能的软件程序分布在系统各部件中，与硬件设备协同工作，共同完成控制任务。

汽轮机作为一种在高温、高压、高速条件下连续运行的大型机械设备，其高可靠性既是工艺过程的要求，也是自身安全的需要。

所以在配置汽轮机控制系统时必须给予高度重视。

冗余技术、自诊断技术和分散结构被广泛采用。

在控制装置内部，均采用双网结构，防止信息传送故障。

CPU处理器采用三冗余配置，3取2表决机制或双机热备配置，裁决机制，一用一备。

对重要信号，从一次元件到I/O通道都采用3冗余或双冗余配置。

执行器一般采用双线圈伺服阀；双泵供油，一用一备，自动连锁。

另外，分散结构使系统各功能科学合理地分配在不同的部件中，任何部件损坏只会引起系统部分功能丧失，不会导致整个系统故障，更不会危及机组运行安全；同时系统中非常完善的自诊断功能可以对系统中绝大多数异常进行有效的鉴别、报警，必要时自动将故障部件从系统中隔离。

目前，自诊断都可以达到具体I/O通道。

汽轮机控制系统包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。

控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。

各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大，最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。

现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种，执行机构则都采用液压式。

调节系统用来保证机组具有高品质的输出，以满足使用的要求。

常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。

①转速调节：任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求，所以都装有调速器。

早期使用的是机械式飞锤式离心调速器，它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。

这种调速器工作转速范围窄，而且需要通过减速装置传动，但工作可靠。

20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器，由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。

图 1 [液压式调速器]为两种常用的液压式调速器的工作原理图[液压式调速器]，汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速器])或旋转阻尼（图1b[液压式调速器]），泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方，油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。

②压力调节：用于供热式汽轮机。

常用的是波纹管调压器（图 2 [波纹管调压器]）。

调节压力时作为信号的压力作用于波纹管，使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。

③流量调节：用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。

流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。

图3 [压差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。

汽轮机除极小功率者外都采用间接调节，即调节器的输出经由油动机（即滑阀与油缸）放大后去推动调节阀。

通常采用的是机械式（采用机械和液压元件）调节系统。

而电液式（液压元件与电气、电子器件混用）调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。

汽轮机转速控制原理咱先得知道汽轮机是个啥玩意儿。

汽轮机就像是一个大力士，它靠蒸汽的力量来转动，然后带动发电机发电，就像拉着小伙伴一起跑似的。

那这个转速啊，可不能随便乱来，就像咱们跑步得有个合适的速度一样。

汽轮机转速控制呢，就像是给这个大力士拴上一根神奇的绳子。

这根绳子其实就是控制系统啦。

当汽轮机开始工作的时候，蒸汽呼呼地往里冲，就像一阵大风在推着叶轮转。

这时候，如果没有控制，叶轮就可能像脱缰的野马，转得没边儿了。

那怎么控制呢？这里面有个关键的东西叫调速器。

调速器就像是一个超级敏感的小管家。

它时刻感受着汽轮机的转速。

比如说，要是汽轮机因为蒸汽太多，转得太快了，就像你骑自行车的时候有人在后面猛推你一把，调速器就会发现。

它发现之后呢，就会赶紧采取行动。

它会告诉一个叫调节阀的东西，让调节阀把蒸汽的流量减少一点。

就像把水龙头关小一点，水就流得没那么猛了，蒸汽少了，汽轮机的转速就会慢慢降下来。

相反，如果汽轮机转得太慢了，就像你跑步跑不动了似的。

调速器也能察觉到，然后它就会让调节阀把蒸汽流量开大，给汽轮机更多的力气，让它转得快起来。

这就像是给跑步的人递上一瓶能量饮料，喝了就能加速跑啦。

还有哦，在整个过程中，还有一个很贴心的保护机制。

就像我们有个守护天使一样。

这个保护机制是为了防止汽轮机转速过高或者过低到危险的程度。

如果调速器万一失灵了，就像小管家睡着了，这个保护机制就会启动。

它会直接切断蒸汽的供应或者采取其他紧急措施，就像在紧急情况下踩下刹车一样，避免汽轮机发生严重的损坏。

在现代的汽轮机转速控制里，还有很多高科技的玩意儿呢。

比如说电子控制系统。

这个电子控制系统就像是一个超级大脑，它能更精确地控制转速。

它可以根据各种不同的情况，快速地做出反应。

它不仅仅能感受到转速的变化，还能考虑到其他的因素，像电网的需求啊之类的。

如果电网说：“我需要更多的电，你转快点。

”这个电子控制系统就能调整汽轮机的转速来满足电网的要求。

而且呀，整个转速控制系统还得和其他的设备配合得很好。