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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。
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。
300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书1.系统概述1.1 介绍本章介绍300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统的主要功能和结构。
1.2 功能本节详细描述氢、油、水控制系统的主要功能，包括控制发电机的氢气供应、油润滑系统和水冷却系统。
1.3 结构本节详细介绍氢、油、水控制系统的基本结构和各个部分的名称和作用。
2.氢控制系统2.1 系统架构本节详细描述氢控制系统的整体架构和各个部分的功能。
2.2 主要组件本节介绍氢控制系统的主要组件，包括氢气供应装置、氢气检测装置和氢气泄漏报警装置。
2.3 控制原理本节详细介绍氢控制系统的控制原理，包括氢气供应的启停控制、氢气浓度的检测和报警控制等。
3.油控制系统3.1 系统架构本节详细描述油控制系统的整体架构和各个部分的功能。
3.2 主要组件本节介绍油控制系统的主要组件，包括油箱、油泵和油箱过滤装置等。
3.3 控制原理本节详细介绍油控制系统的控制原理，包括油润滑的启停控制、油温的监测和维护控制等。
4.水控制系统4.1 系统架构本节详细描述水控制系统的整体架构和各个部分的功能。
4.2 主要组件本节介绍水控制系统的主要组件，包括水冷却器和水泵等。
4.3 控制原理本节详细介绍水控制系统的控制原理，包括水冷却的启停控制、水压力的监测和维护控制等。
附件：1.氢、油、水控制系统结构图2.氢、油、水控制系统技术参数表法律名词及注释：1.氢气供应装置：负责提供发电机所需的氢气。
2.氢气检测装置：用于检测氢气浓度，确保安全。
3.氢气泄漏报警装置：在氢气泄漏时发出警报，及时采取应对措施。
4.油箱：储存发电机所需的润滑油。
5.油泵：负责将润滑油供给发电机的各个部件。
6.油箱过滤装置：对润滑油进行过滤，确保油的纯度。
7.水冷却器：通过水对发电机进行冷却。
8.水泵：将冷却水供给水冷却器。
9.法律名词及注释：对文档中出现的法律名词进行解释和注释，以确保读者的理解。
汽轮机DEH系统介绍汽轮机DEH系统介绍---------------------------------------------------------1.引言在汽轮机发电厂中，DEH (Digital ElectroHydraulic Governors)系统是一种广泛应用的控制系统，它采用数字化电液控制技术，用于调节汽轮机的运行参数，实现稳定的发电过程。
本文将对汽轮机DEH系统的功能、组成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
2.DEH系统概述DEH系统是汽轮机的核心控制系统，主要用于控制并维持汽轮机运行在稳定的工作状态。
该系统通过电液传动装置实现对汽轮机的转速、负荷、汽门、调速器等参数的精确控制。
3.DEH系统组成3.1 数字控制器：DEH系统的控制核心，负责处理各类输入信号，并通过输出信号控制电液传动装置。
3.2 电液传动装置：将数字控制器输出的电信号转换为液压信号，通过推杆或伺服阀控制汽轮机的调节部件，如汽门等。
3.3 传感器及信号输入模块：收集汽轮机运行相关参数的传感器，如转速传感器、温度传感器等，并将传感器信号转换为数字信号输入给数字控制器。
3.4 接口模块：负责数字控制器与其他系统的通信，如监控系统、SCADA系统等。
4.DEH系统工作原理4.1 模式选择：DEH系统根据运行需求选择适当的模式，如恒速模式、恒功率模式等。
4.2 信号采集与处理：DEH系统通过传感器采集汽轮机运行参数的实时信号，并经过数字控制器进行处理。
4.3 控制信号计算：根据信号处理结果，数字控制器计算出相应的控制信号，并输出给电液传动装置。
4.4 电液传动装置控制：电液传动装置将数字控制器输出的电信号转换为液压信号，并通过推杆或伺服阀实现对汽轮机调节部件的精确控制。
4.5 参数反馈与调整：DEH系统根据反馈的参数值对控制信号进行调整，以保持汽轮机运行在稳定的工作状态。
5.DEH系统常见问题5.1 故障诊断：DEH系统能够实时监测汽轮机运行状态，并对故障进行诊断，提供相应的故障信息。
汽轮机调节系统详细概述汽轮机调节系统是一种通过控制汽轮机的燃料供给和汽轮机负荷来实现对汽轮机运行状态进行调节的系统。
它是汽轮机控制系统的一个重要组成部分，主要用于实现汽轮机的稳定运行、负荷调节和应对突发负荷变化等功能。
下面将对汽轮机调节系统的工作原理、组成以及关键技术进行详细概述。
汽轮机调节系统的工作原理主要包括测量和控制两个过程。
首先，通过各种传感器对汽轮机的运行参数进行实时测量，包括汽轮机的转速、温度、压力、燃料供给量等。
这些测量值会被送至汽轮机调节系统中的控制器，用于分析和判断汽轮机的运行状态。
控制的过程是汽轮机调节系统的核心部分，主要包括燃料控制和负荷调节。
燃料控制是通过控制汽轮机的燃料供给量来调节汽轮机的输出功率，实现负荷的调节。
燃料控制系统通常由燃气喷嘴、燃气调节阀、燃气控制系统等组成。
当负荷增加时，系统会向燃料控制系统发送信号，要求增加燃料供给量；当负荷减少时，系统则会减少燃料供给量。
这样可以确保汽轮机在不同负荷下的运行稳定。
负荷调节是指根据负荷需求实时调整汽轮机的输出功率。
负荷调节系统通常由减压器、逆功率装置、液力偶合器等组成。
当外部负荷变化时，系统会自动调整汽轮机输出功率，以满足负荷需求。
例如，当外部负荷减少时，逆功率装置会减小汽轮机的负荷，以防止汽轮机速度过高；当外部负荷增加时，逆功率装置则会增加汽轮机的负荷，以保证汽轮机的稳定运行。
汽轮机调节系统还包括一些附属部件，如漏气阀、排泄系统等，用于处理汽轮机在运行过程中可能出现的问题。
漏气阀用于控制汽轮机排气，保证系统的安全稳定。
排泄系统用于排除系统中积累的气体和杂质，以确保系统的正常工作。
汽轮机调节系统的关键技术主要包括传感技术、控制算法以及安全保护技术等。
传感技术负责实时获取汽轮机运行参数的测量值，并将其传输至控制器进行处理。
控制算法根据传感器传来的信号，利用各种控制策略进行运算和判断，并得出控制命令。
安全保护技术用于监测汽轮机运行状态，一旦检测到异常情况，系统将会采取相应的保护措施，避免发生事故。
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。
70年代以前，不论机械式或电液式调节系统，所用信息全是模拟量；后来不少机组开始使用数字量信息，采用数字式电液调节系统。
汽轮机调节系统是一种反馈控制系统，是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。
发电用汽轮机的调节工业和居民用电都要求频率恒定，因此发电用汽轮机的调节任务是使汽轮机在任何运行工况下保持转速基本不变。
在图 4 [机械式调速系
统]的机械式调速系统中，当发电机负荷减小时机组转速便上升。
这时，调速器的位移输出通过连杆使滑阀相应上移，于是压力油进入油缸上部，推动活塞关小调节阀，汽轮机功率便随着进汽量的减少而减小。
最后，机组稳定在一个略高于原来的转速水平。
汽轮机功率的减小量与负荷的减小量相等。
图 5 [甩全负荷后的转速变化动态过程]
为负荷减小至空负荷（甩全负荷）的转速变化动态过程。
图6[调速静特
性]为转速与汽轮机功率N 对应的静态关系曲线，称为调速静特性。
不同曲线对应于不同给定值，即对应于同步器（通过它改变机组转速，使之同步并网）的不同位置。
图 5 [甩全负荷后的转速变化动态过程]
和图6[调速静特性]中0和1分别
表示额定转速和空负荷时的转速。
Δ是使汽轮机功率作业响应的最小转速变化量，比值
[0610-01]称为系统迟缓率。
[3fx]值取决于系统中各元件的迟缓率，即各元件的设计和制造精度。
一般机械系统的[3fx]值在0.3％左右，电液系统可以小到0.03％
左右。
同一曲线上从空载到额定功率N 0的转速变化(1-2)与额定转速0之比
[0610-02]称为转速不等率。
电网内多台机组并联运行通过调速系统调频
时，机组之间即按各台机的[610-03]比例分担负荷的变化量。
值的选定要兼顾动态和静
态性能的要求。
机械系统中一般取3～5％，电液系统中可以更小些。
供热式汽轮机的调节抽汽式汽轮机的调节任务是同时满足电负荷对频率和抽汽热负荷对汽压的要求。
图7 [一次抽汽式汽轮机复合调节系
统]是一次抽汽式汽轮机常用的转速调节与压力调节的复合系统。
当电负荷增加而使转速下降时，如实线箭头所示，调速器的位移输出通过连杆使滑阀分别作不同量的位移，压力油便进入油缸而分别把高压缸和低压缸的调节阀同时开大，直至汽轮机功率增加到满足电负荷为止。
若抽汽压力不受影响便可达到所谓的静态自治。
当热负荷增加而使抽汽压力下降时，如虚线箭头所示，调压器的位移输出使高压缸油动机把调节阀开大而增加高压缸进汽量，同时使低压缸油动机关小调节阀而减少低压缸进汽量。
一增一减，直至满足热负荷的汽量要求而保持抽汽压力基本不变为止。
若机组功率或转速保持不变，便是静态自治。
如达不到自治而同时引起转速和汽压的变化，转速调节和压力调节便协同工作，以保持转速和气压基本不变。
图8[调压静特
性]表示调压静特性，不同曲线
对应于不同的整定器位置。
压力变化不等率[0611-01],一般取8～
10％。
1、2分别为抽汽量为零及额定值时的抽汽压力。
用于发电的背压式汽轮机调节任务是满足热负荷对汽压的要求。
在这种场合，汽轮机进汽量完全取决于供汽量，汽轮机功率只随热负荷变化，毫无调节余地。
因此，机组必须并入电网运行。
但汽轮机除装有调压系统外仍装有调速系统。
后者用在机组启动、并网过程中和甩负荷后投入工作时。
变速汽轮机的调节通常要求生产流程所需的气体或液体在不同流量下压力保持不变，或在不同压力下流量保持不变。
当汽轮机用来驱动这样的压缩机或泵时，其调节任务是使机组转速随负荷作出相应的改变，以保持出口压力或输出流量不变。
这时，从空负荷到满负荷机组的转速变化很大。
调节系统常采用图9 [变速汽轮机多回路调节框
图]的多回路调节。
图[变速汽轮
机多回路调节框图]中调速回路起局部反馈作用，对来自汽源等的扰动直接作出响应，使汽轮机转速保持在与负荷相应的水平。
总回路若为压力调节，则保证在不同输出流量下压缩机或泵的出口压力基本不变；若为流量调节，则保证在不同负荷下输出流量基本不变。
这种功能是通过改变调速回路的给定值以改变机组转速来实现的。
这种调节称为串级调节。
监测保护系统用来保证机组的运行安全，具体项目因汽轮机的本体结构、机组功率和用途的不同而异。
监测项目通常有：转速，转子或轴承座的振动，转子的轴向位移，汽缸与转子的热膨胀差，汽缸壁温或一定部位之间的温差，汽压，背压（真空），润滑油压，油温以及轴瓦温度等。
当这些量值达到一定限度时，保护系统便发出警报信号；进一步到达危险极限时，保护系统便动作和关闭调节阀和主汽阀，迫使机组停机。
超速是各种机组最危险而又是随时可能发生的事故。
图10[超速危急遮断
器]是广泛采用的一种超速危急遮断器。
它直接装在汽轮机主轴上。
撞击子的重心 G与轴回转中心之间有一偏心距e，当转速升高达额定值的110～112％时,撞击子靠自身的离心力克服弹簧力而跳出一定距离,并撞开脱扣机构,使主汽阀和调节阀同时关闭。
中等功率以上的汽轮机常装有两只危急遮断器，并采用交错传动系统以提高可靠性。
更大的机组还设有其他超速保护。
甩负荷后迅速关断一切蒸汽通道如回热抽汽管道、供热抽汽管道等，是极为重要的防超速积极措施。
机组的振动一般以轴承座振幅为判断依据。
随着测量技术的改进，已可能在各部位进行详细的测量，而为监测保护提供更为切实可靠的信息。
自动起停和功率给定控制系统在现代大型汽轮发电机组中用以实现升速、同步并网、增减给定负荷和正常停机等操作的自动化。
汽轮机启动过程是机组寿命消耗率最大、事故发生率最高的工况，启动自动化就是为了保证操作正确和机组安全。
自动启动程序有两种：一种是在机组振动、金属温度、汽压和间隙等监视项目正常的条件下，按一定的时间表循序操作，直至带上预定的负荷;另一种是根据材料强度性能和检测到的数据,通过对要害部位工作应力状态的分析来确定随后的升速或加负过程。
理论上，后一种方式可以实现启动最佳化。
功率给定控制是指对并网运行各机组的功率的控制。
采取分等逐级控制的方式，由电站和电网调度所按照优化计算的结果，或预定的负荷曲线和其他条件，向各机组发出负荷分配的控制信号，并通过机、炉、电单元控制器指令各回路执行。
单元控制器保证回路之间的动作的协调。
发展趋势微型计算机将广泛用来完善和提高各方面的控制功能。
供热式汽轮机和大型发电用汽轮机将普遍使用微型机来实现数字式电液调节。
监测保护系统正逐步利用微型机进行分析诊断和趋势预测，进一步完善后将为实现机组寿命的科学管理提供可靠手段。
大型发电设备造价高昂，停机造成的损失更巨大。
机组起停和运行全盘自动化控制系统的研制，将有助于机组的安全运行，提高机组的经济性和利用率，是受到重视的发展方向。
