汽轮机调节系统讲解

汽轮机调节保护系统汽轮机是现代热力发电厂最重要的组成部分之一。

它的控制系统是确保汽轮机的正常运行的关键。

自动控制系统和保护系统是这一过程中最重要的两个组成部分之一。

在这篇文章中，我们将详细介绍汽轮机的调节保护系统。

汽轮机是一种使用高温高压蒸汽或气体驱动的旋转机械装置。

汽轮机的作用是将蒸汽的热能转化为机械动能，然后通过发电机将其转化为电能。

因此，汽轮机调节保护系统具有保证汽轮机正常运行和确保发电安全的重要作用。

汽轮机调节保护系统主要由以下几个部分组成。

1.汽轮机控制系统汽轮机控制系统是汽轮机调节保护系统的核心部分。

它主要用于保证汽轮机转速的稳定和自动控制汽轮机的启停和负荷调节。

汽轮机控制系统主要由控制器、传感器、执行机构和通信设备组成。

控制器是控制系统的中央处理单元，传感器用于采集汽轮机的运行状态数据，执行机构使得控制器能够控制汽轮机的运行状态，通信设备用于控制器与其他系统间的通信。

2.过速保护系统每个汽轮机都有其安全转速范围。

当汽轮机的转速超过这个范围时，过速保护系统将立即介入，使汽轮机的转速降低到安全范围内。

过速保护系统通常由控制器和传感器组成。

控制器将保护信号发送到执行机构，降低汽轮机的转速。

3.欠速保护系统欠速保护系统是汽轮机调节保护系统的另一个重要组成部分。

当汽轮机转速降低到预定值以下时，欠速保护系统将自动启动，从而防止汽轮机达到停机转速或停机。

欠速保护系统通常由控制器和传感器组成。

控制器将保护信号发送到执行机构，提高汽轮机的转速。

4.温度保护系统汽轮机内部温度较高。

如果温度超过安全限制，就会出现爆炸或机械故障的风险。

温度保护系统用于控制汽轮机内部温度。

它通常由控制器和传感器组成，控制器通过发送信号到执行机构来控制汽轮机的温度。

5.压力保护系统汽轮机中涉及到各种各样的压力，如进汽压力、汽轮机排汽压力等等。

当压力超出安全范围时，压力保护系统将启动。

它通常由控制器和传感器组成，在必要时控制器将向执行机构发送保护信号，使汽轮机的压力恢复到安全范围内。

汽轮机电液调节原理汽轮机是一种通过蒸汽驱动涡轮旋转产生功（机械能）的热能机。

在汽轮机的运行过程中，需要不断调节蒸汽进入涡轮的流量和温度，以保证汽轮机的运行稳定性和可靠性。

为了实现这一目标，需要使用电液调节系统来控制蒸汽流量和温度。

汽轮机电液调节系统主要包括：调节阀、油泵、电液转换器、传感器、控制器等组成的闭环控制系统。

下面将详细介绍这些组成部分的原理和作用。

调节阀是汽轮机电液调节系统中最核心的部分之一。

它通过调整蒸汽进入涡轮的流量来控制涡轮的转速。

调节阀由电动执行器和阀芯组成。

电动执行器可根据控制信号调整阀芯的开度，控制蒸汽流量。

阀芯的开度与蒸汽流量呈正相关关系，即开度越大，流量越大。

油泵是提供润滑和冷却油的设备。

汽轮机的转子和轴承在高速旋转时会产生摩擦和冲击，油泵通过向转子和轴承提供润滑和冷却油来减少摩擦和冲击，确保汽轮机的正常运行。

油泵通常由电动机带动，通过压缩机件将润滑油推送到所需的位置。

电液转换器是汽轮机电液调节系统中将控制信号（通常为电信号）转换为液压信号的设备。

它能够将控制信号转换为特定的液压压力，以控制调节阀的开度。

电液转换器通常由电动机、泵和液压缸组成，通过泵将液体压力提升，然后通过液压缸传递给调节阀。

传感器是用于测量汽轮机运行参数的设备。

它们可以测量蒸汽流量、温度、压力等参数，并将这些参数转换为电信号，通过电缆传输给控制器。

传感器广泛应用于汽轮机的不同部位，如蒸汽进口处安装蒸汽流量传感器，用于测量蒸汽流量；在蒸汽出口处安装温度传感器，用于测量蒸汽温度等。

控制器是汽轮机电液调节系统中的核心部分，它接收来自传感器的信号，并根据事先设定的控制策略计算出控制信号，然后通过电缆传输给电液转换器，进而控制调节阀的开度。

控制器通常由计算机或微处理器组成，可以根据事先设定的算法和逻辑进行自动控制，以达到稳定和可靠的汽轮机运行。

总结而言，汽轮机电液调节系统是通过调节阀、油泵、电液转换器、传感器和控制器等组成的闭环控制系统，用于控制蒸汽流量和温度，保证汽轮机的运行稳定性和可靠性。

第一章汽轮机调节系统概述无论采用何种形式的控制系统，汽轮机调节的基本任务依然是转速控制与负荷控制，从五六十年代引入模拟电液调节系统以来这个基本任务就没有明显的变化。

为了今后叙述和分析方便，本章首先介绍汽轮机调节的基本原理，建立有关概念。

第一节汽轮机调节系统的功能汽轮机是一种将热能转换成动能的旋转机械。

来自锅炉的高压蒸汽经主汽门和调节汽阀进入汽轮机，通过膨胀做功将能量传递给汽轮机转子，带动同步发电机进一步将动能转换成电能。

汽轮机的功率通常由位于第一级喷嘴前的调节汽阀来控制，假定调节汽阀前蒸汽参数为定值，排汽的背压也维持不变，则汽轮机的功率大致与蒸汽流量成正比。

现在我们来分析作用于汽轮发电机组转子上的蒸汽力矩和发电机转矩的关系，前者是主动力矩，后者是反动力矩，根据牛顿第二定律可列出下列方程：式中：J—汽轮发电机组的转动惯量(kg·m·s2)ω—转子旋转的角速率(s-1 )MT—汽轮机的蒸汽力矩(kgf·m)MG—发电机的电磁转矩(kgf·m)只有当MG = MT时，dω/dt=0，ω=常数，即汽轮机的主动力矩等于发电机的阻力矩时，汽轮发电机组才以稳定的转速运转。

但两个转矩平衡的情况只是暂时的，在外界负荷改变时MG也将变化，另外MT也会受到一些参数的影响而变化。

图1-1中的MT表示汽轮机的蒸汽转矩和转速的关系曲线，称为汽轮机的内特性，曲线MT 1和MT2 对应于两个不同的进汽量，MT1对应的进汽量大于MT2对应的进汽量。

式中D为进入汽轮机的蒸汽流量H0为绝对焓降η0e为汽轮机相对内效率n 为汽轮机转速发电机转矩一般与转速有关，以MG=f(n)表示，称为发电机特性，它主要取决于外界负载的特性。

例如，当发电机转速(电网频率)改变时，电网中电动机的转速也随之改变，对应于拖动水泵或风机的电动机，则其阻力转矩与转速的平方成正比；对于带动金属切削机床之类的电动机，其阻力转矩与转速的一次方成正比；对于电阻类负荷(如白炽灯)，则阻力转矩与转速无关。

汽轮机调速系统1. 引言汽轮机调速系统是汽轮机发电站中的重要控制系统之一，它通过调整汽轮机的转速来实现发电机的稳定运行。

本文将介绍汽轮机调速系统的工作原理、组成部分以及常见故障排除方法。

2. 工作原理汽轮机调速系统的工作原理是通过控制汽轮机的供汽量来调节转速。

具体而言，当发电负荷发生变化时，调速系统会感知到负荷变化，并相应地调整汽轮机进汽阀的开度，以保持发电机的稳定输出电压和频率。

3. 组成部分汽轮机调速系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 调速器调速器是整个调速系统的核心部分，它负责接收负荷变化信号并将其转化为对进汽阀开度的控制信号。

调速器通常采用PID控制算法来实现对汽轮机转速的精确控制。

3.2 速度传感器速度传感器用于测量汽轮机的转速，并将转速信号反馈给调速器以进行控制。

常见的速度传感器有霍尔传感器、光电传感器等。

3.3 进汽阀进汽阀负责控制汽轮机的供汽量，它根据调速器的控制信号来调整阀门的开度，以实现对汽轮机转速的调节。

3.4 负荷传感器负荷传感器用于感知发电负荷的变化，并将变化信号反馈给调速器。

根据负荷的变化情况，调速器能够相应地调整进汽阀的开度。

4. 常见故障排除方法汽轮机调速系统可能会出现各种故障，常见的故障包括传感器故障、阀门漏气、控制回路故障等。

下面是一些常见故障的排除方法：4.1 传感器故障当速度传感器或负荷传感器发生故障时，调速系统无法正常感知负荷变化，进而无法对进汽阀进行正确的调节。

此时，应检查传感器的连接情况，确认传感器是否损坏，并及时更换故障传感器。

4.2 阀门漏气阀门漏气会导致汽轮机调速系统失去对进汽阀的精确控制，造成转速不稳定甚至失速。

在排除阀门漏气的故障时，首先要检查阀门的密封情况，如有泄漏现象应及时进行维修或更换。

4.3 控制回路故障控制回路故障可能会导致调速系统无法正确计算并输出控制信号，导致汽轮机转速不稳定。

在排除控制回路故障时，需要检查控制回路的连接情况，确认各个元件是否正常工作，并对故障元件进行修理或更换。

汽轮机调节系统汽轮机调节系统是指自动化的控制系统，用于控制、监测和调节汽轮机的运行状态和性能。

它由一系列传感器、执行器、逻辑控制器和人机界面组成，可以自动实现汽轮机的启动、运行及停机等过程，并保证汽轮机的稳定运行和安全性能。

一、汽轮机调节系统的组成1. 传感器汽轮机传感器主要包括温度传感器、压力传感器、转速传感器等。

这些传感器可以监测汽轮机的运行状态和性能，输出运行参数的信号给控制系统，以进行调节和控制。

2. 执行器汽轮机执行器包括流量控制阀、进气阀、汽门调节器、涡轮控制器等。

这些执行器根据控制信号，对汽轮机的进气量、排气量、转速等进行调节，以保证汽轮机的运行稳定。

3. 逻辑控制器汽轮机逻辑控制器是汽轮机调节系统的核心部件，它根据传感器和执行器的信号，利用控制算法和逻辑关系，控制汽轮机的运行状态和性能。

它可以自动控制汽轮机的启动、运行、停机等过程，并保证汽轮机的安全性能。

4. 人机界面汽轮机人机界面是指操作员通过控制系统进行监测和操作的界面，通常使用触摸屏、显示屏、键盘等。

它可以显示汽轮机的运行状态、报警信息等，同时也可以进行参数设置、运行模式切换、系统调试等操作。

二、汽轮机调节系统的工作原理1. 自动控制模式汽轮机调节系统采用自动控制模式，即汽轮机运行过程中，系统自动调节汽轮机的运行参数，以保证汽轮机的稳定运行。

它通过控制汽轮机的进气量、排气量、转速等参数，实现对汽轮机的控制和调节。

2. 开环控制和闭环控制汽轮机调节系统采用开环控制和闭环控制相结合的方式来控制汽轮机的运行参数。

在汽轮机启动的初期，采用开环控制来控制汽轮机的进气量、排气量等参数，以获得稳定的运行状态。

后期，采用闭环控制来进行精细控制，根据传感器的反馈信号进行调节，保证汽轮机的稳定运行。

3. 报警保护汽轮机调节系统采用多级报警保护措施，当汽轮机出现故障或超过安全范围时，及时发出报警信号，以保障汽轮机的安全性能。

同时，系统还具有自动停机和自动断电保护功能，确保汽轮机及周边设备的安全运行。