电厂汽轮机原理-第五章课件.ppt

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1、汽轮机原理SteamTurbinePrinciple北京交通大学机电学院2011年1第四章汽轮机调节系统汽轮机自动调节和保护的基本原理数字电液控制（DEH）系统概述DEH系统的组成2电力生产的任务供给用户的电能数量：功率质量电压：调整励磁机的电流频率：汽轮机控制系统电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz(转速波动±12r/min)系统容量较小（<3000MW）时，偏差值可以放宽到±0.5Hz(转速波动±30r/min)一、自动调节的概念1.自动调节的任务第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理转子上的力矩蒸汽主力矩发电机电磁阻力矩摩擦

2、阻力矩相对很小，可以忽略MnMtMe1MenaanbbMt1cnc①电网负载与功率平衡时：n=na如图b点达到新平衡，n=nb②电网负载减少，阻力矩特性线变为Me1，如机组进汽量不变汽轮发电机组的自调节特性。力矩转速MtMe1MenaanbbMt1cnc③电网负载减少如机组感知到转速上升减少进汽量如图c点达到新平衡，n=nc汽轮机自动调节系统的任务：当外界电负荷发生改变时，汽轮机转速有一个很小的变化时，自动改变进汽量，使发出的功率与外界电负荷相适应。并保证调节后的机组转速的偏差不超过规定的范围。2.直接调节和间接调节直接调节:调节汽

3、门由调速器本身直接带动当外负荷变化，转子力矩平衡被打破后，感知转速变化的装置叫调速器o转速感受机构传递放大机构配汽机构调节汽门汽轮机调速器μn间接调节系统bac压力油回油_汽轮机调节汽门调速器油动机+反馈当外界负荷变化时，调节系统动作结束后，机组并不维持转速不变，不同的负荷对应不同的稳定转速，只是转速的变动较小，这种被调量调节前后不同的调节是有差调节。采用弹性反馈可实现无差调节，不用于转速调节，用于供热汽轮机的调压系统，维持压力不变。无差调节：被调量调节前后保持一致bac压力油回油无差调节系统示意图3.速度调节和功率调节速度调节系统

4、:根据汽轮机的转速来控制调节汽门的开度根据汽轮机的转速和功率来控制调节汽门的开度，称为功频调节--功频电液调节η给定汽轮机电液转换器测频元件错油门油动机功率放大PI调节器测功元件UpUfUfp4.基本概念调节对象：调节系统对其作用的那个装置。被调量：被系统调节的物理量。给定值：被调量应保证达到的值。扰动：引起被调量变化的各种因素。反馈：将输出信号的一部分返回到输入端。闭环与开环：调节系统的被调量与输入量之间存在着反馈的回路叫闭环，不存在反馈的系统叫开环。过渡过程：系统受扰动后动作，输出量或系统中其它中间参数随时间变化的过程叫过渡过程

5、。液压伺服执行机构（HydraulicServo-actuator）：具有负反馈的闭环调节系统在单机运行时，能有效地控制汽轮机的转速，并使机组安全、平稳并网在并网运行时，快速地响应外界的负荷扰动，并从一种工况安全、平稳、快速地过渡到另一种工况，不发生较大的、长周期的负荷摆动，且使调节后的转速偏差控制在允许的范围内在机组出现甩全负荷或其他严重危及机组运行安全的事故时，调节系统快速动作，切断汽轮机的蒸汽供给。机械液压调节模拟电液调节数字电液调节5.汽轮机调节系统的种类(1)机械液压调节系统由杠杆、曲柄等机械机构作信号放大和液压流量控制阀

6、作功率放大。飞锤感受转速的变化，并转变为滑环的位移；断流式错油门控制油动机活塞腔室的进、排油，当错油门滑阀偏离居中位置时，分别开启油动机活塞上、下腔室的进、排油口，使油动机活塞带动调节汽门开启或关闭；在油动机活塞移动时，又带动杠杆运动，使错油门滑阀向着居中位置移动。当油动机活塞的位移复现调速器滑环位移的变化规律时，错油门滑阀回到居中位置，调节过程结束。随着机组容量的增大，开启调节汽门驱动力要求的提高，特别是中间再热机组高压调节汽门动态校正要求的提出，机械液压调节的机械结构和液压控制回路变得十分复杂。机械传动机构旷动间隙的存在，液压控

7、制部件易受油液污染的影响，使调节品质和运行稳定、可靠性不很理想。因机组的功率信号无法由机械或液压机构来感受，故机械液压调节系统仅能起到调速系统的作用。另一方面，配汽机构采用较为固定的机械机构，无法实现喷嘴、节流等多种运行方式的灵活切换。(2)模拟电液调节系统是基于模拟电路的连续控制调节系统，它将电子技术与液压控制技术有机地结合在一起，综合了电子元件检测灵敏、精度高、线性好、迟缓小、传输速度快、调整方便、能实现复杂调节规律，以及液压元件驱动功率大、惯性小的优点。检测、运算采用电子元件，执行机构为液压部件。(3)数字电液控制系统DEH(

8、DigitalElectro-HydraulicControlSystem)是以计算机替代模拟电液调节系统中控制运算的模拟电路，发挥计算机控制运算、逻辑判断与处理能力强及软件组态灵活、方便的优势，将汽轮机运行的状态监测、顺序控制、调节