1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,汽轮机调节系统(,control system),介绍有关汽轮机调节的基本概念,调速系统(,speed governing system),一、火力发电厂的生产目标：,以经济、环保的生产方式提供合格的电能，满足电力用户的需要。,对于供热式机组，还要供出一定数量和质量的蒸汽。,数量上根据用户的需要来改变发电量。,质量上两个指标：,（1）电压通过励磁电流调节 220,V,（2）频率由转速决定 50,Hz,机转速组 3000,r/min,汽轮机转速与汽机自身的安全性有关。,当锅炉燃烧产生足够的主蒸汽时，保证供电数量和质量的任务由汽轮机调节系统完成。,二、决定汽轮发电机组转速的因素：,1、假定,一台汽轮机拖动一台发电机单独对外供电,无调速系统，转速为,2、转子运转方程式,作用在转子上的三个力矩：,（1）汽轮机的蒸汽主力矩,M,t,（2）发电机的电磁反力矩,M,e,（3）轴承的摩擦阻力矩,M,f,稳定工况时，三个力矩之和为零,M,t,M,e,M,f,0,力矩不平衡时,3、,M,t,与,n(w),关系汽轮机外
2、特性,转动机械的功率力矩转速,其中 ,结论：,1）当汽轮机功率不变时，蒸汽力矩,M,t,与转速,n,成反比,2）汽轮机蒸汽量变化，功率变化,4、,M,e,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，,M,e,增大,（2）负载设备减少，,M,e,减小,5、转速确定及自平衡能力,（1）,M,t,M,e,时，处平衡状态，转速由1、2的交点,A,确定,n,A,。,（2）如外界负荷下降，发电机特性曲线2下移到2，则,M,t,M,e，,n,增大，,M,t,沿曲线1下降，,M,e,沿曲线2上升，其交点为,B,时，,M,t,M,e,，,转速稳定为,n,B,即使没有调速系统，当外界负荷发生变化，汽轮机组理论上有能力通过转速,n,的变化，从一个稳定工况,A,过渡到另一个稳定工况,B。,即当外界负荷变化，汽轮机进汽量不作调整，靠转速的改变使汽轮机发出的电
3、功率与外界电负荷相适应，这种能力称汽轮机组的,自平衡能力,或,自调节能力,。,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,A,，,B,上升,错油门滑阀上升,压力油进入油动机上部，油动机下部回流，形成压力差,油动机活塞下移,调节汽门下移,P,e,减小。同时油动机活塞下移,B,下移,错油门滑阀下移,滑阀居中，活塞停止活动，达到新的平衡状态。,1、调速系统的基本组成,（1）调速器（,speed governor）,图,中,是重锤弹簧式。图为高速弹性调速器。,（2）滑阀（错油门）(,slide valve),套筒中间是两个同轴的活塞，称为滑阀，在稳定工况下，刚好能遮住上下两个油动机的连接口。,（3）油动机在上下油压的作用下移动,。,（4）调节汽阀(,regulating steam valve),由油动机控制，上下移动以改变蒸汽量、焓降，从而改变汽轮机功率。,（5）反馈机构(,feedback control),总结：
4、,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。,2、有差调节和无差调节,图,中，当调速系统处于稳定工况，,错油门必定居中,，把上下两个窗口堵住，阀门的开度与负荷相适应。不同负荷下，开度不同，,B,点位置不同，通过杠杆,AOB，A,点位置不同，实际上表示调速器的离心力不同，即转速,n,不同，不同负荷对应不同稳定转速，只是转速的变动较小，称为有差调节。,无差调节：若负荷变化，调节结束后转速不发生变化，可通过弹性反馈来实现。如,图,所示，由于缓冲油缸和弹簧的作用，进行缓慢调节，,M,点恢复原位，调速器滑环也恢复原位，即转速不变。常用于供热汽轮机的调压系统中，使供热压力维持不变。,3、速度调节和功率调节,以汽轮机转速作为调节信号，根据转速变化控制调节汽门开度，称速度调节系统。,在
5、功频电液调节系统中，除测量速度信号外，还测取汽机的功率信号进行调节，称功率调节。,4、调速系统的静态特性与动态特性,（1）静态特性与静态特性曲线(,static performance),调速系统的静态特性是在不同的稳定工况下，,功率,P,与转速,n,的一一对应关系。静态特性曲,线可以通过计算或试验获得。,由于调速系统是由转速感受机构，传动放大机,构，配汽机构三部分组成，因此静态特性曲线,可由这三部分特性合成。用曲线表示称为,四象限图四方图。,（2）动态特性(,dynamic performance),说明汽轮机从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况时的过渡形式,。,根据调速系统性能不同，可能有各种过渡形式1或2，甚至出现不稳定的振荡3。,六、调节系统的发展,汽轮机诞生，调节系统同时形成,随着机组功率增大，中间再热方式的采用，调节要求也相应提高,从机械液压式全液压式功频电液调节(,DEH),数字式,风机，水泵的直接动力是变速调节系统。,本节重点：,（1）汽轮发电机的自平衡能力,（2）调节系统的任务,（3）调节系统的三大组成部分及作用,（4）简单调节系统的工作原理,（5）基本概念：直接调节和间接调节，有差调节和无差调节，速度调节和功率调节,（6）调速系统的静态特性（四方图）,
《【汽轮机讲义课件】5.汽轮机调节系统》由会员星****者分享，可在线阅读，更多相关《【汽轮机讲义课件】5.汽轮机调节系统》请在金锄头文库上搜索。
