1、第一節 汽輪機調節系統的任務與型式 4.14.1 汽輪機調節系統的任務與型式汽輪機調節系統的任務與型式 IPIPLPLPG G鍋爐鍋爐高壓缸高壓缸中壓缸中壓缸凝汽器凝汽器再熱器再熱器主汽閥主汽閥調節閥調節閥低壓缸低壓缸中壓主汽閥中壓主汽閥中壓調節閥中壓調節閥過熱器過熱器LPLP中間再熱機組主再熱蒸汽系統中間再熱機組主再熱蒸汽系統HPHP第一節 汽輪機調節系統的任務與型式 4.14.1 汽輪機調節系統的任務與型式汽輪機調節系統的任務與型式一、調節系統的任務 1. 1.供應用戶足夠的電量，及時調節汽輪機的功率以滿足外界用供應用戶足夠的電量，及時調節汽輪機的功率以滿足外界用戶的需要；戶的需要； 2.

2、2.保證汽輪機的轉速在規定范圍內，從而把發電頻率保證汽輪機的轉速在規定范圍內，從而把發電頻率維持在規定的范圍內。維持在規定的范圍內。 機組的轉速，即電網頻率由轉子運動的平衡方程確定。機組的轉速，即電網頻率由轉子運動的平衡方程確定。095559555triTtGhPMnn231234eMkk nk nk n轉子上轉子上的力矩的力矩蒸汽主力矩蒸汽主力矩發電機電磁阻力矩發電機電磁阻力矩摩擦阻力矩摩擦阻力矩teftedIMMMMMdt轉子運動方程轉子運動方程fM相對很小，可以忽略。相對很小，可以忽略。60nPf 電網負載減少，阻力矩特性線變為電網負載減少，阻力矩特性線變為M Me2e2 4.14.1

3、汽輪機調節系統的任務與型式汽輪機調節系統的任務與型式,0tedMMdt,0,tedMMndt電網負載與功率平衡時：電網負載與功率平衡時：力矩力矩轉速轉速MtMe2Me1naanbb力矩力矩轉速轉速Mt1Me2Me1naanbbMt2cnc231234eMkk nk nk ntedIMMdt具有自動調節的系統，當負載減小，具有自動調節的系統，當負載減小，轉速升高時，調節系統減小機組進汽量。轉速升高時，調節系統減小機組進汽量。蒸汽主力矩特性線變為蒸汽主力矩特性線變為M Mt2t2，095559555triTtGhPMnn 4.14.1 汽輪機調節系統的任務與型式汽輪機調節系統的任務與型式二、調節系

4、統的型式二、調節系統的型式按結構特點分為兩種：液壓調節系統和電液調節系統。按結構特點分為兩種：液壓調節系統和電液調節系統。液調液調 電調電調 設設備備方方面面轉速測量轉速測量 彈性調速器、旋轉阻尼彈性調速器、旋轉阻尼及脈沖泵（測量范圍在及脈沖泵（測量范圍在30003000轉轉/ /分附近，非線分附近，非線性）性）磁阻發訊器（測量范圍磁阻發訊器（測量范圍大大0 040004000轉轉/ /分，線性）分，線性）功率測量功率測量 無無 發電機有功功率發電機有功功率 油動機油動機 機械平衡式油動機機械平衡式油動機 電液伺服油動機電液伺服油動機 調節器調節器 比例（有差）調節比例（有差）調節 PIPI（

5、無差）調節（無差）調節 承受干擾的承受干擾的能力能力受油質、油溫影響大，受油質、油溫影響大，承受干擾能力弱承受干擾能力弱 受油質、油溫影響小，受油質、油溫影響小，承受干擾能力強承受干擾能力強 4.14.1 汽輪機調節系統的任務與型式汽輪機調節系統的任務與型式控控制方制方功面功面能能系統遲緩率系統遲緩率 0.20.20.5% 0.5% 0.06% 0.06% 升速控制升速控制手動升速手動升速 自動升速自動升速 升速率和升升速率和升負荷率負荷率 手動升速手動升速 自動升速自動升速 功率控制功率控制 開環控制（不能克服內擾）開環控制（不能克服內擾）閉環控制（能夠克服內擾）閉環控制（能夠克服內擾）主汽

6、壓控制主汽壓控制 無此功能無此功能 有此功能，可以實現快速有此功能，可以實現快速調節調節運行、維護及調試難度運行、維護及調試難度 較難較難 較易較易 綜合綜合評價評價調節控制品調節控制品質質 低低 高高 自動化程度自動化程度 低低 高高 對電廠綜合對電廠綜合自動化的適自動化的適應能力應能力低低 高高 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統轉速感受機構轉速感受機構徑向脈沖徑向脈沖油泵（轉速轉換為油壓）油泵（轉速轉換為油壓）傳動放大機構傳動放大機構壓力變送壓力變送器、錯油門、油動機等。器、錯油門、油動機等。（油壓轉換、放大為位移）（油壓轉換、放大為位移）配汽機構配汽機構調節閥及其與調節閥及其與油

7、動機間的連接機構。油動機間的連接機構。（位移轉換開度）（位移轉換開度）第二節 液壓調節系統一、液壓調節系統的工作原理 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統PnxmP1P2配汽機構配汽機構特性曲線特性曲線傳遞特傳遞特性曲線性曲線調速器特調速器特性曲線性曲線調節系統靜調節系統靜態特性曲線態特性曲線調節系統的四方圖調節系統的四方圖n n2 2油動機位移油動機位移功率功率轉速轉速調速器位移調速器位移n n1 1 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統穩定工況下，汽輪機功率穩定工況下，汽輪機功率和轉速之間的關系。和轉速之間的關系。（一）速度變動率（一）速度變動率1.1.速度變動率的定義速度變動率的

8、定義 汽輪機空負荷時所對應的最大轉速和額定負荷時所對應的最汽輪機空負荷時所對應的最大轉速和額定負荷時所對應的最小轉速之差，與汽輪機額定轉速之比，稱為調節系統的小轉速之差，與汽輪機額定轉速之比，稱為調節系統的速度變動速度變動率率，或稱為速度不等率，其表達式為：，或稱為速度不等率，其表達式為：maxmin0100%nnnmaxnnpminn大小 速度變動率決定了靜態特性曲線的傾斜程度。一般速度變動率速度變動率決定了靜態特性曲線的傾斜程度。一般速度變動率在在3%-6%3%-6%之間。之間。 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統二、液壓調節系統的靜態特性二、液壓調節系統的靜態特性nPP2n2P1n

9、1n2單機運行單機運行nPP2P1n1n2并網運行并網運行P1P2 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統2.2.速度變動率對機組運行的影響速度變動率對機組運行的影響 當外負荷變化時，并網機組的總功率與電負荷失衡，引起電當外負荷變化時，并網機組的總功率與電負荷失衡，引起電網頻率變化，并網機組按各自靜態特性曲線改變功率，使機組功網頻率變化，并網機組按各自靜態特性曲線改變功率，使機組功率變化等于總負荷變化，這個過程叫做率變化等于總負荷變化，這個過程叫做一次調頻一次調頻。電網總負荷變化量在電網總負荷變化量在參加一次調頻的各機參加一次調頻的各機組間如何分配？組間如何分配？P1n1nPnPn2P2P1

10、P2P2P1112 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統速度變動率小的機組，承擔負荷的變化大，一次調頻能力強。速度變動率小的機組，承擔負荷的變化大，一次調頻能力強。速度變動率大的機組，承擔負荷的變化小，一次調頻能力弱。速度變動率大的機組，承擔負荷的變化小，一次調頻能力弱。 不同性質機組對速度變動率不同性質機組對速度變動率的要求不一樣：的要求不一樣：帶基本負荷機組的速度變動率較大，一般為帶基本負荷機組的速度變動率較大，一般為4%-6% 4%-6% ；尖峰負荷機組尖峰負荷機組3%-4%3%-4%。速度變動率不能太大或太小。速度變動率不能太大或太小。max0IInPPn（二）遲緩率（二）遲緩率

11、4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統1200100%100%nnnnn0.2% 0.5%純液壓調節系統純液壓調節系統0 .0 6 %功頻電液調節系統功頻電液調節系統 帶狀區域的寬度表示該調節系統遲緩的程度，用調節系統的帶狀區域的寬度表示該調節系統遲緩的程度，用調節系統的遲緩率遲緩率表示。表示。xmnn1n2P汽輪機單機運行，遲緩率會引起機組轉速波動。汽輪機單機運行，遲緩率會引起機組轉速波動。汽輪機并列運行，遲緩率會引起機組的功率的晃動。汽輪機并列運行，遲緩率會引起機組的功率的晃動。nP0nn 0n0000nnnnnPPPPnPnnPPn0nP單機運行單機運行并網運行并網運行遲緩率對機組運行

12、的影響遲緩率對機組運行的影響 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統（三）汽輪機運行對調節系統靜態特性的要求（三）汽輪機運行對調節系統靜態特性的要求0nn（1 1）并列容易。）并列容易。（2 2）并網初始負荷變動較小，防止并網帶負荷過大，）并網初始負荷變動較小，防止并網帶負荷過大，導致機組加熱過快，產生較大的溫差應力和脹差。導致機組加熱過快，產生較大的溫差應力和脹差。2P1Pn（3 3）滿負荷時不會過載。）滿負荷時不會過載。連續，光滑，單調，沿功率增加方向向下傾斜。連續，光滑，單調，沿功率增加方向向下傾斜。空負荷、低負空負荷、低負荷及滿負荷處荷及滿負荷處較陡，中間區較陡，中間區域較平坦。域較

13、平坦。合理的靜態特合理的靜態特性曲線的形狀性曲線的形狀整體速度變動率在合格范圍內，且保持一定的一次調頻能力，中間整體速度變動率在合格范圍內，且保持一定的一次調頻能力，中間段的最小局部速度變動率不得小于整體速度變動率的段的最小局部速度變動率不得小于整體速度變動率的4040 。nP0靜態特性曲線靜態特性曲線 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統三三 同步器同步器 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統同步器：能夠平移靜態特性曲線的裝置。同步器：能夠平移靜態特性曲線的裝置。1.1.為什么采用同步器？為什么采用同步器？單機運行：單機運行：轉速隨負荷的變化而變化，供電質量無法保證。轉速隨負荷的變化

14、而變化，供電質量無法保證。并網運行：并網運行：電網頻率不變時，機組只能帶一個與該轉速相對電網頻率不變時，機組只能帶一個與該轉速相對 應的固定負荷，不能隨用戶用電量的變化而變化。應的固定負荷，不能隨用戶用電量的變化而變化。 4.2 4.2 液壓調節系統液壓調節系統2. 2. 同步器的工作原理同步器的工作原理二次調頻:電網頻率不正常時，通過平移某些機組的靜態特性曲線，增加或減小這些機組功率，以恢復電網的正常頻率。 4.84.8 供油系統供油系統第八節 供油系統汽輪機油系統包括潤滑油系統和汽輪機油系統包括潤滑油系統和EHEH油系統。油系統。一、供油系統的作用（一）潤滑油系統 1.1.為汽輪機各軸承提

15、供潤滑用油，在軸承的軸瓦與轉子的軸頸為汽輪機各軸承提供潤滑用油，在軸承的軸瓦與轉子的軸頸之間形成油膜，帶走由摩擦產生的熱量和高溫轉子傳來的熱量；之間形成油膜，帶走由摩擦產生的熱量和高溫轉子傳來的熱量； 2.2.提供汽輪機危機遮斷保護系統用油；提供汽輪機危機遮斷保護系統用油； 3.3.提供發電機高壓備用密封油。提供發電機高壓備用密封油。（二）EH油系統 1.1.為汽輪機調節控制系統提供高壓油；為汽輪機調節控制系統提供高壓油； 2.2.提供汽輪機保護系統安全油。提供汽輪機保護系統安全油。 4.84.8 供油系統供油系統第二節 汽輪機的啟停方式 將汽輪機轉子從靜止狀態加速至額定轉速，并將負將汽輪機轉

16、子從靜止狀態加速至額定轉速，并將負荷逐步地加到額定值的過程稱為汽輪機的荷逐步地加到額定值的過程稱為汽輪機的啟動啟動。啟動過。啟動過程是一個加熱過程。汽輪機從帶負荷狀態到減去全部負程是一個加熱過程。汽輪機從帶負荷狀態到減去全部負荷、解列發電機、切斷進汽，到轉子靜止的過程稱為汽荷、解列發電機、切斷進汽，到轉子靜止的過程稱為汽輪機的輪機的停機停機。停機過程是一個冷卻過程。停機過程是一個冷卻過程。 合理的啟停方式就是在汽輪機各部件金屬溫度差，合理的啟停方式就是在汽輪機各部件金屬溫度差，轉子與汽缸的相對膨脹差在允許范圍內，不發生異常振轉子與汽缸的相對膨脹差在允許范圍內，不發生異常振動，不引起摩擦和過大熱

17、應力的條件下，以盡可能短的動，不引起摩擦和過大熱應力的條件下，以盡可能短的時間完成汽輪機啟動與停機的方式。時間完成汽輪機啟動與停機的方式。6 6.2 .2 汽輪機的啟停時方式汽輪機的啟停時方式4 4按啟動前汽輪機金屬溫度（汽輪機汽缸或轉子表面按啟動前汽輪機金屬溫度（汽輪機汽缸或轉子表面溫度）水平分類。溫度）水平分類。 （1 1）冷態啟動：金屬溫度低于）冷態啟動：金屬溫度低于150150180180以下稱為以下稱為冷態啟動。冷態啟動。 （2 2）溫態啟動：金屬溫度在）溫態啟動：金屬溫度在 180180350350之間稱為之間稱為溫態啟動。溫態啟動。 （3 3）熱態啟動：金屬溫度在）熱態啟動：金屬

18、溫度在350350以上，稱為熱態以上，稱為熱態啟動。有時熱態又分為熱態（啟動。有時熱態又分為熱態（350350450450）和極熱態）和極熱態（450450以上）。以上）。6 6.2 .2 汽輪機的啟停時方式汽輪機的啟停時方式 3 3按控制進汽流量的閥門分類。按控制進汽流量的閥門分類。 （1 1）用調速汽門啟動）用調速汽門啟動 （2 2）用自動主汽門和電動主閘門（或旁路門）啟動）用自動主汽門和電動主閘門（或旁路門）啟動 二、停機方式的劃分停機停機正常停機正常停機事故停機事故停機額定參數停機額定參數停機滑參數停機滑參數停機緊急停機緊急停機故障停機故障停機1.1.正常停機正常停機6 6.2 .2 汽輪機的啟停時方式汽輪機的啟停時方式額定參數停機額定參數停機 滑參數停機滑參數停機 調節門全開，汽輪機負荷隨鍋爐的蒸汽參數降低而調節門全開，汽輪機負荷隨鍋爐的蒸汽參數降低而下降直到解列停機，汽輪機的金屬溫度也隨著下降，這下降直到解列停機，汽輪機的金屬溫度也隨著下降，這種停機方式稱為滑參數停機。滑參數停機可可縮短檢修種停機方式稱為滑參數停機。滑參數停機可可縮短檢修工期。工期。 從事故發生時的負荷狀態，直接脫扣汽輪機。必