背压式地抽汽背压式汽轮机电液调节系统
背压式汽轮机最佳运行及系统改造后的热效率分析

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald99由于供热背压式机组的发电量决定于热负荷大小,宜用于热负荷相对稳定的场合,否则应采用调节抽汽式汽轮机。
背压式汽轮机的排汽压力高,蒸汽的焓降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比,发出同样的功率,所需蒸汽量为大,因而背压式汽轮机每单位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽轮机。
但是,背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用,不存在冷源损失,所以从燃料的热利用系数来看,背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机为高。
由于背压式汽轮机可通过较大的蒸汽流量,前几级可采用尺寸较大的叶片,所以内效率较凝汽式汽轮机的高压部分为高。
1 背压式汽轮机原理分析背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。
其排汽压力(背压)高于大气压力。
背压式汽轮机排汽压力高,通流部分的级数少,结构简单,同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统,机组轻小,造价低。
当他的排汽用于供热时,热能可得到充分利用,但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关,因此不可能同时满足热负荷或动力负荷变动的需要,这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。
发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网,用其他汽轮机调整和平衡电负荷。
对于驱动泵和通风机等机械的背压式汽轮机,则用其他汽源调整和平衡热负荷。
发电用的背压式汽轮机装有调压器,根据背压变化控制进汽量,使进汽量适应生产流程中热负荷的需要,并使排汽压力控制在规定的范围内(见表1),对于蒸汽参数低的电站汽轮机,有时可在老机组之前迭置一台高参数背压式汽轮机(即前置式汽轮机),以提高电站热效率,增大功率,但这时需要换用新锅炉和水泵等设备。
由表1可知,这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好,节能效果明显。
另外,它的结构简单,投资省,运行可靠。
主要缺点是发电量取决于供热量,不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。
背压式的抽汽背压式汽轮机电液调节系统

..目录1. 背压式汽轮机调节 (1)1.1 背压式汽轮机工作过程 (1)1.2 背压式汽轮机液压调节系统 (3)1.3 背压式汽轮机电液调节系统(DEH) (4)1.3.1 背压式汽轮机电液调节系统构成 (5)1.3.2 背压式汽轮机电液调节系统的基本原理 (8)1.3.3 背压式汽轮机电液调节系统的主要功能 (10)1.3.4 背压式汽轮机电液调节系统的性能指标 (14)1.3.5 DEH控制系统设计要求 (14)1.3.6 调节保安系统 (15)2. 抽背式汽轮机调节 (17)2.1 抽背式汽轮机工作过程 (17)2.2 抽背式汽轮机电液调节系统 (18)2.2.1 工作原理 (18)2.2.2 基本功能 (20)2.2.3 性能指标 (20)2.2.4 DEH控制系统要求 (20)2.2.5 调节保安系统(见图11) (21)1. 背压式汽轮机调节1.1 背压式汽轮机工作过程背压式汽轮机是一种既供电又供热的电热联供的汽轮机,背压式汽轮机工作原理示意图如图1所示从锅炉来的新蒸汽经过主汽门TV 和调节阀门GV ,进入背压式汽轮机中膨胀做功。
从背压式汽轮机排出的具有一定压力的蒸汽通过阀门V2进入热用户的热网。
这种以电热联供的背压式汽轮机,可以提高循环效率,降低煤耗,达到充分利用能源的目的。
由于热用户对所需蒸汽的质量有一定的要求,即要求背压保持一定,而流量是变化的。
但因背压式汽轮机排汽的压力是基本保持不变的,所以蒸汽流量的改变必将引起发电量的变化。
因此,电用户和热用户之间如何协调工作是背压式汽轮机调节系统的任务背压式汽轮机通常有两种运行方式,一种是按电负荷进行工作,另一种是按热负图 1荷进行工作,根据不同的运行方式,对调节系统的要求也不尽相同。
按电负荷工作的背压式汽轮机通常与其它热源共同向热用户供汽。
热用户所需要的蒸汽量除了由背压式汽轮机提供外,还应有其它汽源。
例如:抽汽式汽轮机,低压锅炉或锅炉的高压蒸汽经减温减压器等方案。
汽轮机控制系统

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。
火电厂主要设备简介

火电厂主要设备简介火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施,包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件,以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。
主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.火电厂主要设备:汽轮机本体汽轮机本体(steam turbine proper)是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分,即汽轮机本身。
它及回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板及转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
锅炉本体锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。
它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能,并且以此热能加热水,使其成为一定数量和质量(压力和温度)的蒸汽。
由炉膛、烟道、汽水系统(其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道)以及炉墙和构架等部分组成的整体,称为“锅炉本体”。
热力系统及辅助设备汽轮机部分的辅助设备有凝汽器、水泵、回热加热器、除氧器等。
把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所构成的系统,叫做发电厂的热力系统。
发电厂的热力系统按照不同的使用目的分为“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、“汽轮机组热力系统”等。
发电机本体在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。
因而将一次能源(水力、煤、油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。
在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。
其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。
汽轮机设备

汽轮机设备汽轮机设备包括汽轮机本体、调速系统、油系统及附属设备(凝汽设备、回热系统设备等)。
(一)汽轮机的容量和种类汽轮机的容量是以它的发电能力来表示的,单位是kW。
由于蒸汽流经管道产生压降和热损失,汽轮机的蒸汽参数(进口的汽压和汽温)比锅炉出口处的低一些。
发电厂用的汽轮机主要有凝汽式和供热式两种。
供热式汽轮机又分为抽汽式和背压式两种。
凝汽式汽轮机是专门用来发电的,做完功的蒸汽全部排入凝汽器凝结成水,重新打回锅炉。
供热式汽轮机既发电又供热,效率较高。
在抽汽式汽轮机中,部分膨胀做功后的蒸汽被抽出来向外供热。
在背压式汽轮机中,全部排汽都供给工厂生产用,不需要凝汽设备。
我国目前系列生产的高温高压及以上参数的汽轮机见表1。
电力系统已不再采用中温中压凝汽式小火电机组。
按引进技术制造的300MW和60OMW汽轮机,汽压(绝对压力)为16.7MPa(169绝对大气压),汽温为537/537℃,均为凝汽式机组。
目前世界上最大的汽轮机是美国的1300MW机组。
(二)汽轮机的原理和结构1.原理汽轮机中能量转换的主要部件是喷嘴(静叶片)和叶片(动叶片)。
蒸汽流过固定的喷嘴(见图1),压力、温度降低,体积膨胀,流速增高,热能转变为动能;高速蒸汽冲动装在叶轮上的叶片,使转子转动,蒸汽流速降低,动能又变成机械能。
这就是冲动式汽轮机的基本原理。
图1冲动式汽轮机原理还有一种汽轮机称为反动式汽轮机,它的能量转换部件也是静叶片和动叶片。
在这种汽轮机中蒸汽既在静叶片中又在动叶片中降低压力和温度,将热能变为动能,依靠汽流喷出产生的反作用力,推动叶轮旋转,与喷气式飞机的原理相似,如图2所示。
图2反动式汽轮机原理除了容量很小、蒸汽参数较低的汽轮机只有一级喷嘴和叶片外,一般汽轮机都是多级式的,有许多级喷嘴和叶片。
例如,国产高温高压50MW汽轮机有18级喷嘴和叶片。
蒸汽逐级流过喷嘴和叶片,从每级喷嘴喷出来的高速蒸汽都冲动叶片使转子转动,最后一级叶片出口处的蒸汽压力、温度、流速均很低。
《汽轮机原理》讲稿第07章

二,背压机热电负荷之间的关系
图4--1为背压式汽轮机装置示意图。新蒸汽进入背压机1膨胀作功后,排
汽送到热用户4。由于无回热抽汽,进汽量等于排汽量。所以,当热负荷增大
时,进汽量增大,发电功率增大;反之亦然。这就是说,背压机的发电功率 要受供热量大小的限制,不能同时满足热、电两负荷的要求。因此,背压机
e
图4—4中的
线为最大抽汽量工况线,即 De De max , e max 的 D 大小决定于设计条件。若在设计时,最大抽汽量只能在最大进
ee'
汽量时抽出。
4 , 等凝汽量工况线 当通过低压缸流量 Dc 为不同常数时,机组的功率与流量的一组 关系曲线称为等凝汽量工况线。这时候,机组的功率为:
Pi
第四章
•
供热式汽轮机
能同时对外供电、供热的汽轮机称为供热式汽轮机(或热电联产汽轮机)
• 安装有供热式汽轮机的电厂称为热电厂。
• 供热式汽轮机有背压式汽轮机和调节抽汽式汽轮机两大类: – 背压式汽轮机排汽压力(背压)高于一个大气压力。
– 调节抽汽式汽轮机是将在汽轮机内作过功的蒸汽从某个中间级后抽出来
供给热用户。根据热用户对用汽参数的不同要求,调节抽汽式汽轮机可 以是单抽汽的,也可以是双抽汽的。 • 供热式汽轮机的供热参数一般有两种,即工业用汽和采暖用汽两种不同的 参数。工业用汽的压力一般为 0.8 ~ 1.3 Mpa (8 ~13 a t a ) ;采暖用汽压力一 般为0.05 ~ 0.12Mpa (0.5 ~1.2 a t a )。
以使整机热效率达85 % 左右。而调节抽汽式汽轮机组,由于保留了冷源损失
装置,其热效率高于凝汽式汽轮机组而低于背压式汽轮机组,约为(40 ~ 85)
汽轮机原理试题与答案

绪论1.确定CB25-8.83/1.47/0.49型号的汽轮机属于下列哪种型式?【 D 】A. 凝汽式B. 调整抽汽式C. 背压式D. 抽气背压式2.型号为N300-16.7/538/538的汽轮机是【B 】A. 一次调整抽汽式汽轮机B. 凝汽式汽轮机C. 背压式汽轮机D. 工业用汽轮机3.新蒸汽压力为15.69MPa~17.65MPa的汽轮机属于【C 】A. 高压汽轮机B. 超高压汽轮机C. 亚临界汽轮机D. 超临界汽轮机4.根据汽轮机的型号CB25-8.83/1.47/0.49可知,该汽轮机主汽压力为8.83 ,1.47表示汽轮机的抽汽压力。
第一章1.汽轮机的级是由______组成的。
【C 】A. 隔板+喷嘴B. 汽缸+转子C. 喷嘴+动叶D. 主轴+叶轮2.当喷嘴的压力比εn大于临界压力比εcr时,则喷嘴的出口蒸汽流速C1【A 】A. C1 <C crB. C1 =C crC. C1>C crD. C1≤C cr3.当渐缩喷嘴出口压力p1小于临界压力p cr时,蒸汽在喷嘴斜切部分发生膨胀,下列哪个说法是正确的?【B 】A. 只要降低p1,即可获得更大的超音速汽流B. 可以获得超音速汽流,但蒸汽在喷嘴中的膨胀是有限的C. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速等于临界速度C crD. 蒸汽在渐缩喷嘴出口的汽流流速小于临界速度C cr4.汽轮机的轴向位置是依靠______确定的?【D 】A. 靠背轮B. 轴封C. 支持轴承D. 推力轴承5.蒸汽流动过程中,能够推动叶轮旋转对外做功的有效力是______。
【C 】A. 轴向力B. 径向力C. 周向力D. 蒸汽压差6.在其他条件不变的情况下,余速利用系数增加,级的轮周效率ηu【A 】A. 增大B. 降低C. 不变D. 无法确定7.工作在湿蒸汽区的汽轮机的级,受水珠冲刷腐蚀最严重的部位是:【A 】A. 动叶顶部背弧处B. 动叶顶部内弧处C. 动叶根部背弧处D. 喷嘴背弧处8.降低部分进汽损失,可以采取下列哪个措施?【D 】A. 加隔板汽封B. 减小轴向间隙C. 选择合适的反动度D. 在非工作段的动叶两侧加装护罩装置9.火力发电厂汽轮机的主要任务是:【B 】A. 将热能转化成电能B. 将热能转化成机械能C. 将电能转化成机械能D. 将机械能转化成电能10.在纯冲动式汽轮机级中,如果不考虑损失,蒸汽在动叶通道中【C 】A. 相对速度增加B. 相对速度降低;C. 相对速度只改变方向,而大小不变D. 相对速度大小和方向都不变11.已知蒸汽在汽轮机某级的滞止理想焓降为40 kJ/kg,该级的反动度为0.187,则喷嘴出口的理想汽流速度为【D 】A. 8 m/sB. 122 m/sC. 161 m/sD. 255 m/s12.下列哪个说法是正确的【C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大;B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大;C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大,也可能保持不变;D. 以上说法都不对13.冲动级动叶入口压力为P1,出口压力为P2,则P1和P2有______关系。
汽机判断题(格式最终版)

汽机判断题1.RB(速减负荷)功能与机组增减负荷限制等控制功能可以有效地降低机组异常工况时运行人员的操作强度,保障机组的安全运行。
( )答案:√2.早期国产典型机组的调速器有旋转阻尼、径向泵和压力变换器。
( )答案:×3.一定的过封度是避免油动机摆动和提高调节系统灵敏度的有效措施。
( )答案:×4.运行中的给水泵跳闸,应紧急停炉。
( )答案:×5.运行中不停用凝汽器进行凝汽器冷却水管冲洗的唯一方法是反冲洗法。
( )答案:×6.管道试验压力约为工作压力的1.25~1.5倍。
( )答案:√7.给水泵进口门不严密时,严禁启动给水泵。
( )答案:×8.在隔绝给水泵时,在最后关闭进口门过程中,应密切注意泵不倒转,否则不能关闭进口门。
( )答案:×9.油达到闪点温度时只闪燃一下,不能连续燃烧。
( )答案:√10.泵的线性尺寸几何相似地均放大一倍时,对应工况点的流量、扬程、轴功率将各增到原来的8倍、4倍和16倍。
( )答案:×11.机头就地打闸按钮动作的是AST电磁阀,AST母管油接通了无压回油母管,主汽门关闭,OPC母管油从AST母管回到无压回油母管,调门关闭,汽轮机停机。
( )答案:×12.危急保安器有飞锤式和飞环式两种,它们分别在额定转速103%和110~112%动作,行使超速保护功能。
( )答案:×13.启动阀可控制复位油、安全油和二次油。
( )答案:√14.当流量增加时,监视段压力降低。
( )答案:×15.弹簧管子压力表是根据弹性元件的变形量来测量压力的。
( )答案:√16.一般规定电动机的空转试验不得小于30min。
( )答案:√17.机组出现“ASP油压高”报警信号,是由于AST电磁阀动作的结果所致,此时若主汽门未关闭,应尽快申请停机。
( )答案:×18.分散控制中的基本控制单元可以实现闭环模拟量控制和顺序控制,完成常规模拟仪表所能完成的功能,并且在数量上有很多个。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
用户培训资料背压式汽轮机电液调节系统哈尔滨汽轮机厂控制工程有限公司目录1. 背压式汽轮机调节 (1)1.1 背压式汽轮机工作过程 (1)1.2 背压式汽轮机液压调节系统 (2)1.3 背压式汽轮机电液调节系统(DEH) (3)1.3.1 背压式汽轮机电液调节系统构成 (4)1.3.2 背压式汽轮机电液调节系统的基本原理 (7)1.3.3 背压式汽轮机电液调节系统的主要功能 (8)1.3.4 背压式汽轮机电液调节系统的性能指标 (11)1.3.5 DEH控制系统设计要求 (12)1.3.6 调节保安系统 (12)2. 抽背式汽轮机调节 (14)2.1 抽背式汽轮机工作过程 (14)2.2 抽背式汽轮机电液调节系统 (15)2.2.1 工作原理 (15)2.2.2 基本功能 (17)2.2.3 性能指标 (17)2.2.4 DEH控制系统要求 (17)2.2.5 调节保安系统(见图11) (17)1. 背压式汽轮机调节1.1 背压式汽轮机工作过程背压式汽轮机是一种既供电又供热的电热联供的汽轮机,背压式汽轮机工作原理示意图如图1所示从锅炉来的新蒸汽经过主汽门TV 和调节阀门GV ,进入背压式汽轮机中膨胀做功。
从背压式汽轮机排出的具有一定压力的蒸汽通过阀门V2进入热用户的热网。
这种以电热联供的背压式汽轮机,可以提高循环效率,降低煤耗,达到充分利用能源的目的。
由于热用户对所需蒸汽的质量有一定的要求,即要求背压保持一定,而流量是变化的。
但因背压式汽轮机排汽的压力是基本保持不变的,所以蒸汽流量的改变必将引起发电量的变化。
因此,电用户和热用户之间如何协调工作是背压式汽轮机调节系统的任务背压式汽轮机通常有两种运行方式,一种是按电负荷进行工作,另一种是按热负荷进行工作,根据不同的运行方式,对调节系统的要求也不尽相同。
按电负荷工作的背压式汽轮机通常与其它热源共同向热用户供汽。
热用户所需要的蒸汽量除了由背压式汽轮机提供外,还应有其它汽源。
例如:抽汽式汽轮机,低压锅炉或锅炉的高压蒸汽经减温减压器等方案。
汽轮机供给热用户的蒸汽量取决于电负荷的要求,供汽量的变化由其它汽源加以补偿。
在这种情况下,背压式汽轮机按照满足电用户需要的运行方式工作,其调节系统和凝汽式汽轮机没有差别,即转速或负荷调节。
调速器的作用是调节背压式汽轮机的转速。
热用户所需的一定蒸汽压力的蒸汽是通过调节其他汽源供汽量来保证。
这时背压式汽轮机的调压器实际上是不起作用的。
大多数情况下,背压式汽轮机是按热负荷特性进行工作的,这时通过汽轮机的蒸汽量随热负荷变化而变化,汽轮机的功率由热负荷决定,电能的需要由并列运行的其他机组来承担。
按热负荷运行的机组,所需的蒸汽量由调压器进行调节。
当热用户所需用蒸汽量图 1增加时,蒸汽管道中流出的蒸汽流量增加,因此流量平衡破坏,蒸汽压力降低,调压器测量到压力变化信号,经放大器传给执行元件,由执行元件开大调节阀门,增加进汽量,达到新的蒸汽流量平衡,保持背压基本不变。
当用户所需的蒸汽量减少时,各元件作用原理相同,但方向相反,同样可达到背压基本不变的目的。
在热负荷变化时,背压式汽轮机的电负荷也将引起相应的变化。
因此,必定引起电网的平衡状态被破坏,导致电网周波的变化,这时电网中所有的机组根据各自调节系统的静态特性进行负荷分配,即一次调频,改变各台机组的输出功率,建立起电网新的平衡关系。
背压式汽轮机中装有调速器,它的作用是在机组并网时使机组与电网同步,在机组并网后,按调节系统的静态特性曲线参加电网的一次调频,在机组甩负荷时进行转速调节,避免机组超速。
1.2 背压式汽轮机液压调节系统背压式汽轮机液压调节系统示意图见图2,在该系统中有两个敏感元件,即转速调节器1和压力调节器2,当汽轮机按热负荷工作时,汽轮机并入电网,转速保持不变,因此调速器滑环的位置也不变。
热负荷的增大将引起排汽管道中的压力下降,由于压力调节器2的作用,通过杠杆使错油门4下移高压油P 0经错油门4进入到油动机5活塞下油室,使调节阀门开大,增加汽轮机的进汽量,从而使背压升高,建立新的平衡状态,当油动机活塞上移时,错油门4滑阀也上移,堵住了高压油P 0到油动机的通路,油动机维持当前开度。
当热负荷减少时,调压器的动作方向与上述相反。
图 2从图2所示的背压式汽轮机调节系统原理可见,当调速器滑环不动时,不同的调节阀位置,对应不同的调压器活塞的位移,因而压力调节系统是有差调节系统。
根据各元件的静态特性,可以做出调压系统的静态特性曲线,见图3。
它的绘制方法与转速调节系统的静态特性曲线相似,图中第II 象限的曲线表示压力调节器的位移△X 与汽轮机背压P 之间的关系。
第Ⅲ象限的曲线表示压力调节器的位移△X 与油动机位移△Z 之间的关系。
第Ⅳ象限的曲线表示蒸汽流量与油动机位移△Z 之间的关系。
由这三条曲线可用作图法求出第Ⅰ象限中压力调节系统的静特性曲线。
调压系统的不等率的定义和调速系统相似,它定义为最高压力P MAX 与最低压力P MIN 之差与平均压力Pa 之比。
在实际应用中,为方便起见通常用额定压力P 0带替平均压力Pa 。
因此压力不等率可表示为:Pa P P p min max -=δ≥PoP max∆改变调压器弹簧的预紧力,可以平移调压器静态特性曲线,使压力调节系统的静态特性平移。
改变调压器弹簧的刚度,可以改变调压器静态特性曲线的斜率,使压力调节系统的不等率值改变。
当几台背压式汽轮机并列运行时,压力不等率决定各机组之间的热负荷分配。
压力不等率除了影响压力调节系统的静态特性以外,还与调压系统的动态过程有密切联系,它将影响系统的稳定性及过渡过程的品质。
由于热负荷对调压系统的静态精度要求较低,压力不等率δP 取的较大,通常为10%~20%,有利于压力调节系统的稳定性。
1.3 背压式汽轮机电液调节系统(DEH )通常背压式汽轮机容量较小,一般在25MW 、50MW ,因此在系统油源的选择上基本上都选择低压透平油系统,这里只以透平油系统为例,介绍背压式汽轮机DEH 控制系统。
图 31.3.1 背压式汽轮机电液调节系统构成背压式汽轮机DEH控制系统的结构如图4所示。
图 4图中:1、自动关闭器 2、危急遮断错油门 3、启动滑阀4、调节阀油动机5、电液转换器背压式汽轮机DEH系统可分为调节和保安两部分。
保安部分由自动关闭器1,危急遮断器2,启动滑阀3,跳闸电磁阀S1等部件组成,其核心部件是危急遮断器,它接受机械超速,手动打闸,跳闸电磁阀的跳闸指令和启动滑阀的挂闸指令,完成机组快速打闸停机以及挂闸开主汽门等任务。
调节部分由电液转换器5,油动机4组成,用于机组的调节控制。
根据所选设备的不同,可以构成伺服型,也可以构成比例型执行机构,对伺服型执行机构,油动机,电液转换器和控制装置中的伺服卡一起构成阀门伺服控制系统,实现阀门的定位控制,而对比例型执行机构,电液转换器接受控制装置的电信号并按比例确定阀门开度。
背压式汽轮机DEH的核心是电控装置,各过程信号的测量、监视、操作、控制、逻辑运算等都在电控装置中完成。
系统还有超速保护电磁阀S2,当机组甩负荷时,通过S2电磁阀快速泄掉油动机错油门下脉动油,使调节阀门迅速关闭,防止汽轮机超速。
背压式汽轮机的控制特性由计算机软件实现。
DEH 控制装置DEH 控制装置包括机柜,工程师站,操作员站。
控制机柜装有计算机,模拟量,开关量和脉冲量的输入/输出组件,通讯接口组件和电源等,完成数字运算和逻辑运算,输出控制与保护指令。
工程师站:建立和管理数据库,用于DEH 系统开发,调试和维护,当该站处于在线状态时,可监视操作员站全部功能等,有时与操作员站合二为一。
操作员站:可选择DEH 系统控制方式,修改设定值和控制参数,操作控制系统,显示和确认报警等。
电液伺服机构透平油电液调节系统的供油是由汽轮机主油泵提供,压力是20kg/c ㎡(1.96Mpa)它为液压系统提供压力油,调节油和保安油,电液伺服机构主要是指电液转换器和油动机,在小容量机组中,电液转换器多采用进口的TM25和DDV 型,TM25(TA10)是美国WOODWARD 公司生产,它是一个输出位移型的电液转换器,双线圈,输入电流20~200mA ,输出位移是25.4mm ,这种类型电液转换器在实际应用中需要加装转换阀,并需配置专门的油源。
TM25电液转换器与油动机组成伺服控制回路如图5所示。
由图5可知,电液转换器,即TM25,它加了一个转换阀,控制油动机错油门下的脉动油,错油门下的恒定油压由油动机反馈滑阀的排油来维持,油动机压力油由主油泵供给。
TM25的供油是由专用的供油系统供给,以使其不易卡涩,能可靠的工作。
图 5目前用的最多的电液转换器是DDV ,它是MOOG 公司的产品,它与油动机组成的电液伺服控制回路见图6油动机的压力油是由主油泵输出的P 0直接供给,而电液转换器用油,为了防止卡涩,提高可靠性,需将P 0经过精密滤油器,当然也可以采用独立油源,只是价格昂贵。
油动机反馈滑阀取消了,取而代之的是测量油动机活塞杆的位移,用线性差动位移传感器(LVDT ),作为伺服控制回路的位移反馈信号。
图中可调节流孔D 用来调整初始位置及满足从全关到全开的关系。
图 61.3.2 背压式汽轮机电液调节系统的基本原理背压式汽轮机DEH控制系统原理图如图7所示:图 7该系统设有转速控制回路,功率控制回路,背压控制回路及OPC控制和超速保护等基本控制以及同期,调频限制,信号选择,判断等逻辑。
DEH控制系统通过控制调节阀门GV,实现对机组的转速(或负荷)和排汽压力的控制。
转速控制回路转速控制回路完成机组启动升速,快速通过临界转速,同期以及OPC超速控制和正常停机及危急停机控制。
该回路的核心部分是“转速设定值”它受转速给定,转速变化率,超速试验和同期给定等控制,它与机组的实际转速(经3取2)反馈进行比较,其差值经PID调节器,控制调节阀门,实现转速闭环控制,同时将机组实际转速送到OPC超速控制和机组超速保护回路。
功率控制回路功率控制回路完成机组并网后,带初始负荷及正常运行时的功率控制,它的“负荷设定值”受负荷给定,负荷变化率及功率限制的控制。
“负荷设定值”经一次调频信号修正后与机组的实际功率反馈信号进行比较,其差值经PID调节器,它与机组背压控制回路输出流量信号切换选择工作,被选中的信号经电液转换器油动机去控制调节阀门GV。
背压控制回路在背压式汽轮机中,背压调节回路是基本工作回路,“排汽压力设定值”受背压限制及背压调整控制,它与实际背压进行比较,其差值经PID校正器,变为流量信号,它与功率控制回路输出信号进行切换选择,然后通过电液转换器,油动机去控制调节阀门GV。
启动运行方式通常,背压式汽轮机为母管制运行,在额定参数情况下启动,当由DEH系统控制启动时,与冷凝机组一样,主汽门全开,控制调节阀门GV启动,进行冲转,升速,暖机,快速过临界,定速,同期,并网带初始负荷,直至带全负荷。