火电厂汽轮机设备及运行第四章调节保安及供油系统资料
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。
它与回热加热系统、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、隔板与转动部分的叶轮、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。
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。
火电厂汽轮机调节保安系统功能、组成及动作过程
火电厂汽轮机调节保安系统功能、组成及动作过程摘要：汽轮机的调节保安系统的作用是控制汽轮发电机机组的转速和功率，从而保障机组的安全稳定运行并可根据外界电负荷的需求调整机组电负荷大小。
采用数字式电调系统 (DEH),系统的总的功能是接受信号操纵汽轮机的进汽阀,系统还包括在危急情况下自动关闭。
调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统的执行机构,它接受DEH发出的指令,完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。
为保持汽轮机安全正常运行，必须首先保证调速系统的调节性能安全、稳定。
关键词：调速保安系统、DEH、AST、OPC、ETS一、DEH控制系统自动保护：103%超速保护OPC电磁阀；110%超速保护AST 电磁阀；111%机械超速和手动脱扣。
二、AST与OPC的含义：AST：anto stop turbine自动停机危机遮断系统；OPC：Over-speed protection 超速保护控制；ASP是汽轮机AST电磁阀通道的油压,ASP油压正常为7.5MPa左右。
当1,2电磁阀误动时,其油压会升高。
3,4电磁阀误动时,其油压会下降,以此判断AST电磁阀工作是否正常；OPC管超速，使高压调节汽阀和低压调节汽阀暂时关闭，减少汽轮机进汽量和功率，但不会跳机；AST管跳机。
AST与OPC都是电磁阀。
AST是汽轮机电超速保护，即当汽轮机转速超至110%时AST电磁阀失电打开，将高压抗燃油泄掉（EH油）使所有高中压主汽门、调门和抽汽逆止门关闭，保证汽轮机安全的停机。
OPC是103%超速保护，当汽轮机转速达到3090r/min时OPC电磁阀带电打开，将控制高中压调门的OPC 油泄掉使高中压调门、抽汽逆止门关闭，达到控制转速不继续升高的目的。
即OPC是防止超速保护，AST是防超速保护。
三、AST、OPC油压是如何建立的：1、AST油压是通过主汽门或再热主汽门的压力油管上的节流孔建立的。
正常汽轮机挂闸后，隔膜阀关闭，AST电磁阀带电关闭，封闭了所有的的泄油通道，AST管道中的压力就产生了。
汽轮机调节保护及供油系统
I号机组增加 功率Δ P1
P P1 P2
Ⅱ号机组增加 功率Δ p2 返 回
甩负荷时的速度变动
一般要求甩负荷后最大飞升转速不大于 (1+1．5δ)n。，并要求危急遮断器不动作，因 此δ应小于6％，以保证机组突然甩负荷时，超 速保护装置不致于动作。
返 回
局部速度变动率的影响
所谓局部速度变动率， 是指静态特性线上任 意一点的斜率，用百 分数表示，称为该点 的局部速度变动率。 为保证机组运行稳定， 要求局部速度变动率 不小于2.5％。
返 回
速度变动率及其对机组运行的影响
汽轮机空负荷时所对应的最大转速nmax与额定负荷时 所对应的最小转速nmin之差，与额定转速n0的比，称为 调节系统的速度变动率或速度不等率，通常用δ表示
速度变动率对机组运行的影响
– 并列运行机组的负荷分配特性 – 甩负荷时的速度变动 – 局部速度变动率的影响
返 回
迟缓率及其对机组的影响
在调速器工作范围内，同一功率下可能的最大转速变动量与额定转速之 比，称为调节系统的迟缓率(或不灵敏度)，用ε表示，即
迟缓对机组运行的影响 迟缓率大，从汽轮机转速变化到调节阀动作的时间间隔长， 造成机组不能及时适应外界负荷的变化。
(1)孤立运行时的转速摆动 – 机组孤立运行时，机组功率始终与外界负荷相平衡，迟缓的影响反 映在转速上，表现为转速在迟缓区内任意摆动。 （2）并列运行时的负荷晃动 – 机组并列运行时转速由电网频率决定，迟缓的影响反映在功率上， 表现为功率在迟缓区内发生晃动(漂移)，机组并网运行时，负荷飘 移的大小与迟缓率成正比，与速度变动率成正比。
汽轮机调节保护及供油系统
汽轮机调节保安系统说明书
汽轮机调节保安系统说明书1 概述调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系统（DEH）的执行机构，它接受DEH发出的指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。
本机组的调节保安系统满足下列基本要求:1挂闸2适应高、中压缸联合启动的要求3适应中压缸启动的要求4具有超速限制功能5 需要时，能够快速、可靠地遮断汽轮机进汽6适应阀门活动试验的要求7 具有超速保护功能7.1 机械式超速保护：动作转速为额定转速的110%∽111%(3300∽3330r/min)，此时危急遮断器的飞环击出，打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，机械危急遮断装置连杆带动遮断隔离阀组件的机械遮断阀动作，同时将高压安全油的排油口打开，泄掉高压安全油。
快速关闭各主汽、调节阀门，遮断机组进汽。
7.2 DEH电超速保护和TSI电超速保护：当检测到机组转速达到额定转速的110%(3300r/min)时，发出电气停机信号，使高压遮断模块（5YV、6YV、7YV、8YV）和机械停机电磁铁（3YV）动作，泄掉高压安全油，遮断机组进汽。
同时DEH又将停机信号送到各阀门遮断电磁阀，快速关闭各汽门，保证机组的安全。
机组的调节保安系统按照其组成可划分为低压保安系统和高压抗燃油系统两大部分。
而高压抗燃油系统由液压伺服系统、高压遮断系统和抗燃油供油系统三大部分组成，其调节保安系统图如图0-1-1。
2 低压保安系统低压保安系统由危急遮断器、危急遮断装置、危急遮断装置连杆、手动停机机构、复位试验阀组、机械停机电磁铁(3YV)和导油环等组成,见图0-2-1。
润滑油分两路进入复位试验电磁阀组件，一路经复位电磁阀(1YV)进入危急遮断装置活塞侧腔室，接受复位电磁阀1YV的控制；另一路经喷油电磁阀(2YV)，从导油环进入危急遮断器腔室, 接受喷油电磁阀2YV的控制。
手动停机机构、机械停机电磁铁、遮断隔离阀中的机械遮断阀通过危急遮断装置连杆与危急遮断装置相连，高压安全油通过高压遮断组件、遮断隔离阀组件与无压排油管相连。
汽轮机的调节、保护和供油系统 教学PPT课件
三、数字电液调节系统
DEH控制系统
• 控制任务：将热能转化为旋转机械能
• 控制目的：对发电机组转速的控制
高压主汽阀
过热段
高压调节阀
锅炉
再热段
HP
IP
中压调节阀 再热主汽阀
LP
凝汽器
发电机
双缸双排气中间再热机组简图
三、数字电液调节系统
三、数字电液调节系统
（一）基本调节原理
①采样讯号除转速为数字量外，其余均为模拟量，送入计算 机前需经A／D转换器变换成数字量，在计算机中进行数字处理和 运算，其输出数字量经D／A变换后送至电液转换器，将电讯号转 变成液压讯号，此液压讯号作用于油动机，控制主汽门及调节汽 阀的开度，使汽轮机的转速或功率发生变化。
范围（3000±30r/min）内，从而保证供电质量和机组安全。
一、汽轮机的调节系统
频率的稳定取决于原动机出力和电网负载的平衡。维持频率的 稳定要求：原动机出力＝负载 汽轮机出力在运行中必须能根据负载要求进行调整。
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)
三、数字电液调节系统
DEH调节系统设置了四种运行方式：
相邻两种运行方式都可相互切换，且可做到无扰切换。
①二级手动 是最低级的运行方式。是DEH调节系统的最末级
硬件备用。 由常规的模拟部件组成，通过操作台上的阀位
增、减按钮，对阀门进行控制。
三、数字电液调节系统
②一级手动 是一种开环运行方式，作为操作员自动方式的备用。 通过操作盘上按键可以控制各阀门的开度，各键之间 有逻辑联锁条件，还具有超速保护控制器OPC、主汽门压 力控制器TPC、RUNBACK和脱扣等保护功能。
火电厂主要设备说明介绍
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。
它与回热加热系统、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、隔板与转动部分的叶轮、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。
汽轮机调节保安系统讲解
汽轮机危急遮断系统采用1.96MPa透平油系统供油。由危急遮 断器，危急遮断器杠杆，危急遮断器滑阀，保安操纵箱等部套组成。
当机组机组甩负荷时，机组转速达到或超过汽轮机103% 额定转速时，DEH控制EH油系统中OPC保护系统中的两个并联 的OPC电磁阀动作。这两个电磁阀得电打开，迅速泄掉各油动 机的OPC油压，使各调节汽门关闭，切断汽轮 机的进汽，以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时，DEH控制OPC电磁阀失 电关闭，OPC母管控制油压得以恢复，各调节汽门重新开启， DEH控制汽轮机在3000RPM附近运行。
3. 汽轮机调节保安系统主要控制功能
1）.汽轮机控制系统远方挂闸功能 2）.汽轮机控制系统超速限制功能OPC（＞
103%） 3）.汽轮机控制系统危机遮断保护功能AST（电
超速＞109%。机械超速＞110%） 4）.主汽门在现活动试验功能 5）.危机遮断器撞击子在现活动试验 6）.汽轮机转速控制，并网控制，负荷控制，
当机组紧急停机时，DEH自动通过控制EH油系统中AST控 制块中的四个AST电磁阀来控制汽轮机紧急停机。这四个AST 电磁阀连接成两“或”一“与”的连接方式，既可以防止电磁阀 “拒动”又可以防止电磁阀“误动”，它们接受DEH各种停机信号， 遮断汽轮机。
汽轮机机械超速保护是通过汽轮机危急遮断系统中的两只 机械飞锤式危急遮断器、危急遮断器杠杆和危急遮断器滑阀实现。
抽汽控制等控制功能 7）.就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机
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二 、 调 节 系 统 的 静 态 特 性
S为调速滑阀（错油门）行程；h为调节滑阀（油动机行程m)
1 调节系统速度变动率和局部速度变动率
n1 n2 n0
它反映系统的一次调频能力；又与系统稳定性有关。一 般取3%—6%。
调节系统的速度变动率可通过改变系统反馈量来调整；
而局部速度变动率可通过改变调节汽门的型线，及阀门 之间的重叠度来实现。
第四章 汽轮机调节保护与供油系统
系统设3个回路
1）转速回路 汽轮机启、停（包括甩负荷）中控制转速；
2）功率回路 并网运行不承担一次调频任务时使用； 3）功-频回路 机组并网参加一次调频时使用，无论功、 频哪个回路产生不平衡，都引起调节系统动作，直至趋 于稳定。
பைடு நூலகம் 第一节
调节系统的基本原理
直接调节
间接调节
上部 伺服放大器输出的电流改变时，力矩马达动作使挡板8 移动，喷嘴的泄油面积变化（一边增大，则另一边减 小），滑阀10两侧的油压变化，滑阀移动，滑阀凸肩 控制的油口开度变化（如右移，高压油油压升高）。 油动机滑阀往上运动，上部与回油相通。反之则相反。
正常时杯状滑阀切断调节系统高压油与回油的通道； 事故、电磁阀动作时，遮断油总管失压，杯状滑阀 上部油压降低，滑阀在高压油作用下上移，压力油 与回油相通，油压降低，汽门关闭。 针形阀用于高压主汽门和调节汽门的手动关闭。
调整机组机组的速度不等率可调整机组参与一次调频 的能力
2 迟缓率：
n1 n2 n0
迟缓率存在将引起机组速度或负荷的摆动，所以越 小越好。 迟缓率引起机组负荷摆动值为：
P P 0.
引起机组转速摆动：
n n0
要使负荷及转速摆动较小，则迟缓率应小于0.06%
3
供油系统
润滑油系统
润滑油组合油箱
EH抗燃油系统
同步器工作范围：
1. 在额定负荷下，能通 过同步器将机组从空 负荷带到满负荷； 2. 在电网低频和高频运 行时，能通过同步器 将机组从空负荷带到 满负荷； 3. 机组蒸汽参数变化时， 能将机组从空负荷带 到满负荷。
所以一般同步器行程为： 0.05n0 到
0.07n0
第二节 DEH的液压伺服机构
二次调频与同步器
由于外界负荷增加使供电频率降低，为使其 恢复原来值，必须将特性线平移，平移特 性线的装置称为同步器，而把这个作用称 为二次调频。一次调频是调节系统自动调 节的结果，其调频能力是有限的，并且不 能使频率保持常数。二次调频是外来附加 作用由由人工操作或自动调整，它作用的 结果可使转速或频率为任意值。
开关型执行机构，没有控制功能 压力油进入油动机下部，使汽门开启直全开； 快速泄荷阀使得汽门能在遮断油失去后，将压力油迅 速排掉，汽门关闭； 试验阀、针形阀也可使油动机启闭；
电液伺服阀接受计算机输出的信号控制，其位置与 相应的阀位信号相对应。电液伺服阀的移动，控制油 动机进油量的大小，当调节阀开到所需位置时，伺服 放大器的输入偏差为零，电液伺服阀回到中间位置。 线性位移差动变送器LVDT反馈中压调门的阀位，与计 算机输出的数值相比较，如达到需要阀位，则输出为 零，停止调节。
计算处理后的电气信号经过伺服放大器放大后，在 电液转换器中将电气信号转换为液压信号，使中间的滑 阀移动，并将液压信号放大后控制高压油的通道。
负荷上升时，高压油进入油动机活塞下腔室，使活 塞向上运动，汽门开大；相反，在弹簧力的作用下，活 塞排油向下运动，汽阀关小；
当油动机活塞移动时，用于反馈的线性位移变送器 （LVDT)，将油动机活塞的机械位移转换为电信号，如 达到预定阀位，则电液伺服阀的活塞回到中间位置，切 断油动机供油，系统在新的位置上达到平衡。 快速泄荷阀的作用是在汽轮机故障需要停机时，快 速泄去油动机下腔室的高压油，并依靠弹簧力的作用使 汽阀迅速关闭。