汽轮机调节系统和保护装置

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汽轮机监视仪表与保护系统调试方案

汽轮机监视仪表与保护系统调试方案

XXXXXXXXXX公司热能中心节能降耗技改工程汽轮机监视系统及汽轮机保护系统调试方案编写:审查:审批:XXXXX技术服务有限公司2011年9月目录1 设备系统概述.................................... 错误!未定义书签。

2 编制依据........................................ 错误!未定义书签。

3 调试目的及范围.................................. 错误!未定义书签。

4 调试前具备的条件................................ 错误!未定义书签。

5 调试方法及步骤.................................. 错误!未定义书签。

6调试的控制要点及安全注意事项. (8)7 调试质量验收标准 (8)8 调试组织与分工 (8)9调试仪器 ........................................ 错误!未定义书签。

10附录 ........................................... 错误!未定义书签。

1设备系统概述1.1系统简介:汽轮机监视仪表系统(TSI)由无锡市厚德自动化仪表公司供货。

TSI装置采用HZD8500D 监控保护系统,8500D 旋转机械保护系统系统机箱左下方四个槽位依次为系统电源2 个和8位继电器模块 2 个,其它槽位可安装功能模块,16 位继电器模块建议靠右放。

系统采用双路冗余式电源,通讯控制模块采用32 位嵌入式处理器、7 英寸触摸显示屏,其运行速度快、工作可靠,采用图形用户界面,操作简单、友好方便。

ETS即汽轮机危急遮断系统,它接受来自TSI系统或汽轮发电机组其它系统来的报警或停机信号,进行逻辑处理,输出报警信号或汽轮机遮断信号。

为了使用方便运行可靠,采用DEH一体化进行逻辑处理。

汽轮机保护系统

汽轮机保护系统
2
凝汽器真空
凝汽器真空低Ⅰ值报警:凝汽器真空 低Ⅰ值 -84Kpa满足,延时2秒报警
凝汽器真空低Ⅱ值联锁:凝汽器真空 低Ⅱ值 -60Kpa,联锁投入满足,延 时10秒汽轮机跳闸
3
发电机主保护动作及轴承回油温度高
发电机主保护动作联锁投入并且发电机主保护 动作(信号来至于电气)
汽轮机跳闸。
轴承回油温度高保护联锁投入并且回油温度高 (65℃)任一满足:报警。
注意:试验完毕后才能松开油路切换阀,否则将引
起跳机!
17
18
停机电磁阀
保安油路中串联2个 停机电磁阀,正常 运行时为失电状态, 位置见控制阀底板。 任一激励将切断保 安油而停机。如左 图
19
手动停机阀
高 压 油
手动停机阀是
用于手动停机
的一个控制阀。
左图为正常运
行位置。危急
情况下,拿掉
罩帽,压下手
结果条件:保护联锁投入并且回油温度高高 (70℃)任一满足:汽轮机跳闸。
4
汽机超速
联锁投入并且汽轮机超速条件满 足仪表盘
3340r/min,危急遮断器33003360r/min,电调装置3270r/min 时汽轮机跳闸。
5
转子轴向位移大
转子轴向位移大Ⅰ值报警:转子轴向位移大 Ⅰ值(+1mm,-1 mm)任一满足,报警。
汽轮机后轴瓦(两个)振动大Ⅰ值0.05mm满足 发电机前轴瓦(两个)振动大Ⅰ值0.05mm满足
发电机后轴瓦(两个)振动大Ⅰ值0.05mm满足 2、前后轴瓦振动大Ⅱ值联锁联锁投入满足汽轮机跳闸 汽轮机前轴瓦(两个)振动大Ⅱ值0.07mm,
汽轮机后轴瓦(两个)振动大Ⅱ值0.07mm, 发电机前轴瓦(两个)振动大Ⅱ值0.07mm,

汽轮机调节系统

汽轮机调节系统

一次调频 外负荷变化
评:并网机组对外负荷变化引起的电网频率 变化的自动响应
二次调频 外负荷不变,主动改变某些 机组的功率 评:电网对频率的主动调节
目的不同
一次调频 目的是 减少电网频率变化量,但不能 保证频率在合格范围内
不同点:
二次调频 目的是把电网频率调整到合格范围
要求不同
一次调频:快速性
迅速改变电网中参加 一次调频机组的功率
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理
(二)速度变动率
汽轮机空负荷时所对应的最大转速和额定负荷时所对应的最小转
速之差,与汽轮机额定转速之比,称为调节系统的速度变动率,或
称为速度不等率,其表达式为:
nmax nmin 100%
n0
n
nmax
nmin
速度变动率决定了 静态特性曲பைடு நூலகம்的倾 斜程度
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理
不同机组对速度变动率 的要求 一般 的 范围为3%~6%
尖峰负荷机组 较小,一般为3%~4%, 也不能过小
n
0
带基本负荷机组 较大,一般为 4%~6%, 也不能过大
n
机组超速 保护动作
转速
P
n
甩全负荷 后,机组
3300 3270
3180 转速稳态
即(2850~3210) r/min
P0 P
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理
三、调节系统动态特性
(一)动态特性基本概念
汽轮机调节系统是由多个环节组成的复杂闭环系统,部件运动 惯性、油流流动阻力和蒸汽中间容积等的存在,使得调节系统由一 个稳定工况到另一稳定工况时经历着复杂的过渡过程。
速度变动率对机组运行的影响

汽轮机-调节系统

汽轮机-调节系统
对象特性对动态特性的影响: 转子时间常数: 转子在额定驱动力矩下,转速由0上升到额
定转速所需的时间 中间容积时间常数:以额定工况进汽量向中间容积充汽,
使其空间中的蒸汽比容达到额定状态比容所需的时间 调节系统特性对动态特性的影响: 速度变动率: δ增大,则波动时间缩短,波动幅度减
小,但飞升转速提高。 滞缓率:越小越好 油动机时间常数:增大,则抗内扰能力提高,但飞升转速
摩擦阻力矩
随转子转速的增加而增大
同步发电机特性
同步发电机的端电压决定于无功功率,频率决 定于有功功率。
无功功率决定于励磁,有功功率决定于原动机 的功率。
故电网的电压调节归励磁系统,频率调节归汽 轮机的功率控制系统。
汽轮机的主蒸汽系统简化结构










Байду номын сангаас

汽轮机
调 节 汽 门
力小 满负荷防止过载,静态特性曲 n2
线也较陡
带基本负荷的机组,在额定负
荷下陡一些,调峰机组特性曲
P
线较平
同步器的作用
同启 控动步制时器汽:外轮界机负进荷汽不量变,,能够改变调节nn阀1 开度的机构
控制升速过程中转速,
n2
创造并网条件。
并网带负荷后
当外界负荷大幅度波动时,调整同步器位置能 P 改变调节系统静态特性曲线(平移),使机组
一、设置调节系统的原因:
供电品质:电压,频率,相位 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。

60MW汽轮机调节系统说明书

60MW汽轮机调节系统说明书

60MW汽轮机调节系统说明书一、概述60MW 汽轮机调节系统是确保汽轮机安全、稳定、高效运行的关键组成部分。

它的主要功能是根据机组的运行状况和外界负荷的变化,自动调节汽轮机的进汽量,以维持转速或功率在规定的范围内,并满足电网对电能质量的要求。

二、调节系统的组成1、调速器调速器是调节系统的核心部件,它感受汽轮机的转速变化,并将其转化为相应的控制信号。

常见的调速器有机械调速器、液压调速器和电子调速器等。

2、油动机油动机是将调速器的输出信号转换为调节汽阀的开度变化的执行机构。

它通过接受压力油的作用,推动调节汽阀的阀芯运动。

3、调节汽阀调节汽阀控制着进入汽轮机的蒸汽流量,其开度大小直接影响着汽轮机的功率输出。

4、反馈装置反馈装置用于将调节汽阀的实际开度或其他相关参数反馈给调速器,形成闭环控制,以提高调节的精度和稳定性。

三、调节系统的工作原理当外界负荷发生变化时,汽轮机的转速也会相应改变。

调速器感知到转速的变化,产生一个与转速偏差成正比的控制信号。

这个信号经过放大和处理后,传递给油动机,油动机根据信号的大小改变调节汽阀的开度,从而调整进汽量,使汽轮机的功率与外界负荷相匹配,转速恢复到设定值。

例如,当外界负荷增加时,汽轮机转速下降,调速器输出信号增大,油动机使调节汽阀开度增大,进汽量增加,汽轮机功率上升,转速逐渐恢复。

反之,当外界负荷减小时,调速器输出信号减小,调节汽阀开度减小,进汽量减少,汽轮机功率下降,转速保持稳定。

四、调节系统的性能指标1、静态特性静态特性描述了汽轮机在稳定工况下,功率与转速之间的关系。

它反映了调节系统的准确性和稳定性。

2、动态特性动态特性则关注在外界负荷变化时,汽轮机转速和功率的过渡过程。

良好的动态特性能够使汽轮机快速、平稳地适应负荷变化,减少波动和振荡。

五、调节系统的运行方式1、手动调节在特殊情况下,操作人员可以通过手动操作装置来控制调节汽阀的开度,以满足特定的运行需求。

2、自动调节正常运行时,调节系统处于自动调节模式,能够根据机组的运行参数和外界负荷的变化自动调整汽轮机的运行状态。

第四章 汽轮机的调节

第四章 汽轮机的调节
(3)执行机构。 作用是接受放大后的调节信号,调节汽轮机的进气量, 即改变汽轮机的功率。 (4)调节对象。 对汽轮机调节来说,调节对象就是汽轮发电机组。当汽 轮机进汽量改变时,汽轮发电机组发出的功率、转速也发 生相应的改变。
第三节
汽轮机调节系统的 静态特性、动态特性
一、汽轮机调节系统的静态特性
稳定工况下,汽轮机的功率与转速之间的对应关系称 为调节系统的静态特性。 (一)四方图
三、油动机
我国电站调节系统中主要采用断流式双侧进油或单 侧进油两种型式油动机。
优点:体积小,提升力大 双侧进油断流式 缺点:一旦压力油失去无法调节 单侧进油式 优点:失去压力油时能关闭汽门 缺点:提升力小,体积大
图4-28 油动机原理方框图
对油动机的性能评价,在静态方面是提升力系数,在 动态方面是时间常数。 1、最大提升力和提升力系数 产生开启汽门的最大提升力:
1 2 0 d
2 dm p p Q Q A nsb d
1 2 m s 0 d
当错油门油口为最大开度 S max 时,油动机活塞腔室的 进、排油量达到最大值,即
Q
max
ns b
max
1
s

p p
0 d
油动机时间常数Tm 表示在错油门滑阀油口开度最大时, 油动机活塞在最大进油条件下走完整个工作行程所需的时 间。即:
dn P 100% dP n
0 0
机组在满负荷附近,过小的速度变动率在电网频率降 低时容易使机组过载,危及机组的运行安全,所以,在机 组满负荷处的速度变动率也应取得大一些。 曲线形状要求: 1、沿功率增加方向向下倾斜; 2、连续、平滑不应有突跃点和水平段; 3、在空负荷、较低负荷和满负荷处较陡

(完整word)汽轮机各设备的作用

(完整word)汽轮机各设备的作用

汽轮机各设备的作用01.汽轮机的作用:一种以具有一定温度和压力的水蒸气为介质,将热能转变为机械能的回转式原动机。

02.汽封的作用:减少汽缸内的蒸汽向外漏泄和防止外界空气漏入汽缸。

03.盘车装置的作用:在汽轮机启动冲转前和停机后,使转子以一定转速连续转动,以保证转子均匀受热和冷却,防止大轴弯曲.04.汽轮机调节系统的作用:在外界负荷变化时及时地调节汽轮机功率,以满足用户用电量变化的需要,同时保证汽轮发电机组的工作转速在正常允许范围内。

05.自动主汽门的作用:在汽轮机的保护装置动作后,迅速切断汽轮机的进汽而停机。

06.冷油器的作用:冷却汽轮发电机组轴承的润滑用油。

07.凝汽器设置热水井的作用:集聚凝结水,有利于凝结泵的正常运行。

08.均压箱作用:调整汽封供汽压力,回收余汽.09.高压加热器的作用:利用汽轮机中做过部分功的蒸汽加热锅炉给水,提高给水温度,以减少锅炉的热负荷,提高热电厂的热经济效益。

10.低压加热器的作用:利用汽轮机中做过部分功的蒸汽或汽封漏气来加热主凝结水,回收热量和工质.11.凝结泵:把凝结水及时地送往除氧器中。

12.滤油器:把油中的杂质及时地清理出来,保证机组的安全运行。

13.汽轮机透平油:⑴、润滑汽轮发电机的各轴承及其他转动部分并带走由摩擦所产生的热量,以及高温蒸气传给汽轮机各部分的热量。

⑵、汽轮机调速系统和各液压控制阀门传动的工具。

14.主油泵供油系统:⑴、向机组各轴承供油,润滑和冷却轴承。

⑵、供给调速系统和保护装置稳定充足的压力油。

高压电动油泵(调速油泵)作用:当汽轮机启动或停机过程中主油泵没有正常工作时,用来供给动力油和润滑油。

也供停机后调节系统静态特性试验时使用。

15.交、直流润滑油泵:在汽轮机发生故障,主油泵不能供给润滑用油时,向润滑系统供油及盘车用油。

交流油泵、直流油泵作用:一般在汽轮机盘车状态下或事故情况下,供汽轮机润滑油.16.抽汽逆止门电磁阀:控制抽汽管道上的液压止回阀。

汽轮机调节系统详细概述

汽轮机调节系统详细概述

汽轮机调节系统详细概述汽轮机调节系统是一种通过控制汽轮机的燃料供给和汽轮机负荷来实现对汽轮机运行状态进行调节的系统。

它是汽轮机控制系统的一个重要组成部分,主要用于实现汽轮机的稳定运行、负荷调节和应对突发负荷变化等功能。

下面将对汽轮机调节系统的工作原理、组成以及关键技术进行详细概述。

汽轮机调节系统的工作原理主要包括测量和控制两个过程。

首先,通过各种传感器对汽轮机的运行参数进行实时测量,包括汽轮机的转速、温度、压力、燃料供给量等。

这些测量值会被送至汽轮机调节系统中的控制器,用于分析和判断汽轮机的运行状态。

控制的过程是汽轮机调节系统的核心部分,主要包括燃料控制和负荷调节。

燃料控制是通过控制汽轮机的燃料供给量来调节汽轮机的输出功率,实现负荷的调节。

燃料控制系统通常由燃气喷嘴、燃气调节阀、燃气控制系统等组成。

当负荷增加时,系统会向燃料控制系统发送信号,要求增加燃料供给量;当负荷减少时,系统则会减少燃料供给量。

这样可以确保汽轮机在不同负荷下的运行稳定。

负荷调节是指根据负荷需求实时调整汽轮机的输出功率。

负荷调节系统通常由减压器、逆功率装置、液力偶合器等组成。

当外部负荷变化时,系统会自动调整汽轮机输出功率,以满足负荷需求。

例如,当外部负荷减少时,逆功率装置会减小汽轮机的负荷,以防止汽轮机速度过高;当外部负荷增加时,逆功率装置则会增加汽轮机的负荷,以保证汽轮机的稳定运行。

汽轮机调节系统还包括一些附属部件,如漏气阀、排泄系统等,用于处理汽轮机在运行过程中可能出现的问题。

漏气阀用于控制汽轮机排气,保证系统的安全稳定。

排泄系统用于排除系统中积累的气体和杂质,以确保系统的正常工作。

汽轮机调节系统的关键技术主要包括传感技术、控制算法以及安全保护技术等。

传感技术负责实时获取汽轮机运行参数的测量值,并将其传输至控制器进行处理。

控制算法根据传感器传来的信号,利用各种控制策略进行运算和判断,并得出控制命令。

安全保护技术用于监测汽轮机运行状态,一旦检测到异常情况,系统将会采取相应的保护措施,避免发生事故。

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(二)汽轮机调节系统工作原理 1.直接调节 直接调节是最简单的调节系统。它以机组的 转速变化直接改变进汽量的大小。
1—离心调速器 2—调节汽阀 3—汽轮机 4—传动齿轮 5—滑套
离心式调速器1的滑套5通过杠杆与调节汽阀2 连接,调速器通过传动齿轮4由汽轮机的主轴 直接带动。当汽轮机的负荷降低而进汽量不 变时,机组的转速就会升高,调速器飞球因 离心力增大而张开,使滑套5上移,通过杠杆 AB的传动,使调节汽阀2关小,进汽量减小, 汽轮机的输出功率减小,机组转速降低,达 到新的稳定。外界负荷增加时,调节过程则 相反。此调节系统是机械式的,调速器通过 杠杆直接改变调节汽阀的开度,称为直接调 节。由于调速器滑套的提升力很小,在较大 的汽轮机中,调速器无法直接带动调节汽阀, 所以这种调节系统目前几乎不用。
பைடு நூலகம்
2.间接调节 由于机械调速器滑套的提升力很小,不能直 接带动较大的调节汽阀,因此需要在调速器 与调节汽阀之间增加中间放大机构,将调速 器的工作能力放大,使其能够操作较大的调 节汽阀,这种具有中间放大机构的调节系统 称为间接调节系统。
半液压式调节系统 1—离心调速器 2—油动机 3—调节汽阀 4—错油门 5—滑套 BC—反馈杠杆
(一)超速保护装置
超速保护装置的作用是:当汽轮机转速超过 额定转速的9%-11%时,自动关闭主汽门, 使汽轮机停止进汽迅速停机,以防止严重的 设备损坏事故。超速保护装置通常都是由危 急保安器及危急遮断油门组成的。
偏心飞锤式危急保安器 1—飞锤 2—弹簧 3—衬套 4—调节套筒 5—紧定螺钉 6—主油泵泵体 7—紧定螺母
(三)磁力断路油门
磁力断路油门是一种电动保护装置。当磁力 断路油门的电路接通时,磁力断路油门就动 作,使主汽阀和调节汽阀同时迅速关闭,汽 轮机停止运转。
磁力断路油门结构图 1—油门壳体 2—油门活塞 3—弹簧 4—撑脚
5—牵引电磁铁 6、7—盖板 8—小弹簧 9—螺母 10—卡销
三.汽轮机的供油系统
汽轮机的调节和保护装置的动作都是以油作为工作 介质的,因此供油系统与调节系统、保护系统、润 滑系统密切联系在一起,成为保证汽轮机组正常运 行不可缺少的一个重要部分。因此,供油系统的主 要作用有: 向调节和保护系统供油; 向各轴承供润滑用油,并带走摩擦产生的热量和由 高温转子传来的热量; 供给各传动机构的润滑用油; 对有些采用氢冷的发电机,向密封瓦提供密封用油; 供给盘车装置和顶轴装置用油。
液压式轴向位移指示及保护装置,其基本原 理喷嘴——挡板原理。喷嘴装在前轴承室内, 其喷油量由喷嘴与装在主轴上的挡板间的轴 向距离来决定。当主轴产生轴向位移时,喷 嘴与挡板间的间隙变大,喷油量变大,因而 引起喷嘴前的油压降低,控制油压发生变化, 控制系统动作。
轴向位移保护装置结构 1—喷嘴 2—弹簧 3—滑阀 4—调整螺钉
径向泵全液压调节系统 1—径向泵 2—压力变换器 3—错油门滑阀 4—油动机 5—反馈油口 6—调节阀
全液压调节系统的原理示意图 1—离心油泵 2—错油门 3—注油器 4—压力变换器 5—油动机 6—三通换向阀
全液压调节系统动作过程方块图
二.汽轮机的保护装置
汽轮机主要的保护装置有超速保护装置和轴 向位移保护装置。有些机组还装有轴承油压 保护、油温保护、低真空保护、高差保护、 低差保护等保护装置。
危急遮断油门示意图 1—小弹簧罩 2—小弹簧 3—紧定螺钉 4—大弹簧 5—大弹簧罩 6— 5— 6—壳体 7—套筒 8—心杆
9—拉力弹簧 10—销轴 11—盖板 12—拉钩
(二)轴向位移保护装置
为防止汽轮机转子因轴向位移超过允许的数 值而发生汽轮机内部动、静部分相碰擦,当 轴向位移超过允许值时,轴向位移保护装置 自动动作,使主汽阀和调节汽阀迅速关闭, 以保护设备的安全。
汽轮机调节系统和保护装置
一.汽轮机的调节系统 二.汽轮机保护装置 三.汽轮机的供油系统
一.汽轮机调节系统
(一)汽轮机调节系统的任务 汽轮机多数用于驱动发电机生产电能,为了 保证供电的质量和机组的安全,汽轮机都装 有调节系统。其任务是在外界负荷与机组功 率相适应时,保持机组稳定运行;当外界负 荷变化,机组转速发生变化时,调节系统能 相应地改变汽轮机的功率,使之与外界负荷 适应,建立新的平衡,并保持转速的偏差不 超过规定的范围。
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