汽轮机的调节
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
（3）过负荷时，通过旁通阀部分的蒸汽有
节流损失，旁通阀不能全开，效率有所降低；
（4）当开旁通阀时，旁通室压力升高，旁
通级焓降减小，速度比增大，功率减小，效率 降低。
3、旁通调节汽轮机的变 工况曲线压力与流量的关系。
OA为调节阀后（第一级前）
的压力随流量的变化情况。 全开时，流量为 G 0 ，压力
分进汽的，带有部分进汽损失且调节级的余速不
能被利用（调节级后为汽室，蒸汽速度为０），
因此在额定功率下，喷嘴配汽汽轮机的效率比节
流配汽稍低。
主要缺点：定压运行时，调节级和各高压级在
变工况下温度变化大，热应力较大，负荷适应
性差；
应用：定压运行、滑压运行——承担基本负荷、
调峰 定压运行的背压式和调节抽汽式汽轮机宜 采用喷嘴配汽，减少节流损失。
一、节流配汽
1、节流调节：这种调节方式就是用一个或几
个调节阀对进入汽轮机的全部进汽量 D 0 进行调
节，然后流向第一级喷嘴。 进入汽轮机的全部进汽量都受到节流作用。 当机组功率变化时，流量和焓降都要变化。
2、节流调节的热力过程曲线
特点：各级通流面积不变，变工况时各 级级前压力与流量成正比，δht几乎不变，
ht
G G G
i
G G
i
G , G , G
—分别为第一、二、三阀的流量；G——
总流量；
hi
、h i 、 —分别为两全开阀调节级有效焓降、
i
焓值、内效率；
h
i
、 h 、 i
i
—分别为部分开启阀调节级有效焓降、
Dx
h0
汽轮机调节原理
汽轮机调节原理汽轮机是一种常见的热力机械设备，广泛应用于发电、船舶和工业生产等领域。
汽轮机的调节原理是其正常运行的基础，对于保证设备安全稳定运行具有重要意义。
本文将就汽轮机调节原理进行介绍，希望能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。
首先，汽轮机调节原理的基本概念是指通过控制汽轮机的进汽量、排汽量和蒸汽压力等参数，以保证汽轮机在各种负荷条件下都能稳定运行。
在汽轮机的运行过程中，负荷的变化会导致汽轮机转速和蒸汽参数的变化，因此需要通过调节系统对这些参数进行调节，以保证汽轮机的运行稳定性。
其次，汽轮机调节原理的关键在于控制系统的设计和运行。
汽轮机的调节系统通常由调速器、调节阀和控制器等部件组成，通过这些部件对汽轮机的进汽量和排汽量进行控制，从而实现对汽轮机的调节。
调速器是汽轮机的主要控制部件，它通过控制汽轮机的进汽量来调节汽轮机的转速；调节阀则是用来控制汽轮机的排汽量，以保证汽轮机的蒸汽参数在设定范围内稳定运行；控制器则是整个调节系统的智能核心，通过对各种传感器信号的采集和处理，实现对汽轮机运行参数的监测和控制。
再次，汽轮机调节原理的实现需要依靠先进的控制算法和技术手段。
随着科技的发展，汽轮机调节系统的控制算法也在不断更新和改进。
传统的PID控制算法已经不能满足对汽轮机调节精度和稳定性的要求，因此一些先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等，已经被应用到汽轮机调节系统中。
这些先进的控制算法能够更好地适应汽轮机的非线性特性和负载变化，提高汽轮机的运行效率和稳定性。
最后，汽轮机调节原理的实施需要综合考虑设备性能、负载特性和安全要求。
在汽轮机的调节系统设计和运行过程中，需要充分考虑汽轮机的性能特点和负载特性，合理选择控制策略和参数设置，以保证汽轮机在各种负载条件下都能稳定运行。
同时，还需要充分考虑汽轮机的安全性和可靠性要求，确保汽轮机在突发负载变化或其他异常情况下能够安全停机或安全运行，避免发生意外事故。
汽轮机运行调节
2
汽轮机运行调节的基本原则
汽轮机运行调节的基本原则
汽轮机运行调节的基本原则包括以下几个方面
保证安全： 运行调节必 须在保证设 备安全的前 提下进行， 任何可能导 致设备损坏 或人员伤亡 的操作都应 避免
稳定运行： 汽轮机的运 行状态需要 保持稳定， 包括转速、 负荷、蒸汽 参数等都应 避免波动过 大
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采用轴向推力调节器进行调节：轴向推力调节器可以对汽轮机的轴向推力进行自动调 节，以避免因推力过大导致的设备损坏
采用凝汽器水位调节器进行调节：凝汽器水位调节器可以根据凝汽器的水位变化，自 动调节冷却水的流量，以保持水位的稳定
采用给水调节器进行调节：给水调节器可以根据蒸汽量的变化，自动调节给水的流量 和质量，以满足汽轮机的运行需求
汽轮机运行调节Biblioteka -汽轮机运行调节1
汽轮机运行调节的主要内容
汽轮机运行调节的主要内容
汽轮机的运行调节主 要包括以下几个方面
汽轮机运行调节的主要内容
蒸汽参数的调节：蒸汽参数是汽轮机运行的基础，包括蒸汽 的压力、温度、流量等。这些参数需要根据负荷需求和设备 特性进行实时调节
转速与负荷的调节：汽轮机的转速和负荷需要根据电网需求 和设备能力进行调节。在并网运行时，转速和负荷的调节通 常由调速器和调节阀完成
4
汽轮机运行调节的注意事项
汽轮机运行调节的注意事项
汽轮机运行调节的注意事项包括以下几个方 面
严格执行操作规程：在进行汽轮机运行 调节时，必须严格执行操作规程，避免 因不当操作导致的设备损坏或人员伤亡
汽轮机的调节方式及调节级变工况解析课件
背景介绍
某核电站汽轮机在运行过程中，需要应对多种复杂工况和运行条件，对调节方式和调节级变工况的要求较高。
调节方式及调节级变工况解析
该核电站采用了先进的蒸汽阀门控制系统（SVPC），对汽轮机的蒸汽阀门进行实时监测和精确控制，实现了多种复杂的调节方式和调节级变工况的应对策略。
应用效果
采用蒸汽阀门控制系统后，该核电站的汽轮机运行效率得到了显著提高，同时保证了机组的安全稳定运行。
优化方法
先对调节系统进行详细分析，确定需要优化的环节和关键参数；然后制定优化方案，进行实验验证；最后将优化成果应用于实际生产中。
实施步骤
积极引进新技术、新方法，如智能控制、自适应控制等，尝试突破现有技术的限制，实现汽轮机调节方式的技术创新。
技术创新
鼓励企业与科研机构合作，开展汽轮机调节方式的创新实践，积累经验，推动汽轮机调节技术的发展。
THANKS
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数字调节系统
早期汽轮机采用机械调节系统，随着技术的发展，电液调节系统和数字调节系统逐渐得到广泛应用。
数字调节系统的出现使得汽轮机控制策略更加复杂和精细化，为汽轮机高效稳定运行提供了有力支持。
02
CHAPTER
汽轮机调节级变工况概述
调节级变工况是指汽轮机在运行过程中，通过调节汽门开度来改变进入汽轮机的蒸汽流量和参数，以适应不同负荷需求和保证机组安全稳定运行的状态。
制定完善的应急处理预案，包括应急组织、通讯联络、现场处置等方面。在调节级变工况发生时，能够迅速启动应急预案，采取有效的处理措施，确保汽轮机的安全稳定运行。同时，加强应急演练和培训，提高操作人员的应急处理能力。
总结词
05
CHAPTER
汽轮机调节方式及调节级变工况的实际应用案例分析
汽轮机的调节方式
汽轮机的功率方程 汽轮机常用的调节方式：
Pel
DH trim g
3600
由上式可知，要改变汽轮机的功率，可改变
流量D或焓降Ht，与此对应的调节方式从结构上 看有：喷嘴调节、节流调节，从运行方式上看有： 定压调节和滑压调节。
一、节流调节
定义：所有进入汽轮机的蒸汽都经过一个或几个 同时启闭的调节阀，然后进入第一级喷嘴。
(D D )h2 D h2 (D D D )h2
h2
(D
D )h2 D
D h2
(D D )(h0 hi ) D (h0 hi ) D
h0
D
D D
在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时，①调 节级焓降达最大值；②级前后的压差最大，③流过该喷 嘴的流量亦最大；④级的部分进汽度则最小，致使调节 级叶片处于最大的应力状态。所以当进行调节级强度核 算时，最危险工况不是汽轮机的最大负荷，而是第一调 节阀刚全开时的运行工况。
2.调节级的热力过程及效率曲线
二、喷嘴调节及调节级变工况
喷嘴调节：将汽轮机的第一级喷嘴分成若干组，每 组各有一个调节阀控制，当汽轮机的负荷改变时， 依次开启或关闭各调节阀，以调节汽轮机的进汽。
调节级：采用喷嘴调节的汽轮机第一级，其通流面 积随负荷的改变而改变，故称该级为调节级。该级 后的汽室常称为调节级汽室。
为了研究调节级，做以下假设：
图3－13 节流调节示意图
节流调节的调节过程： 结论：节流调节第一级的变工况特性与中间级 完全相同。
节流调节的热力过程：
节流后汽轮机的相对内效率：
ri
3.3汽轮机的调节方式及调节级变工况
调节级为例
简化假设：
(1)调节级后的压力p2∝G
(2) 设 m 0 ,则 p 1 1p 21 (3)四个调节汽门依次开启，没有重叠度； (4)凡全开调节汽门后的喷嘴组前压力均为
p 不0' 变。
调节阀后即各喷嘴组前的压力p01 、p02是 变动的，其值取决于各调节阀的开度大小，喷 嘴后压力p1各喷嘴都相同。
应用： 滑压运行——承担基本负荷，还可用于调峰； 定压运行——承担基本负荷。
★旁通调节 1、旁通调节有外旁通调节和内旁通调节
外旁通调节
内旁通调节
2、旁通调节的工作原理： （1）当经济功率时，调节阀2全开，旁通 阀3、4关闭。相当于节流调节； （2）当过负荷时，调节阀2全开，旁通阀 部分开启。由于后几级有较大的通流面积，可 以多进汽、多作功；
点n之后， < p 2，流p c量r 为临界。
（4）通过喷嘴组的流量：如ILMN所示。
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第三阀开启过程：
（1）阀后（喷嘴组前）压力：
p
0
，如
“4-5-
7”所示；
（2）临界压力为： ’d-e-g’ 线，（整个
级从 ’H’ 点后p，2
>p c
）；
（3）喷嘴组后的压力：p 2 > p cr ； （4）亚临界流动。
01 线 ， 终 焓 为h 1 ， 有 效 焓 降
为 h i1 h 0 ； h 1 为通D过x 旁通阀进入 旁通室的流量，压力为 ，终焓
为 p x，而混合后的h 0 焓值为 。
hx
h x D 1 D h 1 1 D D x x h 0 D 1 (h 0 D h i1 ) D x h 0 h 0 D D 1 h i1
中间再热蒸汽汽轮机的调节
中间再热蒸汽汽轮机的调节蒸汽汽轮机是一种热力机械，其主要工作原理是利用蒸汽的压力能将轮毂转动，从而驱动发电机或其他机械设备。
在运行过程中，蒸汽汽轮机的调节至关重要，它可以保证轮机的安全稳定运行。
本文将介绍蒸汽汽轮机的调节方法以及调节中需要注意的问题。
一、调节方法1. 热态调节热态调节是指在汽轮机负荷持续增加的情况下，通过调节汽轮机的热工性能参数，如蒸汽温度、压力等，使其始终处于最佳工作状态。
该方法主要包括以下步骤：（1）调整蒸汽阀门开度，控制蒸汽流量。
当负荷增加时，应适当增大蒸汽阀门开度，增加蒸汽流量，保证汽轮机的负荷匹配。
（2）调整加热器出水温度和进水温度。
在负荷增加时，应适当提高加热器的出水温度和进水温度，以保证蒸汽的温度和压力始终在适宜的范围内。
（3）调整减压阀和旁路阀的开度。
当汽轮机的负荷达到额定值时，应适当调整减压阀和旁路阀的开度，以保证蒸汽的压力始终稳定在额定值范围内。
2. 冷态调节冷态调节是指在汽轮机负荷持续减少的情况下，通过调节汽轮机的热工性能参数，如蒸汽温度、压力等，使其始终处于最佳工作状态。
该方法主要包括以下步骤：（1）调整蒸汽阀门开度，控制蒸汽流量。
当负荷减少时，应适当减小蒸汽阀门开度，减少蒸汽流量，保证汽轮机的负荷匹配。
（2）调整加热器出水温度和进水温度。
在负荷减少时，应适当降低加热器的出水温度和进水温度，以保证蒸汽的温度和压力始终在适宜的范围内。
（3）调整减压阀和旁路阀的开度。
当汽轮机的负荷下降时，应适当调整减压阀和旁路阀的开度，以保证蒸汽的压力始终稳定在额定值范围内。
二、调节中需要注意的问题1. 蒸汽温度和压力的稳定性。
在汽轮机调节过程中，需要时刻注意蒸汽温度和压力的稳定性。
当温度和压力波动过大时，需要及时调整汽轮机的燃烧控制和蒸汽阀门的开度，以保证蒸汽温度和压力始终处于稳定的范围内。
2. 负荷变化的平稳性。
在汽轮机负荷变化的过程中，需要保证变化的平稳性，避免负荷突变对轮机造成损伤。
汽轮机调节原理
汽轮机调节原理汽轮机是一种利用蒸汽能量驱动的动力机械，广泛应用于发电厂、船舶和工业生产中。
汽轮机的调节原理是指通过控制蒸汽流量和蒸汽压力，实现对汽轮机转速和功率的调节。
下面将详细介绍汽轮机调节原理的相关内容。
首先，汽轮机的调节原理是基于对蒸汽流量和蒸汽压力的控制。
蒸汽流量的控制是通过调节汽门的开度来实现的，汽门的开度越大，蒸汽流量越大，汽门的开度越小，蒸汽流量越小。
而蒸汽压力的控制是通过调节调速阀来实现的，调速阀的开度越大，蒸汽压力越大，调速阀的开度越小，蒸汽压力越小。
通过对蒸汽流量和蒸汽压力的控制，可以实现对汽轮机转速和功率的精确调节。
其次，汽轮机的调节原理还涉及到调速系统和调负荷系统。
调速系统主要用于控制汽轮机的转速，通常采用机械式或电子式调速系统。
机械式调速系统通过调节调速器的位置来控制汽门的开度，从而实现对汽轮机转速的调节。
电子式调速系统则通过控制调速阀的开度来实现对汽轮机转速的精确调节。
调负荷系统主要用于控制汽轮机的负荷，通常采用机械式或电子式调负荷系统。
机械式调负荷系统通过调节负荷阀的开度来控制汽门的开度，从而实现对汽轮机负荷的调节。
电子式调负荷系统则通过控制负荷阀的开度来实现对汽轮机负荷的精确调节。
最后，汽轮机的调节原理还涉及到调节阀和控制系统。
调节阀主要用于调节汽门的开度，通常采用调节阀来实现。
控制系统主要用于监测汽轮机的运行状态，并根据设定值来控制调速系统和调负荷系统，通常采用PID控制系统来实现。
PID控制系统通过不断地调节调速系统和调负荷系统的输出，使汽轮机的实际转速和负荷始终保持在设定值附近，从而实现对汽轮机的精确调节。
综上所述，汽轮机的调节原理是基于对蒸汽流量和蒸汽压力的控制，通过调节汽门的开度和调速阀的开度，实现对汽轮机转速和功率的调节。
调节原理还涉及到调速系统、调负荷系统、调节阀和控制系统等内容。
通过对这些内容的详细介绍，可以更好地理解汽轮机的调节原理。
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合方便以及非电量-电量转换实现容易的优点，有具有 液压执行机构的工作能力大、体积小、动作迅速而且 平稳的优点。
二、功频电液调节简化方框图
转速变送器 转速给定
频率放大
功率给定 测功器
功率放大
综合
功率 电液
放大器 PID 放大器 转换器 油动机 T
二、对调速系统静态特性的要求
（一）调速系统的速度变动率
n 100 % nmax nmin 100 %
n0
n0
说明汽轮机同样负荷变化下稳定转速变化大小。
速度变动率对运行影响：
1、不同机组间负荷分配 1)一次调频 2)带基本负荷机组:δ =4% ~ 5%，δ ≯6% 调频机组： δ =3% ~ 4%，δ ≮3%
（3）关闭主汽阀 （4）停止盘车
＜0.078MPa ＜0.054MPa 交润自投 ＜0.039MPa 直润自投 ＜0.02MPa ＜0.015MPa
五、低真空保护装置
采用原因：真空降低，影响汽轮机出力且使排汽温度升
高，轴向推力增大，汽轮机振动加剧。
功能：真空降低到一定值（ 0.086MPa）发出报警信号，
二、直接调节和间接调节
归纳：
（1）调节系统组成：转速感受机构
传动放大机构 执行（配汽）机构
（2）有差调节：稳态时不同负荷下对应不同稳定转
速的调节术指标：
提升力、油动机时间常数
第五节 配汽机构及其静态特性
n转速感受机构 p1传动放大机构m配汽机 构 G
：
第七节 汽轮机的保护装置
一、自动主汽阀
1、作用：
2、要求 ：（1）任何紧急情况迅速关闭
（2）足够大关闭力和快速性
（3）隔热防火措施
（4）正常运行时活动主汽阀的小滑阀
（5）足够严密性。
3、组成：主汽阀
建立安全油压
操纵座：控制主汽阀开启、关闭的执行机构
二、超速保护装置
采用原因：转速升高，转动部件应力增大，危及转子的强度。
真空降至规定危险值（ 0.063MPa ）自动停机。
第九节 中间再热式汽轮机的调节
一、中间再热机组的特点：
（一）单元制运行方式的影响：
1、减少了新汽源的容量：降低了机组一次调频能力 2、机炉的蒸汽量不匹配 （1）机炉的负荷配合问题
（2）再热器的保护问题
（二）中间再热容积的影响
1、中、低压缸功率滞延 2、甩负荷性能恶化
～
三、功频电液调节系统的工作原理
1、转速调节过程 2、功率调节过程 3、频率-功率调节过程 4、甩负荷过程
四、数字电液调节
供热式汽轮机
第一节 供热式汽轮机的类型及其经济性
一、供热式汽轮机的类型
（一）同步器作用
1、在单机运行时，操作同步器可调整机组转速，使机组在任 何负荷下都能保持额定转速运行，从而保证供电频率稳定。
2、在机组并列运行时，
（a）操作同步器可改变机组功率，使机组在电网频率不变时 带不同负荷。
（b）操作同步器可改变电网中各台机组的负荷分配以及调整
电网频率。
（二次调频）
3、在机组并网前，操作同步器可调整机组转速与电网同步并 入电网。
配汽机构的静态特性：稳态下ΔG和Δm关系
配汽机构 调节阀：输入： ΔL
输出： ΔG
传动机构：输入：Δm
输出： ΔL
G L G
=
·
m m L
G —调节阀的静态特性 L （升程流量特性）
L
m
—传动机构的静态特性 (传动特性)
一、调节阀及静态特性
1、结构 单座阀：要求提升力大，小机组 带预启阀的调节阀：提升力大为减小，大机组 2、调节阀的升程流量特性
功能：转速升高到额定转速的1.10~1.12倍时动作，迅速
关闭自动主汽阀和调节阀。
组成：危急遮断器（危急保安器）：飞锤式、飞环式
危急遮断油门：接受危急遮断器动作，使主汽阀 关闭的机构
动作转速 复位转速
三、轴向位移保护装置
采用原因：各种原因造成轴向推力过大时将导致推力瓦的
乌金融化，转子产生不允许的轴向位移，使汽轮机动静摩擦。
2、调速系统稳定性
δ≥3%
3、甩负荷时超调量
δ ≤6%
速度变动率对不同机组间负荷分配影响： （一次调频）
N N1 N2
N1额
N1
1
N
N1额 1 N2额 2
N2额
N2
2
N
N1额 1 N2额 2
Ni额
Ni
N
n
i
Ni额
i 1
i
带基本负荷：δ较大 4%~6% 带尖峰负荷：δ较小 3%~4%
（二）调速系统的迟缓率
迟缓原因：摩擦、间隙、滑阀过封度
迟缓率：
n2 n1 100 %
迟缓对机组运行影响： n0
迟缓区(不灵敏区)
1、机组孤立运行时引起转速波动，机组并列运行时引起 负荷波动。
2、甩负荷时易超速。
调速系统对迟缓要求：机械：ε＜0.5% 液压：ε＜0.3% 电液：ε＜0.1%
三、同步器
功能：当轴向位移达到一定值（±1mm)，发出报警信号，当
轴向位移达到危险值（ ± 1.2mm），自动保护装置动作，切 断汽源停机。
按感受元件：液压式 电气式：山型铁芯、线圈 电涡流式
四、润滑油压保护装置
采用原因：润滑油压过低，会烧坏轴承乌金造成动静摩擦。
功能：（1）发出信号
（2）投入辅助油泵
二、中间再热式汽轮机的调节特点：
（一）机炉协调控制 1、炉跟机方式 2、机跟炉方式 3、协调方式
（二）设置旁路系统、中压调节阀 旁路型式：三级、二级、一级
（三）设置中压主汽阀 （四）高压缸调节阀动态过调
第十节 电液调节
一、概述
1、中间再热机组调速系统的缺点： a) 抗内扰能力差 b) 负荷的适应性差
汽轮机调节
第一节 一般概念
一、汽轮机调速系统的任务
1、功率平衡 2、稳定转速
供电质量标准：电压 频率（n）
f pn 60
f—供电频率 p—发电机磁极对数 n—机组转速
作用于转子上三力矩：Me：汽轮机的蒸汽主力矩
M1：发电机的反力矩 Mf：摩擦阻力矩（忽略）
转子运动方程式：
d
I dt Me M1
3、调节阀的联合升程流量特性和重叠度
二、传动机构及静态特性
L =常数 m
三、配汽机构的静态特性
G L G
=
·
=常数
m m L
第六节 调速系统的静态特性
调速系统的静态特性：稳态下汽轮机功率与转速之间关系
N
= p1
m N
··
=常数
n n p1 m
一、调速系统静态特性曲线的绘制
四象限图 注意3点