汽轮机调速系统学习课件
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汽轮机调速系统讲义
（二）迟缓率
迟缓率：同一
负荷下，可能 的最大转速变
△n
动△n与额定转
速之比。
n 100
no
100
迟缓率对汽轮机的正常运行是十分不利的， 因为它延长了汽轮机从负荷发生变化到调节阀开 始动作的时间，造成汽轮机不能及时适应外界负 荷的变化。
如果迟缓率过大，在汽轮机突然甩负荷后， 将使转速上升过高以致引起超速保护装置动作； 对孤立运行的机组，将产生较大的负荷摆动，对 并列运行机组，将会产生较大的负荷漂移。
4.油动机时间常数
油动机时间常数的物理意义为：当滑阀油口在最大开度时，油 动机从全开到全关所需要的时间。这一时间的长短决定了油动 机动作的快慢。显然，油动机时间常数越小油动机动作越迅速， 调节系统的稳定性也就越好，反之稳定性越差。
5.容积时间常数
汽轮机中有一些有害容积的存在，使得调节气阀开度变化后通 过汽轮机的蒸汽流量不能立即改变到应由数值，这种现象对调 节过程是不利的。这种不利的程度可以用容积时间常数来反映。
主汽门
在挂闸后，压力油通过A油孔 进入油动机活塞下腔，此时， 手动可以缓慢开启主汽门。注 意，主汽门一旦开快了，主汽 门油动机活塞下油压会快速下 降，主汽门会立马落座。
打闸（异常）后，主汽门下的 压力油会快速被泄掉，主汽门 在弹簧弹力和活塞重力下快速 落座。此时，油动机活塞下腔 中的油因活塞快速落座会形成 阻碍活塞落座的力，此时，这 部分油会通过B油孔泄掉。C 油孔泄掉溢出的部分油。
Z41H-10
汽轮机调速系统培训教程
第一章 调节系统的特性 第二章 调节系统各设备动作原理
第一章 调节系统的基本概念
第一节 调节系统的任务及组成
一、汽轮机调节系统的任务 1 供应用户足够的电力，及时调节汽轮机的
汽轮机调速系统讲义
正常运行时，
1-- 2 经油室I进入滑阀中心孔，由喷 嘴喷出
3 去危急遮断油门，进而去主汽门
轴向位移超限时，油室I中压力油压力下降，滑阀
下移，2-4相通，压力油串入脉冲油，使脉冲油
压力急剧上升，导致调节气门关闭；同时， 3-G 相通， 泄掉主汽门下的压力油，使主汽门在弹 簧弹力和活塞重力下快速落座。
第4页，本讲稿共31页
二、汽轮机调节系统的组成 （一）直接调节
（二）间接调节
蒸汽流量变化
负荷变化
调节对象
转速变化
执行机构
传动机构
感受机构
第5页，本讲稿共31页
第三节 汽轮机调节系统静态特性
整个调节系统的输入量是汽轮机的转速n，输出量是汽
轮机的功率p，在静态下它们之间的对应关系即为调节系统的 静态特性，其关系曲线称为调节系统的静态特性曲线。
第17页，本讲稿共31页
错油门、油动机
当17脉冲油压升高时
，错油门滑阀上移， 12-13-16,则活塞下腔 进压力油，上腔泄油 ，活塞上行，关小调 节气阀。
18—脉冲油压反馈 油口。当脉冲油压 升高时，油动机活 塞上行，导致了18
泄脉冲油量增大。
第18页，本讲稿共31页
同步器
手轮带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮，涡轮带 动同步器芯杆上下运动。这样，压力变 换器弹簧被压紧、放松，最终改变画法 产生位移，以调节负荷。 加负荷，是使同步器芯杆下移的过程。
由此可见迟缓率是反映调节系统品质的又一重要指标 。
第10页，本讲稿共31页
三、速度变动率和迟缓率对并列运行机组的影响
（一）速度变动率对并列运行机组负荷分配的影响
一次调频：当外界负荷发生变化时，将使电网频率发生 变化，从而引起电网中各机组均自动地按其静态特性承 担一定的负荷变化，以减少电网频率地改变。
汽轮机的调节系统课件(153张)
转速恢复
与外界平衡
2.功率频率调节
对于单元制中间再热机组，因有中间热容存在。 外扰 机组负荷变化 锅炉出口压力 造成“内扰” 蒸汽压力的变化将影响蒸汽的作功能力，使蒸汽流量和机组 功率之间的比例关系受到影响， 也就是说，1kg蒸汽作功能力产生变化。 即：同样的转速变化得不到相应的功率变化，不能适应外界 负荷变化的要求。这样，机组转速仍将继续变化，易引起电网频 率和调节系统的不稳定。 引入功率大反馈，即功率偏差信号，对机组功率和转速（频 率）的调节。
❖II象限 转速感受特性—转速与一次控制信号关系 ❖III象限 中间放大特性—一次控制信号与油动机行程关系 ❖IV象限 配汽特性—油动机行程与机组功率关系 ❖I象限 调节系统静态特性—功率与转速关系
一次调频为有差调节，汽轮机功率的改变量 正比于频率偏差。很明显，一次调频后满足了 外界负荷要求，但并不能保持电网频率不变。
频率二次调整
变化周期较长、变动幅度较大，有一定可预 测性。为在电网一次频率调整后，消除频率偏 差，通过调频机组或调频电厂，平移调节系统 静态特性线，改变调频机组的输出功率，补偿 电网负荷的静态频率特性产生的功率变化，使 电网频率维持在额定值。调频器来调整。
❖高压调门过开或过关
设置动态校正器，通过高压调门的过开或过关，用高压缸过增 或过减出力补偿再热器中间容积产生的时滞，改善机组的一次调 频性能。
❖设置旁路系统
为在机组启、停时有效控制再热汽 温和再热器的冷却，设置高压缸及中 低压缸旁路系统。
为在机组甩负荷时防止锅炉超压、 回收工质，设置机组大旁路系统。
液压(错油门、油缸等)部件组成。 当转速增大时，离心应力迅速增加，例如，转速升高到额定转速的120％时，汽轮机转子所承受的应力将接近于额定转速的1.
《汽轮机》课件一、调节系统简介
由于电网中绝大多数属于第二类 负载有功功率与频率成正比变化的负载
外界负荷减小时，阻力矩减 小，主力矩如不变，则转速 升高
当外界负载条件一定时，电 磁阻力矩是随转速的增加而 迅速增加。
➢ 在平衡状态下，Mt1=Me1，
d 0
dt
➢ 则角速度ω=常数，转速n=常数，机组稳定在某一转 速下运行。
Mt1与Me1两曲线交点A， 即为平衡工况点。 转速为na
随着转速的升 高，主力矩逐 渐减小。
电磁阻力矩与转速关系取决于外界负载的特 性，电网中的负载大致可分为三类
➢ 频率变化对有功功率没有直接影响的负载， 如照明、电热设备等；
➢ 有功功率与频率成正比变化的负载，如金 属切削机床、磨煤机等；
➢ 有功功率与频率成三次方或高次方变化的 负载，如鼓风机、水泵等。
转 速 变
化
Δn
油动机
错油门
Δx
感受机构 （调速器）
传动放大机构
负反馈 （杠杆）
机械液压调节系统 (MHC ) (mechanical hydraulic control)
汽轮机的调节系统采用机械元件作为控制器，转速 作为控制信号，而执行器采用液压元件。
1.机械液压调节系统的调节功能比较单一，只能根据转速 变化信号进行调节----外扰
汽轮机的主力矩可用下式表示
Mt
1000PT
1000PT
2 n
60
9549 PT n
PT——汽轮机内功率（kW）；
➢ 若将 PT=G△Htηri代入上式则得
Mt
9549tri
G n
△Ht——汽轮机理想焓降（kJ/kg）； ηri——汽轮机的内效率；
G——汽轮机的蒸汽流量（kg/s）。
外界负荷减小时，阻力矩减 小，主力矩如不变，则转速 升高
当外界负载条件一定时，电 磁阻力矩是随转速的增加而 迅速增加。
➢ 在平衡状态下，Mt1=Me1，
d 0
dt
➢ 则角速度ω=常数，转速n=常数，机组稳定在某一转 速下运行。
Mt1与Me1两曲线交点A， 即为平衡工况点。 转速为na
随着转速的升 高，主力矩逐 渐减小。
电磁阻力矩与转速关系取决于外界负载的特 性，电网中的负载大致可分为三类
➢ 频率变化对有功功率没有直接影响的负载， 如照明、电热设备等；
➢ 有功功率与频率成正比变化的负载，如金 属切削机床、磨煤机等；
➢ 有功功率与频率成三次方或高次方变化的 负载，如鼓风机、水泵等。
转 速 变
化
Δn
油动机
错油门
Δx
感受机构 （调速器）
传动放大机构
负反馈 （杠杆）
机械液压调节系统 (MHC ) (mechanical hydraulic control)
汽轮机的调节系统采用机械元件作为控制器，转速 作为控制信号，而执行器采用液压元件。
1.机械液压调节系统的调节功能比较单一，只能根据转速 变化信号进行调节----外扰
汽轮机的主力矩可用下式表示
Mt
1000PT
1000PT
2 n
60
9549 PT n
PT——汽轮机内功率（kW）；
➢ 若将 PT=G△Htηri代入上式则得
Mt
9549tri
G n
△Ht——汽轮机理想焓降（kJ/kg）； ηri——汽轮机的内效率；
G——汽轮机的蒸汽流量（kg/s）。
汽轮机调速系统讲义共32页文档
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
汽轮机调速系统讲义
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
汽轮机调速系统讲义
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
汽轮机调速系统讲义(精选)共33页文档
汽轮机调速系统讲义（精选）
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的பைடு நூலகம்结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的பைடு நூலகம்结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
汽轮机调速系统讲解31页文档
得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
汽轮机调速系统讲解
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
31
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
汽轮机调速系统讲解
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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汽轮机调节系统讲解[可修改版ppt]
高压电动油泵
高压电动油泵的作用是在汽轮机启动，停 机或发生事故，主油泵不能正常工作时， 及时地向调节、保护系统和润滑系统供油。 在机组冲转前必须投入运行，建立正常油 压，高压电动油泵到机组定速后且主油泵 正常工作可退出运行。
交流润滑油泵
交流润滑油泵 在冷态启动 投入盘车前 投入运行。 主要作用是 提供润滑油， 赶出油中的 空气。
汽机发电机 各轴承和盘 车装置
在轴承中形成 稳定的油膜， 维持转子的良
好旋转。
盘车系统、顶轴 油系统、发电机 密封油系统、低 压安全油提供稳 定可靠的油源
转子的热传导、表 面摩檫以及油涡流 会产生相当大的热 量，为始终保持油 温合适，就需要一 部分油量来进行换
热
汽轮机油系统的作用
❖ 向机组各轴承供油，润滑和冷却轴承 ❖ 供给调节系统和保护装置稳定充足的压力油，
调节保安系统
调
汽轮机独立运行时，当工况发生
速
变化时，调节汽轮机转速，使之
系
保持在规定的范围内。
统
的
当汽轮机并网运行时，当电网频
基
率发生变化时，调节汽轮机负荷，
本
使之与外界负荷相适应。
任
务
（
对于带调节抽汽式的汽轮机来说，
作
当工况发生变化时，调节抽汽压
用
力在规定的范围内。
）
(1)当主蒸汽门全开状态时,调速系统能维持
主油泵泵壳
主油泵泵体
主油泵是主轴驱动 离心泵，水平地安 装在汽轮机的前轴 承箱内，泵轴与汽 轮机的高压转子刚 性连接。
主油泵的作用
主油泵为单级双吸式离心泵，安装于前轴承箱 内，直接与汽轮机主轴（高压转子延伸小轴） 联接，由汽轮机转子直接驱动。主油泵出口压 力油送到润滑油和调节油系统。
汽轮机培训演示稿
工作范围
记录
透平油系统
系统油压
0.8~1.0MPa
油箱油位
距油箱中心线以上300mm
油箱油温
45~55℃
泵出口油压
>0.28MPa
系统漏油情况
无
薄膜阀上腔油压
0.8~1.0MPa
表3-5 运行人员记录的参数
第七节 高压供油系统的运行维护
供油系统漏油 挂闸 液压执行机构主要故障分析 油动机活塞移不上去 油动机活塞移不下去 油动机活塞移动迟缓 伺服阀故障 经常性维护 抗燃油的处理和使用
一、高压主汽门和调节汽门 1、高压主汽门
阀门名称
时间特性
关闭时间
延迟时间
主汽门
＜0.15
＜0.1
调节汽阀
＜0.2
＜0.1
再热主汽门
＜0.15
＜0.1
再热调节汽阀
＜0.2
＜0.1
表3-1 汽轮机各阀门关闭时间 （s）
第二节 高中压缸进汽阀门
图3-16 主汽门和调节阀的 阀体及其支架的侧视图
全开
高压调节阀
全开
全开
全开
全开
全开→控制
控制
中压调节阀
关闭
控制
控制→保持
保持
保持
保持
表3-3 中压缸控制进汽冲转阀门开启逻辑（旁路投入） 单位r/min
阀门
冲转前
0~2900r/min
阀门切换（2900r/min）
2900~3000r/min
高压主汽阀
关闭
控制（逐渐开大）
控制→全开
超调量 3、过渡过程时间
图3-11 甩全负荷时转速的过渡过程
图3-12 速度变动率对过渡过程的影响
记录
透平油系统
系统油压
0.8~1.0MPa
油箱油位
距油箱中心线以上300mm
油箱油温
45~55℃
泵出口油压
>0.28MPa
系统漏油情况
无
薄膜阀上腔油压
0.8~1.0MPa
表3-5 运行人员记录的参数
第七节 高压供油系统的运行维护
供油系统漏油 挂闸 液压执行机构主要故障分析 油动机活塞移不上去 油动机活塞移不下去 油动机活塞移动迟缓 伺服阀故障 经常性维护 抗燃油的处理和使用
一、高压主汽门和调节汽门 1、高压主汽门
阀门名称
时间特性
关闭时间
延迟时间
主汽门
＜0.15
＜0.1
调节汽阀
＜0.2
＜0.1
再热主汽门
＜0.15
＜0.1
再热调节汽阀
＜0.2
＜0.1
表3-1 汽轮机各阀门关闭时间 （s）
第二节 高中压缸进汽阀门
图3-16 主汽门和调节阀的 阀体及其支架的侧视图
全开
高压调节阀
全开
全开
全开
全开
全开→控制
控制
中压调节阀
关闭
控制
控制→保持
保持
保持
保持
表3-3 中压缸控制进汽冲转阀门开启逻辑（旁路投入） 单位r/min
阀门
冲转前
0~2900r/min
阀门切换（2900r/min）
2900~3000r/min
高压主汽阀
关闭
控制（逐渐开大）
控制→全开
超调量 3、过渡过程时间
图3-11 甩全负荷时转速的过渡过程
图3-12 速度变动率对过渡过程的影响