汽輪機(jī)的調(diào)節(jié).ppt

第四章汽輪機(jī)的調(diào)節(jié),第一節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)與組成第二節(jié)典型國(guó)產(chǎn)調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性第四節(jié)汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)第五節(jié)中間再熱機(jī)組的調(diào)節(jié)第六節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的試驗(yàn)與調(diào)整第七節(jié)汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及主要裝置第八節(jié)汽輪機(jī)的供油系統(tǒng)第九節(jié)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),第一節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)與組成,汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)運(yùn)行對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的要求汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理,一汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)汽輪機(jī)為什么必需具備自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)？電能不能大量?jī)?chǔ)存，火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用戶要求，即在數(shù)量、質(zhì)量要求同時(shí)滿足用戶要求。數(shù)量要求：用戶對(duì)發(fā)電量的要求。這就是要求電力負(fù)荷根據(jù)用戶要求來(lái)調(diào)整發(fā)電大小，以滿足用戶要求。供電質(zhì)量要求：供電質(zhì)量就是指頻率和電壓。其中，電壓可以通過(guò)變壓器解決。電網(wǎng)頻率則直接取決于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高則頻率高，轉(zhuǎn)速低則頻率低。,因此汽輪機(jī)必須具備調(diào)速系統(tǒng)，以保證汽輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)用戶要求，供給所需電力，并保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。火電廠自身安全的需要：汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等承受很大的離心力，而且離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。轉(zhuǎn)速增加，離心力將迅速增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)一定限度時(shí)就會(huì)使部件破壞，出大事故。調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)：滿足用戶足夠的電力（數(shù)量、質(zhì)量）；保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行。*除了調(diào)速系統(tǒng)之外，汽輪機(jī)組還必須具有保護(hù)系統(tǒng)（超速保護(hù)、軸向位移保護(hù)等）。,汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式：機(jī)組在工作時(shí)，作用在轉(zhuǎn)子上的力矩有三個(gè)：蒸汽主力矩、發(fā)電機(jī)反力矩、摩擦力矩。在穩(wěn)定狀態(tài)下，三者的代數(shù)和為零：通常，摩擦力矩很小，這樣一來(lái)，上式可寫(xiě)成：（42）機(jī)組運(yùn)行時(shí)，只要蒸汽主力矩和發(fā)電機(jī)反力矩不平衡，就會(huì)產(chǎn)生角加速度。調(diào)速系統(tǒng)的功能：蒸汽主力矩和發(fā)電機(jī)反力矩隨轉(zhuǎn)速的變化如圖4-1所示：當(dāng)轉(zhuǎn)速n增加時(shí)，蒸汽主力矩減小，發(fā)電機(jī)反力矩增加；當(dāng)轉(zhuǎn)速n減小時(shí)，蒸汽主力矩增加，發(fā)電機(jī)反力矩減小。A點(diǎn)是兩力矩平衡狀態(tài)點(diǎn)：曲線1、2之交點(diǎn)。,當(dāng)外界負(fù)荷減少時(shí)，反力矩由曲線2變到曲線2，而主力矩曲線1不變。其工作點(diǎn)由A移到B，機(jī)組轉(zhuǎn)速由（自平衡能力：當(dāng)不考慮調(diào)速系統(tǒng)的功能作用下，負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，機(jī)組能自動(dòng)保持平衡狀態(tài)的能力）。當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作，減小進(jìn)汽量，主力矩曲線由1變?yōu)?，與反力矩曲線2交于C點(diǎn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏?圖4-1,二運(yùn)行對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的要求調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證：當(dāng)蒸汽參數(shù)和電網(wǎng)頻率在允許范圍內(nèi)變化時(shí)，機(jī)組能從滿負(fù)荷到空負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，并保證機(jī)組能順利地并網(wǎng)和解列；當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機(jī)組從一穩(wěn)定工況安全地過(guò)度到另一穩(wěn)定工況，而不發(fā)生較大的長(zhǎng)期的負(fù)荷擺動(dòng)；為了保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，各種因素引起的負(fù)荷擺動(dòng)應(yīng)在允許范圍內(nèi)；當(dāng)機(jī)組突然甩電負(fù)荷時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機(jī)組轉(zhuǎn)速最大升高值小于超速保護(hù)裝置動(dòng)作轉(zhuǎn)速。,三汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)（圖4-2）主要部件：調(diào)速器，滑閥（錯(cuò)油門(mén)），油動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)閥。油路：Po-高壓油，Pn-排油。工作原理：當(dāng)外界負(fù)荷N減少，機(jī)組轉(zhuǎn)速n升高，調(diào)速器飛錘向外擴(kuò)張，滑環(huán)A上移，杠桿ABC以C點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)上移，高壓油Po通過(guò)滑閥油口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室，油動(dòng)機(jī)下油室與排油Pn相通，活塞下移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥5，減小進(jìn)汽量，機(jī)組功率減小。同時(shí)，杠桿以A點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)下移，滑閥回中，切斷窗口，高壓油停止流動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降，調(diào)速系統(tǒng)各部套調(diào)節(jié)過(guò)程相同，而動(dòng)作方向相反。,圖4-2,第二節(jié)典型國(guó)產(chǎn)調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介,機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)徑向泵液壓調(diào)速系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)速系統(tǒng)（上汽）,一機(jī)械液壓調(diào)速系統(tǒng)（哈爾濱汽輪機(jī)廠）主要部件：調(diào)速器（高速?gòu)椥哉{(diào)速器），隨動(dòng)滑閥，分配滑閥，同步器，油動(dòng)機(jī)滑閥，油動(dòng)機(jī)，反饋滑閥。油路：高壓油Po，排油Pb，控制油Px。工作原理：在任意穩(wěn)定工況下，轉(zhuǎn)速n一定，油動(dòng)機(jī)滑閥在中間平衡位置，高壓油不流動(dòng)。其余各部件都有相應(yīng)位置。當(dāng)外界負(fù)荷N減小，轉(zhuǎn)速n上升，調(diào)速器重塊向外擴(kuò)張，擋油板右移，隨動(dòng)滑閥右移。由于杠桿作用，使分配滑閥右移，油口A開(kāi)大，泄油量增加，控制油壓Px下降，滑閥下移，打開(kāi)a、b油口，高壓油Po進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室，下油室與排油相通，活塞在壓差作用下向下移動(dòng)。關(guān)小調(diào)節(jié)閥，汽輪機(jī)功率減小。在油動(dòng)機(jī)活塞下移的同時(shí)，由于斜板作用，反饋滑閥右移，開(kāi)大反饋油口C,Px進(jìn)油量增加，油壓Px增加，滑閥上移回中，切斷a、b油口，高壓油不流動(dòng)，油動(dòng)機(jī)在某一位置，使調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定在一新的平衡位置。當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降，調(diào)速系統(tǒng)各部套調(diào)節(jié)過(guò)程相同，而調(diào)節(jié)方向相反。,圖4-4,二徑向泵液壓調(diào)速系統(tǒng)主要部件：徑向泵（調(diào)速器），壓力變換器，滑閥，油動(dòng)機(jī),反饋油口，調(diào)節(jié)閥，同步器。油路：高壓油Po，排油Pb，控制油Px。工作原理：a，當(dāng)外界負(fù)荷N減?。篵，當(dāng)外界負(fù)荷N增加：,圖4-5,三東方汽輪機(jī)廠汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng),主要部件：脈沖泵（調(diào)速器），壓力變換器，滑閥，油動(dòng)機(jī)，反饋滑閥，調(diào)節(jié)閥，同步器。油路：高壓油Po，排油Pb，控制油壓Px1,Px2。工作原理：a，當(dāng)外界負(fù)荷N減小，a,當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí),圖46,四旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)速系統(tǒng)（上汽）主要部件：主油泵，旋轉(zhuǎn)阻尼（調(diào)速器），放大器，碟閥，繼動(dòng)器，滑閥，油動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)閥，同步器彈簧。油路：高壓油Po，排油Pb，一次油壓P1、二次油壓P2、三次油壓P3（繼動(dòng)油壓）。工作原理：當(dāng)外界負(fù)荷N減小，當(dāng)外界負(fù)荷N增加：,圖4-7,五改型后的旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)速系統(tǒng),這里主要是放大器作了改變。改變前是，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)P1和P2都升高；而改變后是，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)P1升高而P2、P3都下降。,圖48,第三節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,一汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性,四方圖速度變動(dòng)率遲緩率靜態(tài)特性曲線的平移(同步器),四方圖汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線是由轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)、中間放大機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性曲線所組成，如圖4-36、圖4-37所示。其中，將調(diào)速器、中間放大機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性曲線分別畫(huà)在直角坐標(biāo)系的第二、三、四象限，將調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線畫(huà)在直角坐標(biāo)系的第一象限，組成四象限圖。,圖4-36,圖4-37,速度變動(dòng)率（不等率）定義：在穩(wěn)定工況下，汽輪機(jī)的功率由滿負(fù)荷減到零負(fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速的改變量n與額定轉(zhuǎn)速no（或者最高與最低轉(zhuǎn)速的平均值）之比的百分?jǐn)?shù)稱為速度變動(dòng)率（圖4-38），用表示：（4-25）*單機(jī)運(yùn)行的機(jī)組，由一臺(tái)機(jī)組向用戶供電，機(jī)組負(fù)荷等于用戶消耗量，這樣，當(dāng)功率變化時(shí)，轉(zhuǎn)速也要變化（圖4-39）。*并列運(yùn)行的機(jī)組，網(wǎng)內(nèi)所有機(jī)組同時(shí)向電網(wǎng)送電，再由電網(wǎng)向用戶供電。,圖4-38,圖4-39,一次調(diào)頻：并列運(yùn)行的機(jī)組，網(wǎng)內(nèi)頻率相同，所有機(jī)組轉(zhuǎn)速一樣，機(jī)組總功率正好等于用戶總耗電量。當(dāng)外界負(fù)荷變動(dòng)而引起電網(wǎng)頻率變化時(shí)，網(wǎng)內(nèi)各機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)同時(shí)動(dòng)作，自動(dòng)增減負(fù)荷，以適應(yīng)外界負(fù)荷變動(dòng)的要求。這種由調(diào)速系統(tǒng)隨電網(wǎng)周波變化,自動(dòng)控制機(jī)組負(fù)荷增減，以保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的方式，稱為一次調(diào)頻。如圖4-40所示。,圖4-40,并列運(yùn)行的機(jī)組功率變化與速度變動(dòng)率的關(guān)系：如圖4-40所示，兩臺(tái)機(jī)組并列運(yùn)行，其速度變動(dòng)率分別為、，額定功率分別為、。當(dāng)電網(wǎng)頻率變化時(shí)，二者轉(zhuǎn)速變化值相同（n）。這樣：上式表明，并列運(yùn)行的機(jī)組，在一次調(diào)頻時(shí)，機(jī)組功率變化的相對(duì)值與其速度變動(dòng)率成反比。即速度變動(dòng)率大的機(jī)組，功率變化小；速度變動(dòng)率小的機(jī)組，功率變化大。,速度變動(dòng)率的選定：（1）對(duì)于承擔(dān)基本負(fù)荷的機(jī)組，希望運(yùn)行穩(wěn)定，速度變動(dòng)率應(yīng)取大一些，一般為(46)%；（2）對(duì)于承擔(dān)尖峰負(fù)荷的機(jī)組，希望增強(qiáng)對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性，速度變動(dòng)率應(yīng)取小一些，一般為(34)%。（3）為了保證機(jī)組在甩負(fù)荷時(shí)，其超速保護(hù)裝置不動(dòng)作，對(duì)速度變動(dòng)率有一定的要求：從靜態(tài)曲線上來(lái)看，機(jī)組功率由滿負(fù)荷變?yōu)榱阖?fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速將由額定轉(zhuǎn)速no上升為（1+)no；但從動(dòng)態(tài)曲線上來(lái)看，機(jī)組功率由滿負(fù)荷變?yōu)榱阖?fù)荷時(shí)，其轉(zhuǎn)速將由額定轉(zhuǎn)速no上升為（1+1.5)no。所以，上限為6%。局部速度變動(dòng)率：實(shí)際上，調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線為一曲線，在不同的功率下有不同的速度變動(dòng)率，即局部速度變動(dòng)率。這樣，在電網(wǎng)頻率變動(dòng)時(shí)，各機(jī)組的功率變化取決于工作點(diǎn)的局部速度變動(dòng)率，而不是系統(tǒng)總速度變動(dòng)率。,遲緩率遲緩現(xiàn)象：如下圖，當(dāng)外界負(fù)荷下降而轉(zhuǎn)速上升時(shí)，機(jī)組功率并不馬上降低。而是當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定程度時(shí)，功率才開(kāi)始下降.同樣,當(dāng)外界負(fù)荷上升,機(jī)組轉(zhuǎn)速下降時(shí)，機(jī)組功率并不馬上增加，而是當(dāng)轉(zhuǎn)速降低到一定時(shí)，功率才開(kāi)始上升。這就是說(shuō)，機(jī)組在同一功率下有不同的轉(zhuǎn)速，或者說(shuō)在同一轉(zhuǎn)速下有不同的功率。這就是調(diào)速系統(tǒng)的遲緩現(xiàn)象。,圖442,產(chǎn)生遲緩的原因：調(diào)速系統(tǒng)的各部件存在著摩擦、鉸練間隙、滑閥重疊度。這樣，各部件的靜態(tài)特性曲線就不是一條線，而是一個(gè)帶狀區(qū)域。因此，當(dāng)電網(wǎng)頻率變化時(shí)，機(jī)組功率并不馬上變動(dòng)而是有一段遲緩。通常用遲緩率（不靈敏度）來(lái)表示這種遲緩程度的大小。遲緩率：同負(fù)荷條件下的最大轉(zhuǎn)速變動(dòng)（-）與額定轉(zhuǎn)速之比，即（4-42）機(jī)組最大負(fù)荷擺動(dòng)N從圖4-42中的三角形相似就可以看出：由于遲緩的存在，機(jī)組可能發(fā)生的最大負(fù)荷擺動(dòng)為N。,遲緩率的大?。赫{(diào)速系統(tǒng)的遲緩率為各部件遲緩率的累積。為了減小負(fù)荷擺動(dòng)，一般要求不大于0.5%，最好不大于0.3%。要減小遲緩率，則應(yīng)在各元件的設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行個(gè)方面予以減小。靜態(tài)特性曲線的平移(同步器)同步器的作用單機(jī)運(yùn)行的機(jī)組，當(dāng)功率由上升到時(shí)，轉(zhuǎn)速（頻率）將由降為，這樣，就不能滿足供電質(zhì)量的要求。而同步器則可以平移調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線（即用同步器改變機(jī)組的進(jìn)汽量），使機(jī)組的轉(zhuǎn)速不變（），如圖4-43所示。,圖4-43,并列運(yùn)行的機(jī)組，可以用同步器調(diào)整網(wǎng)內(nèi)各機(jī)組的負(fù)荷，使之按給定負(fù)荷運(yùn)行，調(diào)整電網(wǎng)頻率，以維持電網(wǎng)穩(wěn)定在額定范圍之內(nèi)。這種用同步器調(diào)頻的方式稱為“二次調(diào)頻”。如圖4-44a有兩臺(tái)并列運(yùn)行的機(jī)組，功率分別為、?？梢杂猛狡髟黾覰給1號(hào)機(jī)，而使二號(hào)機(jī)減少N，而使總的功率不變，轉(zhuǎn)速（頻率）不變。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，可以用同步器改變進(jìn)汽量以增加轉(zhuǎn)速，使之從0轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速-同步。,圖4-44,平移調(diào)速器的靜態(tài)特性曲線如圖4-45a，調(diào)速器飛錘離心力與a、b彈簧的彈力相平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，可以改變b彈簧的預(yù)緊力而改變調(diào)速器滑環(huán)的位置A，使調(diào)節(jié)閥開(kāi)度改變。相反，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加或者減少時(shí)，可以用同步器使調(diào)速器滑環(huán)位置A不變。這就是說(shuō)，同步器可以上下平移調(diào)速器的靜態(tài)特性曲線（圖4-45b）。,圖4-45,平移放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性曲線如圖4-47是高速?gòu)椥哉{(diào)速汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨動(dòng)滑閥位置一定。當(dāng)用同步器通過(guò)杠桿改變調(diào)速器滑閥位置時(shí)，改變了油口開(kāi)度，使控制油壓改變，油動(dòng)機(jī)位置變化，即用同步器平移放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性曲線（圖4-47b）。,圖4-47,同步器的工作范圍為了滿足在額定參數(shù)、額定轉(zhuǎn)速下機(jī)組能從滿負(fù)荷到0負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，同步器的工作范圍至少是等于大于調(diào)速系統(tǒng)所控制的轉(zhuǎn)速范圍。a上限位置：應(yīng)能保證在電網(wǎng)頻率升高、初參數(shù)偏低而背壓升高時(shí)，能使機(jī)組帶滿負(fù)荷；b下限位置：應(yīng)能保證在電網(wǎng)頻率下降、初參數(shù)上升而背壓下降時(shí)，能使機(jī)組減負(fù)荷到零。如圖4-49所示。,圖4-49,靜態(tài)特性曲線的合理形狀帶不同負(fù)荷的機(jī)組對(duì)速度變動(dòng)率的要求：a帶基本負(fù)荷的機(jī)組，要求負(fù)荷穩(wěn)定，則速度變動(dòng)率大一些好；b帶尖峰負(fù)荷的機(jī)組，要求負(fù)荷適應(yīng)性好，速度變動(dòng)率小一些。調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性對(duì)速度變動(dòng)率的要求：速度變動(dòng)率大，則機(jī)組甩負(fù)荷后的轉(zhuǎn)速飛升大，容易超速，則要求速度變動(dòng)率=（45)%。但速度變動(dòng)率大，調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性好；速度變動(dòng)率小，調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性差，則要求速度變動(dòng)率不小于3%。,靜態(tài)特性曲線的合理形狀(圖4-50)：在0負(fù)荷附近（10%No），局部速度變動(dòng)率要求大一些，以便于機(jī)組并網(wǎng)；在額定負(fù)荷附近，局部速度變動(dòng)率也要求大一些，為的是使機(jī)組在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行，提高效率；在中間應(yīng)較平滑，但不允許有平直段，以免負(fù)荷不穩(wěn)定。調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗(yàn)（略）調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性的調(diào)整（略）,圖4-50,動(dòng)態(tài)特性基本概念靜態(tài)特性，是指汽輪機(jī)穩(wěn)定工況下的特性（n-N)，不涉及兩個(gè)穩(wěn)定工況之間的過(guò)渡過(guò)程；動(dòng)態(tài)特性，是研究調(diào)速系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定工況過(guò)渡到另一個(gè)穩(wěn)定工況的過(guò)渡過(guò)程。動(dòng)態(tài)特性是指過(guò)渡過(guò)程中，機(jī)組的功率、轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度等參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程曲線圖4-63發(fā)電機(jī)突然甩全負(fù)荷的功率曲線，自時(shí)間后，功率為零；,二調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,圖463,剛甩負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速?zèng)]有突然升高。在之后，由于遲緩的存在，調(diào)節(jié)閥仍在進(jìn)汽，而發(fā)電機(jī)負(fù)荷為0。因此，這時(shí)候進(jìn)入的蒸汽全部用于汽輪機(jī)升速，轉(zhuǎn)速升高，調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)始動(dòng)作，調(diào)節(jié)閥逐漸關(guān)小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加率減慢。當(dāng)調(diào)節(jié)閥關(guān)到空負(fù)荷位置時(shí)，轉(zhuǎn)速升高到新的位置（空負(fù)荷轉(zhuǎn)速）=(1+)；當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，由于遲緩較大，動(dòng)作較慢，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到n時(shí)，調(diào)節(jié)閥還未關(guān)小到空負(fù)荷位置，轉(zhuǎn)速要超過(guò)n。當(dāng)調(diào)節(jié)閥關(guān)到空負(fù)荷位置時(shí)，由于慣性的存在，轉(zhuǎn)速上升到峰值。其高出空負(fù)荷轉(zhuǎn)速的部分稱為動(dòng)態(tài)超調(diào)量（n）。此時(shí)，調(diào)節(jié)閥要繼續(xù)關(guān)到空負(fù)荷以下位置時(shí)，轉(zhuǎn)子才停止加速。當(dāng)調(diào)節(jié)閥反方向開(kāi)大到空負(fù)荷位置時(shí)，轉(zhuǎn)速才慢慢地停留在空負(fù)荷轉(zhuǎn)速。,由于慣性的存在，轉(zhuǎn)速不會(huì)一下子停留在空負(fù)荷轉(zhuǎn)速n，而會(huì)低于n；調(diào)節(jié)閥反而要高于mo。調(diào)速系統(tǒng)反復(fù)動(dòng)作幾次，最后衰減到平衡位置轉(zhuǎn)速。以上三種情況，當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷后，調(diào)速系統(tǒng)最后可以使轉(zhuǎn)速過(guò)渡到空負(fù)荷轉(zhuǎn)速n。這種系統(tǒng)是穩(wěn)定系統(tǒng)。如果設(shè)計(jì)、檢修、調(diào)試不好，則會(huì)產(chǎn)生圖4-63e所示三種情況：*曲線1，一直振蕩，不會(huì)衰減，不會(huì)穩(wěn)定。*曲線2，擺動(dòng)越來(lái)越大，直到超過(guò)允許值。*曲線3，機(jī)組甩負(fù)荷后直到危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速。這三種系統(tǒng)都是不穩(wěn)定系統(tǒng)，不穩(wěn)定系統(tǒng)是不可以采用的。,第四節(jié)汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)中間放大器油動(dòng)機(jī)配汽機(jī)構(gòu),一轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu),高速?gòu)椥哉{(diào)速器液壓式轉(zhuǎn)速感受元件旋轉(zhuǎn)阻尼,調(diào)速器的作用就是將一個(gè)物理量（轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)換為另一個(gè)物理量（位移、油壓），并作為下一個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的輸入。機(jī)械式轉(zhuǎn)速感受元件（高速?gòu)椥哉{(diào)速器）圖4-10為高速?gòu)椥哉{(diào)速器示意圖。結(jié)構(gòu)：重塊，彈簧片，彈簧，擋油板，限位器。,圖4-10,優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有摩擦元件，靈敏度高，能全速調(diào)節(jié)。工作原理：調(diào)速器工作時(shí)，重塊的離心力與彈簧力相平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，引起重塊離心力變化，使彈簧伸長(zhǎng)或縮短。同時(shí)使彈簧片變形，即使擋油板1產(chǎn)生相對(duì)位移。擋油板1位移，會(huì)引起隨動(dòng)滑閥排油面積變化，將轉(zhuǎn)速變化信號(hào)輸送給傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，完成物理量測(cè)量與轉(zhuǎn)換任務(wù)。調(diào)速器的靜態(tài)特性：機(jī)組轉(zhuǎn)速n與調(diào)速器產(chǎn)生的信號(hào)（位移或油壓）的關(guān)系。對(duì)于高速?gòu)椥哉{(diào)速器來(lái)說(shuō)，就是機(jī)組轉(zhuǎn)速n與調(diào)速器擋油板位移的關(guān)系（圖4-11）。,圖4-11,液壓式轉(zhuǎn)速感受元件特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，靈敏度高。液壓式轉(zhuǎn)速感受元件有兩種：徑向泵（或稱脈沖泵、信號(hào)泵、贊孔泵），旋轉(zhuǎn)阻尼。徑向泵結(jié)構(gòu)：在輪體上贊有十個(gè)徑向孔。圖4-12為徑向泵示意圖，由徑向泵、壓力變換器、活塞、穩(wěn)壓網(wǎng)，節(jié)流孔等組成。,工作原理：徑向泵進(jìn)出口油壓分別接在壓力變換器活塞上下油室，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化引起油壓變化時(shí)，使壓力變換器活塞上下移動(dòng)，開(kāi)大（或關(guān)小）控制油壓Px的泄油量，使控制油壓Px發(fā)生變化。即把轉(zhuǎn)速變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為油壓變化信號(hào)。,圖4-12,油壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：當(dāng)轉(zhuǎn)速由上升為時(shí)，工作點(diǎn)有1升為2點(diǎn)（圖4-13），油泵進(jìn)出口油壓差的變化率與轉(zhuǎn)速的變化率關(guān)系為：(413）其中，A-阻力特性；、分別為轉(zhuǎn)速為、時(shí)的油泵出口壓力；-為油泵進(jìn)口壓力。（4-6）式表明：當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)，油泵進(jìn)出口油壓差的變化率與轉(zhuǎn)速的變化率成線性關(guān)系。,旋轉(zhuǎn)阻尼（圖4-14）結(jié)構(gòu)：主油泵，旋轉(zhuǎn)阻尼，節(jié)流閥（針形閥），阻尼管。工作原理：從主油泵來(lái)的壓力油經(jīng)針形閥節(jié)流后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)阻尼外油室，再經(jīng)阻尼管由外向內(nèi)徑流動(dòng)并排出。油室中的油壓P1是阻尼管中的油柱旋轉(zhuǎn)離心力而產(chǎn)生的。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，油柱的離心力也在發(fā)生變化，使瀉油量變化，就使得一次油壓P1變化。油壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：旋轉(zhuǎn)阻尼工作時(shí)，油柱的離心力與油壓力相平衡，油壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，油壓變化的相對(duì)值與轉(zhuǎn)速變化的相對(duì)值成正比。,圖4-14,二中間放大器,隨動(dòng)滑閥放大器具有波紋管放大器的中間放大器壓力變換器（略）,隨動(dòng)滑閥放大器結(jié)構(gòu)：如圖4-23所示；工作原理：壓力油經(jīng)孔板首先進(jìn)入活塞左油室，形成一次油壓，再經(jīng)孔板進(jìn)入活塞右油室，形成二次油壓，最后從間隙f排出。隨動(dòng)滑閥力平衡：當(dāng)擋油板右移時(shí)，間隙增大為，排油量增大，活塞右油室油壓降低，則活塞右移。同時(shí)，間隙減小為，升高，活塞停止移動(dòng)。當(dāng)擋油板左移時(shí)，調(diào)節(jié)動(dòng)作相同而方向相反。,圖4-23,靜態(tài)特性：活塞位移量（y)等于擋油板位移量（x)，即x=y(4-16)通常，隨動(dòng)滑閥左右面積比為：A2/A1=2，故P2/P1=1/2隨動(dòng)滑閥的時(shí)間常數(shù)隨動(dòng)滑閥的時(shí)間常數(shù)為滑閥走完最大行程所需要的時(shí)間。即在噴油嘴最大出油條件下，流出隨動(dòng)滑閥掃過(guò)容積所需要的時(shí)間。其中，d-噴油嘴直徑；Y-活塞位移；x-擋油板位移。通常，=0.010.03S。,具有波紋管放大器的中間放大器結(jié)構(gòu)：同步器，波紋管碟閥，彈簧，二次油壓室。油路：一次油壓進(jìn)入波紋管下油室，壓力油經(jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入二次油壓室，再經(jīng)碟閥控制的油口A排出。力平衡：在放大器碟閥上作用有力：、彈簧力、波紋管彈力。四個(gè)力保持平衡，油口A有一定開(kāi)度。工作原理：當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高，一次油壓升高，碟閥上移，A關(guān)小，二次油壓升高。使繼動(dòng)器向下移動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n降低，一次油壓下降，.動(dòng)作方向與上相反。,圖4-24,改型后的波紋管放大器（圖4-25）：結(jié)構(gòu)：主同步器，主同步器，杠桿，波紋管，碟閥。油路：一次油壓進(jìn)入波紋管下油室，二次油壓從油口A排出。力平衡：、主同步器彈簧力、主同步器彈簧力，四個(gè)力在杠桿上保持平衡，油口A有一定開(kāi)度。工作原理：當(dāng)轉(zhuǎn)速n升高，一次油壓升高，杠桿力平衡破壞而逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，油口A開(kāi)大，二次油壓下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速n下降，一次油壓下降，杠桿力平衡破壞而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，油口A關(guān)小，二次油壓升高。通常，放大倍數(shù)/=5。,圖4-25,三油動(dòng)機(jī),斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)節(jié)流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu),調(diào)速器位移產(chǎn)生的作用力是很小的，不足以開(kāi)啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門(mén)。因此，必需設(shè)置中間放大機(jī)構(gòu)，將調(diào)速器位移（油壓）信號(hào)加以放大、傳遞和轉(zhuǎn)換。液壓式傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)有兩類(lèi)：即斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)和節(jié)流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)。前者可作為中間放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；后者一般只作中間放大機(jī)構(gòu)。斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)(圖4-15)斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)一般用于最后一級(jí)放大，帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥。結(jié)構(gòu)：斷流式滑閥（錯(cuò)油門(mén)），雙側(cè)進(jìn)油往復(fù)式油動(dòng)機(jī)。,圖4-15,工作原理：控制油壓為“二進(jìn)一出”，即油高壓油經(jīng)B、C油口進(jìn)入控制油路，從A油口排出。在穩(wěn)定工況下，滑閥上下油壓平衡，滑閥居中，凸肩正好堵住a、b油口，油動(dòng)機(jī)活塞不動(dòng)。控制油壓來(lái)自B、C油口，從A油口排出，為穩(wěn)定值。當(dāng)調(diào)速器滑閥5右移，A油口開(kāi)大，控制油壓下降，滑閥平衡破壞，滑閥下移，打開(kāi)a、b油口，高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)6的上油室，下油室與排油相通，油動(dòng)機(jī)活塞下移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥。在油動(dòng)機(jī)活塞下移的同時(shí)，由于斜桿作用，反饋滑閥3由移，開(kāi)大B油口，控制油壓回升，滑閥回中，堵住a、b油口，高壓油不流動(dòng)，油動(dòng)機(jī)到達(dá)新的平衡位置。系統(tǒng)處于新的平衡狀態(tài)。當(dāng)調(diào)速器滑閥5左移時(shí)，調(diào)節(jié)過(guò)程相同，而調(diào)節(jié)方向相反。,上述調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的為雙側(cè)進(jìn)油往復(fù)式油動(dòng)機(jī)。為了迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，必需具備足夠大的提升力和較小的時(shí)間常數(shù)。（1）提升力：油動(dòng)機(jī)兩側(cè)有壓差作用，作用面積為A，最大阻力為，則(4-10)其中，、-高壓油及排油壓力；A-油動(dòng)機(jī)活塞面積；-阻力最大值（開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥的力）。（2）油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)定義為：當(dāng)滑閥的a、b油口全開(kāi)時(shí)，油動(dòng)機(jī)在最大進(jìn)油量條件下走完整個(gè)行程所需要的時(shí)間。,（3）最大進(jìn)油量：,（4）油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)：,（411）,其中，A-活塞有效面積；m-油動(dòng)機(jī)行程。,油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)越大，其移動(dòng)速度越慢，開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥動(dòng)作慢，會(huì)引起超速。通常，大機(jī)組：=0.10.25s。為了迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，需減小油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)?？赏ㄟ^(guò)增大油口寬度和提高壓油壓力來(lái)減小油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)。斷流式滑閥（錯(cuò)油門(mén)）滑閥的蓋度：蓋度如圖4-16所示，有1、2、3、4。當(dāng)機(jī)組處于穩(wěn)定時(shí)，滑閥居中，凸肩蓋住a、b油口，壓力油不流動(dòng)。凸肩的寬度大于油口的高度。優(yōu)缺點(diǎn)：a.降低了靈敏度；b.有效地克服了各種因素引起負(fù)荷擺動(dòng)。,圖4-16,斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性（圖4-17）斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性是指在穩(wěn)定工況下，油動(dòng)機(jī)行程m（輸出量）與繼動(dòng)器活塞（z）或者控制油壓（輸入量）之間的關(guān)系。即，m/z=AB/OA=常數(shù)(4-13)或者，m/P=常數(shù)二者成線性關(guān)系。,圖4-17傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性,節(jié)流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)（圖4-18）,結(jié)構(gòu)：節(jié)流式滑閥，單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)活塞，彈簧。控制油路：壓力油經(jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入控制油路，控制油分兩路：一路通往油動(dòng)機(jī)（或繼動(dòng)器）活塞下部；另一路通節(jié)流式滑閥控制的油口A排出。A的大小可變動(dòng)，但不關(guān)死（節(jié)流）。工作原理：當(dāng)滑閥下移時(shí)，關(guān)小A油口，控制油上升，油動(dòng)機(jī)平衡破壞，活塞上移；當(dāng)滑閥上移時(shí)，開(kāi)大A油口，控制油下降，油動(dòng)機(jī)平衡破壞，活塞下移。*圖中，x-輸入量，z-輸出量。這種油動(dòng)機(jī)提升力小，只用于中間傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)。,圖4-18,帶壓力變換器的中間傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)：壓力變換器，節(jié)流式油動(dòng)機(jī)，斷流式滑閥，油動(dòng)機(jī)，反饋油口?？刂朴吐罚簤毫τ徒?jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入控制油路，一路經(jīng)壓力變換器A油口排出，另一路通往反饋油口5排出。工作原理：當(dāng)負(fù)荷減小，轉(zhuǎn)速n上升，壓力變換器活塞上移，關(guān)小A油口，控制油路上升，節(jié)流式油動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)滑閥3上移，打開(kāi)油口a、b，壓力油經(jīng)油口a進(jìn)入油動(dòng)機(jī)下油室，上油室與排油相通，油動(dòng)機(jī)活塞上移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥；當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞上移時(shí)，反饋滑閥5開(kāi)大，控制油路下降為原值，滑閥3回中，油動(dòng)機(jī)活塞停止移動(dòng)，系統(tǒng)達(dá)新的平衡裝態(tài)；當(dāng)負(fù)荷增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降時(shí)，調(diào)節(jié)過(guò)程相同而方向相反。圖4-20所示系統(tǒng)為簡(jiǎn)化的系統(tǒng)，只是將圖4-19中的部件2、3做為一體。,控制油壓的確定如圖4-20，從進(jìn)入的油流量和從油口A、B排出的流量分別為：,圖4-19,圖4-20,通常，控制油壓為壓力油壓一半時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)靈敏度最高。即當(dāng)壓力變換器有一定位移時(shí)，控制油壓的變化幅度最大。,靜態(tài)特性：如圖4-20所示，在穩(wěn)定工況下，滑閥居中。壓力變換器活塞位移x所引起的油口A的流量變化等于反饋油口B流入的流量變化，即,反饋機(jī)構(gòu),反饋機(jī)構(gòu)是調(diào)速系統(tǒng)的重要部分。沒(méi)有反饋的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的系統(tǒng)。機(jī)械反饋（圖4-26）右圖所示反饋為旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)速系統(tǒng)的反饋系統(tǒng)，是杠桿反饋。在穩(wěn)定工況下，滑閥1居中，為一定值，繼動(dòng)器在某一位置。這樣，和彈簧4對(duì)繼動(dòng)器活塞2的作用力保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，則有可見(jiàn)：改變彈簧剛度和杠桿比，可以改變靜態(tài)特性曲線的斜率。,圖4-26,液壓反饋,用油口開(kāi)度實(shí)現(xiàn)反饋，稱為液壓反饋，如圖4-6中的反饋就是液壓反饋。工作原理：（如東方廠系統(tǒng)）在穩(wěn)定工況下，滑閥居中，Px2一定，油口B為常數(shù)。當(dāng)工況由穩(wěn)定工況過(guò)渡到另一種工況時(shí)，B不變。只用油口A、C起變，二者變化量應(yīng)相等，即靜態(tài)特性若壓力變換器移動(dòng)x，油口A的寬度為b，反饋滑閥位移m，油口C的寬度為b，則有,動(dòng)反饋,靜反饋：靜反饋是工況穩(wěn)定后起作用。靜反饋只對(duì)靜態(tài)特性有影響。動(dòng)反饋：只是在工況變動(dòng)時(shí)起作用，工況穩(wěn)定后不起作用。圖4-9中，B油口為滑閥凸肩所控制。在穩(wěn)定工況下，滑閥居中，B油口開(kāi)度一定，控制油壓一定，不影響靜態(tài)特性。但在工況變動(dòng)過(guò)程中，如控制油壓上升，滑閥上移時(shí)，B油口關(guān)小，減少進(jìn)入的油量，使上升速度減慢，滑閥上移減慢，機(jī)產(chǎn)生反饋?zhàn)饔谩D4-26中，繼動(dòng)器上的壓彈簧就是動(dòng)反饋。在穩(wěn)定工況下，繼動(dòng)器居中，壓彈簧（動(dòng)反饋）不受力。不影響靜態(tài)特性。但當(dāng)上升，繼動(dòng)器下移時(shí)，靜彈簧拉長(zhǎng)，動(dòng)彈簧也伸長(zhǎng)，使彈力減小，相當(dāng)于加了一向上的力。繼動(dòng)器受到彈力為兩個(gè)彈簧力之和。,傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性,傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸入信號(hào)為x(P)，輸出信號(hào)為m，如圖4-28，則有,四配汽機(jī)構(gòu),調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配汽機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性,調(diào)節(jié)閥單座閥：如圖4-29所示，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提升力大。帶減壓閥的調(diào)節(jié)閥：如圖4-30所示。開(kāi)啟時(shí)，先開(kāi)預(yù)啟閥，使上下相通，再提起主閥。調(diào)節(jié)閥的提升力特性（圖4-31）：當(dāng)開(kāi)度為零時(shí)，提升力R最大，隨L增大，R變小。調(diào)節(jié)閥的生程流量特性（圖4-32)：當(dāng)開(kāi)度較小時(shí)，流量D與開(kāi)度L成直線關(guān)系；當(dāng)開(kāi)度繼續(xù)開(kāi)大時(shí)，通流面積增大，但是壓力差變小，但流量不會(huì)再增大。球形閥的流量：閥門(mén)提升力R,圖4-29單座閥：,圖4-30帶減壓閥的調(diào)節(jié)閥,圖4-31調(diào)節(jié)閥的提升力特性,圖4-32調(diào)節(jié)閥的生程流量特性,調(diào)節(jié)閥的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),體板式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：（圖4-35a)用于中小型機(jī)組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提升力小。凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：（圖4-35b）用于5萬(wàn)KW機(jī)組。油動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪、齒條和凸輪帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥。杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：（圖4-35c)用于大型機(jī)組，200MW、300Mw機(jī)組。配汽機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性配汽機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性就是油動(dòng)機(jī)活塞位移（m）和機(jī)組功率N之間的關(guān)系。N/m=N/m=常數(shù)。,第五節(jié)中間再熱汽輪機(jī)的調(diào)節(jié),中間再熱汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)動(dòng)態(tài)校正器和微分器（略）：,一中間再熱汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)中間容積的影響：中間再熱汽輪機(jī)有再熱器、再熱管道這一巨大的中間容積，機(jī)組甩負(fù)荷之后，即使高壓調(diào)節(jié)閥全關(guān)，但是，中間容積的儲(chǔ)汽足以使機(jī)組超速（4060)%。為了解決這一問(wèn)題，需設(shè)置中壓調(diào)節(jié)閥。這樣一來(lái)，在機(jī)組甩負(fù)荷之后，同時(shí)關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)閥，是機(jī)組停止運(yùn)行。中間再熱機(jī)組的功率滯后：功率滯后：如圖4-67a所示。當(dāng)外界負(fù)荷增大，高壓調(diào)節(jié)閥馬上開(kāi)大，高壓缸的功率馬上增加。但由于中間容積大，要等中間容積內(nèi)汽壓上升之后，中、低缸的功率N2才會(huì)增加。即中、低缸的功率有一滯后。通常，中、低缸的功率占總功率的(2/33/4)。因此，降低了機(jī)組一次調(diào)頻的能力。,動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)：為了解決中、低缸的功率滯后問(wèn)題，要求高壓缸在動(dòng)態(tài)過(guò)程的開(kāi)始階段就有所過(guò)調(diào)（即高壓缸多開(kāi)一些）暫時(shí)彌補(bǔ)中、低缸的功率滯后。等中間容積的儲(chǔ)汽參數(shù)穩(wěn)定之后，中、低缸的功率滯后消除，再將高壓調(diào)節(jié)閥過(guò)調(diào)逐漸消失。,圖4-67,機(jī)、爐互相配合問(wèn)題汽輪機(jī)空載汽耗量遠(yuǎn)小于鍋爐最小蒸發(fā)量。另外還要保證在熱器的冷卻，因此，必需有旁路系統(tǒng)。圖7-68為200MW機(jī)組的三級(jí)旁路系統(tǒng)。其減溫減壓器是為了保證再熱器、冷凝器不超溫。為了保證鍋爐安全，旁路系統(tǒng)的容量一般要求為30%。機(jī)、爐協(xié)調(diào)控制問(wèn)題對(duì)于單元制機(jī)組來(lái)說(shuō)，當(dāng)汽輪機(jī)功率變化時(shí)，鍋爐的蒸發(fā)量也應(yīng)變化。但是，二者動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間相差很大（機(jī)為710秒、爐為100250秒）。因此，在設(shè)計(jì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)，必需把二者作為一個(gè)整體來(lái)考慮。爐跟機(jī)方案；機(jī)跟爐方案；協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)方案。二動(dòng)態(tài)校正器和微分器（略）：,第六節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的試驗(yàn)與調(diào)整,調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)整,一調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性試驗(yàn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性試驗(yàn)的目的在于檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)工作性能是否符合要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)，應(yīng)立即分析其產(chǎn)生的原因，提出消除的正確措施。通過(guò)靜態(tài)特性試驗(yàn)可以測(cè)求調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。靜止試驗(yàn)空負(fù)荷試驗(yàn)帶負(fù)荷試驗(yàn),二調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)概念目的試驗(yàn)條件調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)整速度變動(dòng)率的調(diào)整同步器工作范圍的調(diào)整靜態(tài)特性曲線上下限位置的調(diào)整,第七節(jié)汽輪機(jī)保護(hù)裝置,汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)主要保護(hù)裝置,一汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的功能在于監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行的各參數(shù)。當(dāng)這些參數(shù)超過(guò)一定范圍時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，是機(jī)組減負(fù)荷或者停止運(yùn)行。超速保護(hù)：當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的(1012)%時(shí)，危急遮斷器動(dòng)作，泄掉安全油，主汽門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)緊急聽(tīng)機(jī)。軸向位移和脹差保護(hù)：機(jī)組運(yùn)行時(shí)，動(dòng)靜部分必需保持一定間隙。當(dāng)位移或者脹差超過(guò)一定范圍時(shí)，使停機(jī)。低油壓保護(hù)：當(dāng)潤(rùn)滑油壓低于一定值時(shí)，發(fā)信號(hào)；再繼續(xù)降低時(shí)，啟動(dòng)輔助油泵，并使停機(jī)。低真空保護(hù)：當(dāng)真空度低于一定值時(shí)，發(fā)信號(hào)；再繼續(xù)降低時(shí)，使停機(jī)。此外，還有熱應(yīng)力保護(hù)、振動(dòng)保護(hù)、低汽壓保護(hù)、安全放火保護(hù)等。,二主要保護(hù)裝置自動(dòng)關(guān)閉器：結(jié)構(gòu)：見(jiàn)（圖4-55)。工作原理：機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉器處于全開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)安全油泄油之際，關(guān)閉器活塞在彈簧力作用下快速右移，關(guān)閉主汽閥，使停機(jī)。超速保護(hù)裝置當(dāng)機(jī)組突然甩電負(fù)荷而調(diào)速系統(tǒng)因某種原因不能正常停機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)速迅速上升，因超速而引起巨大的離心力，使機(jī)組破壞。因此，汽輪機(jī)必需具備超速保護(hù)裝置。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到(1.101.12)時(shí)，超速保護(hù)裝置動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。,結(jié)構(gòu)：見(jiàn)（圖4-56、圖4-57、圖4-58），危急遮斷器，杠桿，油門(mén)。（危急遮斷器由撞擊子、彈簧、調(diào)整螺母組成）。工作原理：撞擊子為一偏心重塊。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，彈簧力大于重塊的離心力，撞擊子不飛出；當(dāng)轉(zhuǎn)速升高，則重塊的離心力增大；當(dāng)n(1.11.12)no時(shí)，重塊的離心力大于彈簧力，撞擊子飛出，打擊危急保安器，通過(guò)杠桿使危急遮斷器錯(cuò)油門(mén)動(dòng)作，泄掉安全油，關(guān)閉主騎閥，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速：當(dāng)彈簧力等于離心力時(shí)，有一般說(shuō)來(lái)，=(1.101.12),軸向位移保護(hù)軸向位移產(chǎn)生的原因：推力軸承熔化；啟、停、工況變動(dòng)時(shí)，動(dòng)靜部分膨脹不同，動(dòng)靜間隙減小。脹差：動(dòng)、靜部分膨脹之差，有正、負(fù)帳差。軸向位移監(jiān)測(cè)裝置：有電動(dòng)式、液壓式工作原理：電動(dòng)式：利用軸向間隙改變引起磁場(chǎng)變化，從而使電動(dòng)勢(shì)、電容等改變。其信號(hào)經(jīng)放大后，指示及報(bào)警，直到停機(jī)。液壓式：利用軸向間隙改變引起泄油量變化，油壓變化。當(dāng)油壓一定值時(shí)，使滑閥動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)停機(jī)。軸承油壓保護(hù)：潤(rùn)滑油壓過(guò)低，軸承不能正常工作，軸瓦燒壞。（略）低真空保護(hù)（略）安全放火保護(hù)：（略）,第八節(jié)汽輪機(jī)的供油系統(tǒng),供油系統(tǒng)的作用供油系統(tǒng)的主要部件及其作用,一供油系統(tǒng)的作用：潤(rùn)滑軸承，帶走熱量；給調(diào)速系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)供工作油。二供油系統(tǒng)的主要部件及其作用：主油泵：機(jī)組正常工作時(shí)，向各部件供油；常用的主油泵有：離心式：效率高，壓力-流量特性穩(wěn)定，流量大。用于大機(jī)組。射油器：共兩個(gè)，一個(gè)給主油泵供油，另一個(gè)給軸承供油；冷油器：利用冷油器冷卻油，維持軸承油膜正常工作；油箱：儲(chǔ)油，把水份和蒸汽、雜物去掉；交流電動(dòng)高壓油泵：?jiǎn)?dòng)時(shí)，代替主油泵；交流輔助油泵：開(kāi)機(jī)前，打開(kāi)油循環(huán)；停機(jī)時(shí)，向軸承供油；直流事故油泵：在廠用電全停時(shí)，向軸承供油（惰走21分鐘）；排煙機(jī)：,圖49200MW汽輪機(jī)的油系統(tǒng),第九節(jié)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）,DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能DEH系統(tǒng)的運(yùn)行方式DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制模式,如上述所講，根據(jù)功能的不同，汽輪機(jī)有不同的型式，其調(diào)節(jié)系統(tǒng)也有不同的型式。而非中間再熱汽輪機(jī)的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是最基本的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。中間再熱式汽輪機(jī)和供熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)不同的功能需要，在非中間再熱汽輪機(jī)的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了一些部件（環(huán)節(jié)）而成。,汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)有一個(gè)從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。根據(jù)發(fā)展過(guò)程來(lái)分，可分為液壓（機(jī)械液壓）調(diào)節(jié)系統(tǒng)、功率-頻率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)100MW及以下機(jī)組都是采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)配備有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和功率-頻率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，二者可互相切換。國(guó)產(chǎn)300MW、600MW大型汽輪機(jī)都普遍采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。,汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程,數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH（DigitalElectro-HydraulicControlSystem）是當(dāng)前汽輪機(jī)調(diào)節(jié)技術(shù)的新發(fā)展，集中了兩大新成果：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和高壓抗燃油系統(tǒng)。使得汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有關(guān)部套尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)節(jié)質(zhì)量大大提高。,一DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)組的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是根據(jù)美國(guó)西屋公司DEH-3型的功能原理研制開(kāi)發(fā)而成。300MW汽輪機(jī)組的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖，主要由五大部分組成：1電子控制器：主要包括：計(jì)算機(jī)、混合數(shù)模插件、接口和電源設(shè)備等。集中布置在6個(gè)控制柜內(nèi)。其作用是用于給定、接受反饋信號(hào)、邏輯運(yùn)算和發(fā)出控制指令等。2操作系統(tǒng)：主要設(shè)置有：操作臺(tái)盤(pán)、圖象站的顯示器和打印機(jī)等。其作用是為運(yùn)行人員提供運(yùn)行信息、監(jiān)督、人機(jī)對(duì)話和操作等服務(wù)。,3油系統(tǒng)：汽輪機(jī)調(diào)節(jié)用油與潤(rùn)滑油分開(kāi)。高壓油（EH油系統(tǒng)）采用三芳基磷酸脂抗燃油，為調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供控制與動(dòng)力用油。EH油系統(tǒng)作用：EH油系統(tǒng)接受調(diào)節(jié)器和或操作盤(pán)來(lái)的指令，對(duì)機(jī)組進(jìn)行控制。潤(rùn)滑油系統(tǒng)作用：是為軸承潤(rùn)滑油系統(tǒng)提供汽輪機(jī)油。4執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動(dòng)機(jī)）：主要由伺服放大器、電液轉(zhuǎn)換器和具有快關(guān)、隔離和逆止裝置的單側(cè)油動(dòng)機(jī)組成。其作用是帶動(dòng)高壓主汽閥、高壓調(diào)節(jié)閥和帶動(dòng)中壓主汽閥、中壓調(diào)節(jié)閥。,5保護(hù)系統(tǒng)：設(shè)有6個(gè)電磁閥。其作用是其中兩個(gè)用于機(jī)組超速（103%）時(shí)關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)閥。其余用于機(jī)組嚴(yán)重超速（110%）、軸承油壓低、EH油壓低、推力軸承磨損過(guò)大、凝汽器真空度低等情況下進(jìn)行危急遮斷和手動(dòng)停機(jī)之用。此外，還有些測(cè)量元件，如傳感器：用于測(cè)量機(jī)組轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)汽室壓力、發(fā)電機(jī)功率、主汽壓力等；汽輪機(jī)自動(dòng)程序控制（ATC）所須的測(cè)量值。,二DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能,總體來(lái)說(shuō)，DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)有四大功能，其功能形式為：1汽輪機(jī)自動(dòng)程序控制（ATC）功能DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)的汽輪機(jī)自動(dòng)程序控制（ATC），是通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、計(jì)算轉(zhuǎn)子應(yīng)力，并在機(jī)組應(yīng)力許可范圍內(nèi)，優(yōu)化啟動(dòng)程序，用最大的速率、最短的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程的全部自動(dòng)化。ATC允許機(jī)組有冷態(tài)啟動(dòng)和熱態(tài)啟動(dòng)兩種方式。冷態(tài)啟動(dòng)包括盤(pán)車(chē)、升速、并網(wǎng)和帶負(fù)荷。其各種啟動(dòng)操作、閥門(mén)切換等全過(guò)程均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成。在機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，還可以實(shí)現(xiàn)ATC監(jiān)督。,2汽輪機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)功能汽輪機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)有兩種情況：冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組并網(wǎng)帶初負(fù)荷（5%額定負(fù)荷）后，負(fù)荷由高壓調(diào)節(jié)閥控制；熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組負(fù)荷未達(dá)到35%額定負(fù)荷以前，負(fù)荷由高、中壓調(diào)節(jié)閥控制，以后，中調(diào)閥全開(kāi)，負(fù)荷只由高壓調(diào)節(jié)閥控制。當(dāng)機(jī)組處于負(fù)荷控制階段，DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有下述功能：具有操作員自動(dòng)、遠(yuǎn)方控制和電廠計(jì)算器控制方式，以及它們分別與ATC組成的聯(lián)合控制方式；具有自動(dòng)控制（A和B機(jī)雙機(jī)容錯(cuò)）、一級(jí)手動(dòng)和二級(jí)手動(dòng)冗余控制方式；可采用串級(jí)或單級(jí)PI控制方式。當(dāng)負(fù)荷大于10%以后，可由運(yùn)行人員選擇是否采用調(diào)節(jié)級(jí)汽室壓力和發(fā)電機(jī)功率反饋回路，這也就是決定采用何種PI控制方式；,可采用定壓運(yùn)行或滑壓運(yùn)行。當(dāng)采用定壓運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)有閥門(mén)管理功能，以保證汽輪機(jī)能獲得最大的效率；根據(jù)電網(wǎng)的要求，可采用調(diào)頻運(yùn)行方式或基本負(fù)荷運(yùn)行方式；設(shè)置負(fù)荷上下限和其速率等。此外，還有主汽壓控制（TPC）和外部負(fù)荷返回（RUNBACK）等保護(hù)主要設(shè)備和輔助設(shè)備的控制方式，運(yùn)行控制十分靈活。3汽輪機(jī)自動(dòng)保護(hù)功能為了避免機(jī)組因超速或其它原因遭受破壞，