第六章-汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)ppt課件.ppt
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1、第六章,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 嶺南現(xiàn)代高級(jí)技工學(xué)校,第六章、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng),第一節(jié)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)第二節(jié)、典型液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性 中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)第三節(jié)、功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)第四節(jié)、DEH系統(tǒng)簡(jiǎn)介第五節(jié)、DEH的主要部件第六節(jié)、汽輪機(jī)的保護(hù)裝置第七節(jié)、汽輪機(jī)的供油系統(tǒng),第一節(jié)、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù),供電品質(zhì):電壓,頻率頻率的穩(wěn)定取決于原動(dòng)機(jī)出力和電網(wǎng)負(fù)載的平衡。維持頻率的穩(wěn)定要求:原動(dòng)機(jī)出力負(fù)載汽輪機(jī)出力在運(yùn)行中必須能根據(jù)負(fù)載要求進(jìn)行調(diào)整。,一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù),電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié),發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng),電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié),汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng),汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)以機(jī)組轉(zhuǎn)速為調(diào)節(jié)對(duì)象,習(xí)慣上稱為:調(diào)速系
2、統(tǒng),旋轉(zhuǎn)方向,汽輪機(jī),發(fā)電機(jī),汽輪機(jī)蒸汽產(chǎn)生的原動(dòng)力矩,摩擦力矩,轉(zhuǎn)子的電磁阻力矩,力矩的變化,驅(qū)動(dòng)力矩汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速一定時(shí),進(jìn)汽量或整機(jī)理想焓降增加,驅(qū)動(dòng)力矩增大電磁阻力矩發(fā)電機(jī)電磁阻力矩隨定子電流增大而增大。在勵(lì)磁電流不變時(shí),定子電流隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增加即:電磁阻力矩隨外界負(fù)荷和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加而增大摩擦阻力矩隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而增大,汽輪發(fā)電機(jī)組的力矩-轉(zhuǎn)速特性,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。(1)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。(2)供電質(zhì)量要求:供電質(zhì)量就是
3、指頻率和電壓。其中,電壓可以通過變壓器解決。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)。(3)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)速超過一定限度時(shí)就會(huì)使部件破壞,出大事故。,汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的意義,(1)及時(shí)調(diào)整汽輪機(jī)的內(nèi)功率,滿足用戶足夠的電力(數(shù)量、 質(zhì)量); (2)保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行,不超過允許分范圍。 (3)除了調(diào)速系統(tǒng)之外,汽輪機(jī)
4、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)。,自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù),汽輪機(jī)內(nèi)效率主要取決于通流部分結(jié)構(gòu)的完善,在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)變化不大;定壓運(yùn)行時(shí)理想焓降為常數(shù);,定壓運(yùn)行調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)蒸汽流量,滑壓運(yùn)行調(diào)節(jié)功率改變主蒸汽壓力及調(diào)節(jié)流量,二、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展,第一代 機(jī)械液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng),組成: 離心飛錘, 油動(dòng)機(jī),錯(cuò)油門、 閥門等。 缺點(diǎn): 遲緩大,響應(yīng)速度低,故障幾率高。,第二代 模擬式電液控制系統(tǒng)(AEH),組成: 模擬電路,電液轉(zhuǎn)換器, 油動(dòng)機(jī)、閥門等。 特點(diǎn): 遲緩較小,可調(diào)性較好,組成: 數(shù)字控制器,電液轉(zhuǎn)換器及油動(dòng)機(jī), 閥門等 特點(diǎn): 遲緩小,控制靈活,精度高,第第三代 數(shù)字
5、電液控制系統(tǒng)(DEH),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)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System ),包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和高壓抗燃油系統(tǒng),屬于離散控制??紤]壓力、功率、頻率等多種信號(hào),實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的綜合、判斷和邏輯處理,是較為完善的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 采用DEH控制可以提高高、中壓調(diào)門的控制精度,為實(shí)現(xiàn)CCS協(xié)調(diào)控制及提高整個(gè)機(jī)組的控制水平提供了基本保障,更有利于汽輪機(jī)的運(yùn)行。使得汽輪機(jī)
6、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。,數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),汽輪機(jī),自動(dòng)主汽門,調(diào)節(jié)汽門,調(diào)節(jié)系統(tǒng),功率給定,轉(zhuǎn)速給定,汽壓給定,第二節(jié):汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),調(diào)速器,直接調(diào)節(jié)的原理圖,齒輪,調(diào)節(jié)汽門,滑環(huán),泄油口,泄油口,壓力油,錯(cuò)油門,油動(dòng)機(jī),調(diào)節(jié)汽門,調(diào)速器,間接調(diào)節(jié)的原理圖,機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),負(fù)荷降低,轉(zhuǎn)速升高,油動(dòng)機(jī)活塞下降,滑環(huán)向上,離心飛錘向外,油動(dòng)機(jī)活塞上部進(jìn)油,調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉,錯(cuò)油門活塞上升,負(fù)荷滿足需要,汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理,一 簡(jiǎn)單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) 1 主要部件:調(diào)速器,滑閥(錯(cuò)油門),油動(dòng)機(jī),調(diào)節(jié)閥。 2 油路:高壓油,排油。 3 工作原理 當(dāng)外界負(fù)荷N
7、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)上移,杠桿ABC以C點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)上移,高壓油通過滑閥油口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室,油動(dòng)機(jī)下油室與排油相通,活塞下移,關(guān)小調(diào)節(jié)閥,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)過程相同,而動(dòng)作方向相反。,二、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),汽輪機(jī)的型式很多,不同型式的機(jī)組所采用的調(diào)節(jié)系統(tǒng)也各有特點(diǎn),例如具有高速?gòu)椥哉{(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、徑向泵液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)阻尼液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。,一、轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)是將速度信
8、號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮慰刂菩盘?hào)的元件。在汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保護(hù)系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)主要有離心式和電磁式兩類。在離心式中有機(jī)械式和液壓式兩種,其中機(jī)械式有高速?gòu)椥哉{(diào)速器和飛錘或飛環(huán)式超速危急保安器;液壓式中有徑向鉆孔脈沖泵和旋轉(zhuǎn)阻尼器兩種。,二、閥位控制機(jī)構(gòu)(傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu))對(duì)不同的轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu),與之配套的中間放大器的型式是不同的,主要有壓力控制式和流量控制式兩種。液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中常用的有隨動(dòng)滑閥、碟閥和壓力變換器等中間放大元件。,系統(tǒng)組成,油動(dòng)機(jī),又稱液壓伺服馬達(dá),是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它能自動(dòng)、連續(xù)、精確地復(fù)現(xiàn)來(lái)自中間放大環(huán)節(jié)輸入信號(hào)的變化規(guī)律,使調(diào)節(jié)汽門的開度達(dá)到并保持在預(yù)定的控制狀態(tài)。油動(dòng)
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