汽輪機(jī)調(diào)速培訓(xùn)課件

1、周周 寶寶 明明 主主 講講第一章第一章 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性第二章 中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)第三章 汽輪機(jī)保護(hù)裝置第四章 汽輪機(jī)供油系統(tǒng)及主要設(shè)備第一章第一章 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本概念第一節(jié) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)及組成一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)供應(yīng)用戶足夠的電力，及時(shí)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率以滿足外界的需要。12 使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在額定范圍內(nèi)，從而把發(fā)電頻率維持在額定值左右。i(dw/dt） me- mel用電負(fù)荷減少，則反動(dòng)力矩mel相應(yīng)減少，如果主動(dòng)力矩me應(yīng)保持不變，則me- mel大于零， (dw/dt）大于零，即轉(zhuǎn)子的角加速度增加。反之則。由此可見(jiàn)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的變化取決于輸

2、入、輸出功率的平衡，就能使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，否則轉(zhuǎn)速就發(fā)生變化。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能就是感受轉(zhuǎn)速的這種變化，控制調(diào)節(jié)汽閥，使輸入和輸出功率重新平衡，并使轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定范圍內(nèi)。二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成（一）直接調(diào)節(jié)（二）間接調(diào)節(jié)蒸汽流量變化負(fù)荷變化調(diào)節(jié)對(duì)象轉(zhuǎn)速變化感受機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)第二節(jié) 國(guó)產(chǎn)典型凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、具有高速?gòu)椈善{(diào)速器的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、具有徑向鉆孔調(diào)速油泵的液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四、凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)第三節(jié) 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性 整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入量是汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速n，輸出量是汽輪機(jī)的功率p，在靜態(tài)下它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系即為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性，

3、其關(guān)系曲線稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性可以表達(dá)為mpxmnxnp汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線可以近似地看做直線一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線地繪制調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線，不能直接求出，調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線一般是通過(guò)試驗(yàn)方法求得。即通過(guò)四象限圖間接求得調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線。四象限圖的繪制:npx(或p1)m二、速度變動(dòng)率和遲緩率（一）速度變動(dòng)率npnmax100100minmaxonnnnmin 速度變動(dòng)率是衡量調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，它反應(yīng)了汽輪機(jī)由于負(fù)荷變化所引起轉(zhuǎn)速變化的大?。核俣茸儎?dòng)率越大，反映在靜態(tài)特性上越陡；反之靜態(tài)特性曲線越平。（二）遲緩率n100100onn 遲緩率

4、對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行是十分不利的，因?yàn)樗娱L(zhǎng)了汽輪機(jī)從負(fù)荷發(fā)生變化到調(diào)節(jié)閥開(kāi)始動(dòng)作的時(shí)間，造成汽輪機(jī)不能及時(shí)適應(yīng)外界負(fù)荷的變化。 如果遲緩率過(guò)大，在汽輪機(jī)突然甩負(fù)荷后，將使轉(zhuǎn)速上升過(guò)高以致引起超速保護(hù)裝置動(dòng)作；對(duì)孤立運(yùn)行的機(jī)組，將產(chǎn)生較大的負(fù)荷擺動(dòng)，對(duì)并列運(yùn)行機(jī)組，將會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)荷漂移。 由此可見(jiàn)遲緩率是反映調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)的又一重要指標(biāo)。三、速度變動(dòng)率和遲緩率對(duì)并列運(yùn)行機(jī)組的影響（一）速度變動(dòng)率對(duì)并列運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷分配的影響一次調(diào)頻：當(dāng)外界負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，將使電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，從而引起電網(wǎng)中各機(jī)組均自動(dòng)地按其靜態(tài)特性承擔(dān)一定的負(fù)荷變化，以減少電網(wǎng)頻率地改變。np1p2結(jié)論：結(jié)論：并列運(yùn)行機(jī)組當(dāng)外界

5、負(fù)荷變化時(shí)，速度變動(dòng)率越大、機(jī)組的額定功率越小，分配給該機(jī)組地變化負(fù)荷量就越??；反之則越大。因此待基本負(fù)荷的機(jī)組其速度變動(dòng)率應(yīng)選大一些，使電網(wǎng)頻率變化時(shí)負(fù)荷變化較小，即減少參加一次調(diào)頻作用。而帶尖峰負(fù)荷的調(diào)頻機(jī)組，速度變動(dòng)率應(yīng)選小一些。（二）遲緩率對(duì)運(yùn)行的影響（1）機(jī)組孤立運(yùn)行時(shí)，造成機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)，其波動(dòng)范圍（相對(duì)值）即為（2）機(jī)組并列于電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動(dòng)，這種單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。n0n0pppn0=（二）遲緩率對(duì)運(yùn)行的影響（1）機(jī)組孤立運(yùn)行時(shí)，造成機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)，其波動(dòng)范圍（相對(duì)值）即為（2）機(jī)組并列于電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于

6、轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動(dòng)，這種單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。n0n0pppp（二）遲緩率對(duì)運(yùn)行的影響（1）機(jī)組孤立運(yùn)行時(shí)，造成機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)，其波動(dòng)范圍（相對(duì)值）即為（2）機(jī)組并列于電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由于轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于電網(wǎng)頻率，不能任意擺動(dòng)，這種單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的破壞則反映在功率上，造成功率可在一定范圍內(nèi)自發(fā)變化。n0n0pppppn0p=pn第四節(jié) 同步器一、同步器的作用和原理必須指出：一次調(diào)頻不能維持電網(wǎng)頻率不變，只能緩和電網(wǎng)頻率的改變程度。這時(shí)需要同步器增、減某機(jī)組的功率，以恢復(fù)電網(wǎng)頻率，這一過(guò)程稱為二次調(diào)頻。只有經(jīng)過(guò)二次調(diào)頻后，才能精確的使電網(wǎng)頻率保持恒定。

7、顯然，由于有了一次調(diào)頻的存在，二次調(diào)頻的負(fù)擔(dān)就大大減輕了。二、同步器的類型1.改變彈簧初緊力的同步器具有旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變彈簧初緊力的同步器2.改變杠桿支點(diǎn)位置的同步器具有高速?gòu)椈善{(diào)速器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的同步器即為改變杠桿支點(diǎn)位置的同步器第五節(jié)第五節(jié) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求一、調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性簡(jiǎn)介（一）調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.速度變動(dòng)率理論和實(shí)踐都證明：速度變動(dòng)率越大，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性越好，反之穩(wěn)定性越差。2.遲緩率遲緩率越小，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反映越快，當(dāng)有外界擾動(dòng)后，系統(tǒng)就能很快的穩(wěn)定下來(lái)，即穩(wěn)定性越好。反之穩(wěn)定性越差。3.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子飛升

8、時(shí)間常數(shù)轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)可以理解為當(dāng)轉(zhuǎn)子上受到額定蒸汽力矩的作用，轉(zhuǎn)子從靜止升至額定轉(zhuǎn)速時(shí)所需要的時(shí)間。顯然，轉(zhuǎn)子飛升時(shí)間常數(shù)越小，越容易升速，控制就越困難。系統(tǒng)穩(wěn)定性就越差，反之則越好。4.油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)的物理意義為：當(dāng)滑閥油口在最大開(kāi)度時(shí)，油動(dòng)機(jī)從全開(kāi)到全關(guān)所需要的時(shí)間。這一時(shí)間的長(zhǎng)短決定了油動(dòng)機(jī)動(dòng)作的快慢。顯然，油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)越小油動(dòng)機(jī)動(dòng)作越迅速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也就越好，反之穩(wěn)定性越差。5.容積時(shí)間常數(shù)汽輪機(jī)中有一些有害容積的存在，使得調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度變化后通過(guò)汽輪機(jī)的蒸汽流量不能立即改變到應(yīng)由數(shù)值，這種現(xiàn)象對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程是不利的。這種不利的程度可以用容積時(shí)間常數(shù)來(lái)反映。l第一節(jié)

9、中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)特點(diǎn)l1、凝汽式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點(diǎn)l（1）用高壓調(diào)節(jié)汽門動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)方法來(lái)彌補(bǔ)中、低壓缸功率滯后。l（2）設(shè)置中壓調(diào)速汽門以減少甩負(fù)荷時(shí)中間再熱容積中蒸汽造成的超速。l（3）設(shè)置旁路系統(tǒng)以解決負(fù)荷機(jī)爐特性不匹配的問(wèn)題。l2、抽汽式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點(diǎn)l為了保證電熱兩種負(fù)荷分別變化時(shí)，調(diào)節(jié)一負(fù)荷而不影響另一負(fù)荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)滿足一些自治條件：第一靜態(tài)自治條件電負(fù)荷改變熱負(fù)荷不變時(shí)的自治條件；第二靜態(tài)自治條件熱負(fù)荷改變電負(fù)荷不變的靜態(tài)自治條件。l 如圖7-3所示l 返回l一、上海汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的n300汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)l在運(yùn)行時(shí)，由連接于轉(zhuǎn)子前端的旋轉(zhuǎn)阻尼出來(lái)的一次油壓p1信號(hào)送至放

10、大器，一次油壓變化經(jīng)放大后形成二次油壓p2，送至低油壓選擇器，與負(fù)荷限制器輸出油壓px在低油壓選擇器中進(jìn)行低值比較，比較后的低油壓信號(hào)pa，經(jīng)1：1流量放大器流量放大后輸出控制油壓pa，經(jīng)磁力斷路油門控制8只油動(dòng)機(jī)用以操縱高壓調(diào)節(jié)汽門的開(kāi)度。l中壓調(diào)節(jié)汽門的控制是由主汽門油動(dòng)機(jī)控制油壓pk與高壓油動(dòng)機(jī)控制油壓pa在低油壓選擇器b中進(jìn)行低值比較，比較后的低值油壓信號(hào)pb經(jīng)1：1流量放大器流量放大后得到控制油壓pb，經(jīng)磁力斷路油門控制4只中壓油動(dòng)機(jī)，操縱中壓調(diào)節(jié)汽門的開(kāi)度。l在冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，由主汽門啟動(dòng)，高壓調(diào)節(jié)汽門的控制油壓很高，所以高壓調(diào)節(jié)汽門全開(kāi)，而中壓調(diào)節(jié)汽門就隨主汽門進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)主汽門切換

11、到調(diào)節(jié)汽門控制后，主汽門油壓升高，主汽門全開(kāi)，而由高壓調(diào)節(jié)汽門控制機(jī)組，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到30%額定負(fù)荷后，中壓調(diào)節(jié)汽門全開(kāi)，就不進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)了，以提高經(jīng)濟(jì)性。l中壓主汽門受安全油控制，只要安全油一建立，中壓主汽門就全開(kāi)，所以中壓主汽門只能全開(kāi)或全關(guān)，不參與調(diào)節(jié)。l二、哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的n600型汽輪機(jī)調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)l按設(shè)計(jì)，600mw機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，是以電調(diào)系統(tǒng)為主進(jìn)行工作的，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。當(dāng)電調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)切換到液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制運(yùn)行。為了使切換時(shí)不出現(xiàn)功率擾動(dòng)，造成沖擊，要求液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)始終跟蹤電調(diào)系統(tǒng)。為此，在中間錯(cuò)油門上設(shè)有一個(gè)模擬油口c，并設(shè)計(jì)有切換跟蹤錯(cuò)油門。當(dāng)液

12、壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)不相符時(shí)，跟蹤錯(cuò)油門上的電觸點(diǎn)便接通了同步器上的電機(jī)，使之轉(zhuǎn)動(dòng)，改變液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)（給定）狀態(tài)，以與電調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)想一致。l為了保證汽輪機(jī)在甩掉全負(fù)荷時(shí)動(dòng)態(tài)超速能維持在允許的數(shù)值以下，故在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有超速限制錯(cuò)油門。第三節(jié)第三節(jié) 功率頻率電液調(diào)節(jié)功率頻率電液調(diào)節(jié)一、功率頻率電液調(diào)節(jié)的提出 液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)由調(diào)速器感應(yīng)轉(zhuǎn)速（頻率）的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)去控制調(diào)節(jié)汽閥的開(kāi)度，是一種單沖量的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)或頻率調(diào)節(jié)。 隨著機(jī)組功率的增加，單元制和再熱機(jī)組的采用，這種單沖量調(diào)節(jié)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的要求，給汽輪機(jī)調(diào)節(jié)提出一些列問(wèn)題。(1)再熱汽輪機(jī)采用單元制后，在機(jī)組負(fù)荷變化較大時(shí)，汽

13、輪機(jī)進(jìn)汽壓力也發(fā)生變化(直流爐更明顯)，導(dǎo)致汽閥開(kāi)度相同的條件下，蒸汽流量發(fā)生變化，再加上蒸汽壓力變化引起的蒸汽作功變化，使得汽閥開(kāi)度與功率之間的比例關(guān)系發(fā)生較大的改變。而這個(gè)恒定的比例關(guān)系是單沖量頻率調(diào)節(jié)的一個(gè)重要前提，因?yàn)橹挥袧M足這個(gè)前提，才能滿足在一定的轉(zhuǎn)速變化下，有一相應(yīng)固定不變的功率變化，適應(yīng)外界負(fù)荷變化的要求。否則勢(shì)必引起轉(zhuǎn)速(頻率)的進(jìn)一步變化，延滯調(diào)節(jié)的過(guò)渡過(guò)程，造成電網(wǎng)頻率和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不穩(wěn)定(2)由于再熱汽輪機(jī)存在中間再熱容積，使得中、低壓缸的功率改變滯后于調(diào)節(jié)汽閥的變化，這也破壞了汽閥開(kāi)度與功率之間的變化關(guān)系，使得單沖量的頻率調(diào)節(jié)難于適應(yīng)電網(wǎng)對(duì)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。 (3)

14、以前所講的調(diào)節(jié)，都是假定在汽輪機(jī)的初，終參數(shù)不變的條件下外界負(fù)荷變化進(jìn)行的調(diào)節(jié)。但汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，凝汽器真空，蒸汽的初參數(shù)的任何變化也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)功，率的改變。汽輪機(jī)初，終參數(shù)的變化對(duì)汽輪機(jī)的干擾稱為內(nèi)部擾動(dòng)，簡(jiǎn)稱內(nèi)擾，外界負(fù)荷的變化對(duì)汽輪機(jī)的干擾稱為外部干擾，簡(jiǎn)稱外擾。單沖量的頻率調(diào)節(jié)在外擾時(shí)可借助于調(diào)速器的動(dòng)作，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率。但產(chǎn)生內(nèi)擾時(shí)卻不能借助調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的功率，這就是說(shuō)單沖量的頻率調(diào)節(jié)沒(méi)有抗內(nèi)擾的能力。而雙沖量的功率頻率調(diào)節(jié)采用功率和頻率兩個(gè)沖量綜合起來(lái)去控制調(diào)節(jié)汽閥，獲得了比頻率調(diào)節(jié)要好得多的效果。 二、功頻電液調(diào)節(jié)的基本原理二、功頻電液調(diào)節(jié)的基本原理圖示為功頻電液調(diào)節(jié)的原

15、則性方框圖。主要由電調(diào)和液控兩大部分組成。液控部分即錯(cuò)油門和油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，電調(diào)部分由測(cè)頻單元，測(cè)功單元，給定單元，比例微分積分校正單元(pid）和電液轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。對(duì)于電調(diào)、液調(diào)并存的機(jī)組還設(shè)有液調(diào)部分和電液跟蹤單元，保證電調(diào)和液調(diào)始終同步，以便隨時(shí)切換之用。 1單機(jī)運(yùn)行 機(jī)組在并網(wǎng)前或單機(jī)運(yùn)行時(shí)，其功率由外界決定，因而測(cè)功回路不起作用，功頻調(diào)節(jié)變成單一的頻率調(diào)節(jié)。此時(shí)機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)測(cè)頻單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)一un(因是負(fù)反饋信號(hào)，故取負(fù)值)和轉(zhuǎn)速給定信號(hào) un (直接由電源取得，其值由人工整定) 送入pid校正單元見(jiàn)圖進(jìn)行運(yùn)算放大，輸出一控制電壓信號(hào)u，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液壓變化信

16、號(hào)p控制油動(dòng)機(jī)的動(dòng)作，以改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速。 2并網(wǎng)運(yùn)行 機(jī)組并入電網(wǎng)后，頻率由電網(wǎng)決定，一般認(rèn)為電網(wǎng)頻率是穩(wěn)定不變的，則測(cè)頻網(wǎng)路不起作用，功頻調(diào)節(jié)實(shí)際成為單一的功率調(diào)節(jié)。汽輪機(jī)的實(shí)發(fā)功率通過(guò)測(cè)功單元轉(zhuǎn)換為直流模擬電壓信號(hào)一un(負(fù)號(hào)表示負(fù)反饋信號(hào))，它與功率給定信號(hào)un在pid校正單元內(nèi)比較，綜合后，輸出電壓控制信號(hào)，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為液調(diào)信號(hào)去控制油動(dòng)機(jī)動(dòng)作，改變機(jī)組負(fù)荷。 3一般工況 現(xiàn)以外界負(fù)荷增加為例來(lái)討論。當(dāng)外界負(fù)荷增加時(shí)，電網(wǎng)頻率降低，轉(zhuǎn)速模擬電壓un相應(yīng)減小，此時(shí)un、un、 un均未變，因而pid校正單元的翰入信號(hào)為正頻率偏差信號(hào)un，經(jīng)pid作用后輸出u，調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大，機(jī)組功

17、率增加。功率增大而引起反饋送回的功率模擬信號(hào)un也增大，但功率給定un未變，因此功率偏差un un出現(xiàn)負(fù)值，該負(fù)的功率偏差信號(hào)與正的頻率偏差信號(hào)在pid中相比較。如果功率偏差的負(fù)電壓信號(hào)正好等于頻率偏差的正電壓信號(hào)，則兩者互相抵消，pid輸入為零，調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束，如果功率偏差的負(fù)電壓信號(hào)不能完全抵消頻率偏差的正電壓信號(hào)，pjd的輸入就不為零，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)繼續(xù)動(dòng)作，增大機(jī)組功率直到功率偏差信號(hào)和頻率偏差信號(hào)相平衡，pid輸入為零，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作才；告結(jié)束，達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定工況。 汽輪機(jī)是在較高的壓力，溫度及高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的大型回轉(zhuǎn)設(shè)備。為了確保設(shè)備和運(yùn)行人員的安全，除了要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)十分可靠外，還設(shè)置了必

18、要的保護(hù)裝置。運(yùn)行中，當(dāng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障或設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，保護(hù)裝置能及時(shí)動(dòng)作， 迅速地切斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽，緊急停機(jī)，以避免擴(kuò)大事故或損壞設(shè)備。 汽輪機(jī)應(yīng)有以下的自動(dòng)保護(hù)裝置：超速停機(jī)保護(hù)裝置，軸向位移保護(hù)裝置，低油壓保護(hù)裝置以及低真空保護(hù)裝置。 第一節(jié)第一節(jié) 自動(dòng)主汽閥自動(dòng)主汽閥 自動(dòng)主汽閥的作用及要求： 自動(dòng)主汽閥的作用是：當(dāng)任一保護(hù)裝置動(dòng)作后，迅速地切斷進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽，停止機(jī)組運(yùn)行。對(duì)自動(dòng)主汽閥的要求是： (1)在任何緊急情況，特別是在油源斷絕時(shí)，自動(dòng)主汽閥仍能迅速關(guān)閉。因此，自動(dòng)主汽閥一般都是利用彈簧力來(lái)關(guān)閉的。為了可靠起見(jiàn)，一般采用雙彈簧結(jié)構(gòu) (2)有足夠大的關(guān)閉力和快速性，一般要求在主汽

19、閥全關(guān)以后，彈簧對(duì)汽閥的壓緊力留有500800公斤的裕量，從保護(hù)裝置動(dòng)作到主汽閥全關(guān)的時(shí)間應(yīng)小于0508秒。(3)有隔熱防火措施。由于自動(dòng)主汽閥一般是由壓力油開(kāi)啟的，而主汽閥的溫度很高，因此，自動(dòng)主汽閥的油壓操作機(jī)構(gòu)必須有良好的密封裝置，操作機(jī)構(gòu)與主汽閥之間應(yīng)有隔熱措施。(4)有在正常運(yùn)行中活動(dòng)自動(dòng)主汽閥的裝置，以防自動(dòng)主汽閥長(zhǎng)期不動(dòng)而造成卡澀。(5)主汽閥應(yīng)具有足夠的嚴(yán)密性。在高壓汽輪機(jī)中，要保證主汽閥完全嚴(yán)密不漏是困難的，一般要求在額定參數(shù)時(shí)，主汽閥全關(guān)后(調(diào)節(jié)汽閥全開(kāi))，機(jī)組轉(zhuǎn)速能降到1000轉(zhuǎn)分以下。 此外，還要求主汽閥具有良好的型線以減少節(jié)流損失，采用有預(yù)啟閥的閥芯，以減少開(kāi)啟時(shí)需要

20、的提升力，使操縱裝置結(jié)構(gòu)緊湊第二節(jié)第二節(jié) 超速保護(hù)裝置超速保護(hù)裝置 汽輪機(jī)設(shè)有超速保護(hù)裝置，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定裝速的110112時(shí)，超速保護(hù)裝置動(dòng)作，自動(dòng)關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，緊急停機(jī)。 超速保護(hù)裝置由危急保安器和危急遮斷油門兩步分組成。 一，危急保安器 危急保安器主要有飛錘式和飛環(huán)式兩種型式，其基本工作原理相同。圖為飛錘式危急保安器結(jié)構(gòu)圖。它裝于汽輪機(jī)主軸前端，由偏心飛錘2、壓彈簧3和調(diào)整螺帽1等主要部件組成。 偏心飛錘的重心o與旋轉(zhuǎn)中心偏差65毫米。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心飛錘由于重心偏離了旋轉(zhuǎn)中心，將產(chǎn)生一個(gè)使飛錘向外移動(dòng)的離心力，而壓彈簧3的作用力阻止飛錘外移。在轉(zhuǎn)子低于危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速

21、時(shí)，彈簧的壓力大于偏心飛錘的離心力，飛錘位于圖示位置不動(dòng)。若機(jī)組轉(zhuǎn)速大于危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí)，偏心飛錘的離心力大于彈簧的壓力，飛錘立即飛出。隨著飛錘的移動(dòng)，其偏心半徑增加，離心力增加，雖然此時(shí)彈簧的壓力也增加，但離心力的增加量大于彈簧壓力的增加量，所以偏心飛錘一旦飛出，就將走完它的全行程(其行程為6毫米)。調(diào)整螺帽1用來(lái)調(diào)整危急保安器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速，若將調(diào)整螺帽順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使彈簧預(yù)壓縮量增加，動(dòng)作轉(zhuǎn)速增加，反之，動(dòng)作轉(zhuǎn)速降低。 l危機(jī)遮斷器超速試驗(yàn)時(shí)不動(dòng)作，或動(dòng)作轉(zhuǎn)速高低不穩(wěn)，這可能是因?yàn)椋簂（1）彈簧預(yù)緊力太大。l（2）危機(jī)遮斷器銹蝕犯卡。l（3）撞擊子間隙太大，撞擊子偏斜。l二、保安裝置試驗(yàn)及

22、調(diào)整l1、手動(dòng)危機(jī)遮斷器試驗(yàn)l2、輔助超速遮斷閥動(dòng)作轉(zhuǎn)速的整定l3、危機(jī)遮斷器充油試驗(yàn)及超速試驗(yàn)l（1）手動(dòng)危機(jī)遮斷裝置試驗(yàn)合格。l（2）單個(gè)危機(jī)遮斷器充油試驗(yàn)。l（3）單個(gè)危機(jī)遮斷器超速試驗(yàn)。l（4）兩個(gè)危機(jī)遮斷器超速試驗(yàn)。（兩次試驗(yàn)的動(dòng)作轉(zhuǎn)速差不超過(guò)0.6%）l（5）危機(jī)遮斷器動(dòng)作轉(zhuǎn)速的調(diào)整。x=l（n2x- n22）/（ n22- n21）第三節(jié)第三節(jié) 軸向位移保護(hù)裝置軸向位移保護(hù)裝置軸向位移保護(hù)裝置的作用：當(dāng)軸向位移達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)軸位移達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷汽源停機(jī)。一、液壓式軸向位移保護(hù)裝置一、液壓式軸向位移保護(hù)裝置二、電磁式軸向位移保護(hù)裝置二、電磁式軸向

23、位移保護(hù)裝置第四節(jié)第四節(jié) 低油壓保護(hù)裝置低油壓保護(hù)裝置 汽輪機(jī)供油系統(tǒng)的基本作用是：汽輪機(jī)供油系統(tǒng)的基本作用是： (1)供汽輪發(fā)電機(jī)組各軸承作潤(rùn)滑油，使軸頸和軸瓦之間形成油膜，以減少摩擦損失，同時(shí)帶走由摩擦產(chǎn)生的熱量和由轉(zhuǎn)子傳來(lái)的熱量； (2)供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)和保護(hù)裝置用油。 供油系統(tǒng)除上述作用之外，對(duì)于不同類型的機(jī)組，還有一些特殊作用：例如供給采用氫冷卻發(fā)電機(jī)的氫密封裝置用油及供給大功率機(jī)組的頂軸裝置用油等。 第一節(jié)第一節(jié) 離心式主油泵供油系統(tǒng)離心式主油泵供油系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 供油系統(tǒng)的主要設(shè)備供油系統(tǒng)的主要設(shè)備 供油系統(tǒng)主要由主油泵，輔助油泵，注油器，冷油器，油箱及過(guò)壓閥等設(shè)備組成。 一、主油

24、泵 主油泵有容積式和離心式兩種，其工作原理與結(jié)構(gòu)巳在流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程中討論，不再重復(fù)。 二、輔助油泵 輔助油泵的作用是在汽輪機(jī)啟動(dòng)，停機(jī)或發(fā)生事故，主油泵不能正常工作時(shí)，及時(shí)地向調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)供油。它分為高壓輔助油泵和低壓輔助油泵兩種。高壓輔助油泵又稱為啟動(dòng)油泵或調(diào)速油泵，它的作用是在主油泵不能正常工作時(shí)(如啟動(dòng)，停機(jī)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速低于油泵工作轉(zhuǎn)速時(shí))，供給調(diào)節(jié)、保護(hù)系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)用油。低壓輔助油泵有交流電動(dòng)油泵和直流電動(dòng)油泵兩種，以保證在廠用電中斷時(shí)能夠供給潤(rùn)滑用油，確保軸承安全。 三，注油器三，注油器 注油器結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由噴嘴1。吸油室2，混合室3和擴(kuò)壓管4組成。壓力油

25、以很高的速度自噴嘴1噴出，將吸油室中的油帶入混合室3，然后進(jìn)入擴(kuò)壓管4，在擴(kuò)壓管中油流速度降低，其速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。由此可?jiàn)，注油器的作用是將小流量的高壓油轉(zhuǎn)換成大流量的低壓油，對(duì)主油泵的入口或潤(rùn)滑系統(tǒng)供油。注油器通常布置在油箱里，既可使油均勻地進(jìn)入吸油室，又可避免漏入空氣。 四、冷油器 冷油器是一種表面式熱交換器，其作用是降低潤(rùn)滑油的溫度，使?jié)櫥捅３衷?540之間。冷油器的結(jié)構(gòu)如圖所示。它主要是由銅管6，固定管板3，活動(dòng)管板7和圓筒形殼體4等組成。銅管6脹接在固定管板3和活動(dòng)管板7上，油在管外流動(dòng)，冷卻水在管內(nèi)流動(dòng)，產(chǎn)生熱交換，將油的熱量帶走。為了提高冷卻效果，在油室內(nèi)裝有若干塊隔板5，以增加油在冷卻器中的流程。銅管一端采用活動(dòng)管板，是為了保證銅管能自由脹縮和便于將銅管束從外殼中抽出清洗。冷油器中油側(cè)壓力高于水側(cè)壓力，以保證即使鋼管漏泄，也不會(huì)發(fā)生冷卻水漏入油中，使油質(zhì)惡化的現(xiàn)象 在一臺(tái)汽輪機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)中，常備有兩臺(tái)以上冷油器，這樣，既可以保證冷卻效果，又可以進(jìn)行輪換檢修。幾臺(tái)冷油器可以并聯(lián)運(yùn)行，也可以串聯(lián)運(yùn)行，串聯(lián)運(yùn)行比并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的冷卻效果好，但串聯(lián)運(yùn)行時(shí)使系統(tǒng)阻力增大，要求潤(rùn)滑油有比較富裕的壓頭 l冷油器冷油器l冷油器在大修中應(yīng)徹底清洗油水兩側(cè)，清洗完畢后進(jìn)行