工業(yè)透平的分類及調(diào)節(jié)匯總

1、1工業(yè)透平的分類及調(diào)節(jié)工業(yè)透平的分類及調(diào)節(jié)2 工業(yè)透平是為工業(yè)部門專門設計的，其用途非常廣泛，工業(yè)透平是為工業(yè)部門專門設計的，其用途非常廣泛，而且工業(yè)透平的自動調(diào)節(jié)與電站透平有不同之處而且工業(yè)透平的自動調(diào)節(jié)與電站透平有不同之處工業(yè)透平的特點：工業(yè)透平的特點：1. 工作可靠、不依賴于外部電源、過載能力大工作可靠、不依賴于外部電源、過載能力大2. 可以用于熱能電能的聯(lián)合生產(chǎn)可以用于熱能電能的聯(lián)合生產(chǎn)3. 可利用工業(yè)部門產(chǎn)生的廢熱（如硫酸廠、煉鋼廠可利用工業(yè)部門產(chǎn)生的廢熱（如硫酸廠、煉鋼廠）4. 可以滿足高速、變速、大功率拖動的要求可以滿足高速、變速、大功率拖動的要求工業(yè)透平的主要形式工業(yè)透平的主要

2、形式1. 背壓式背壓式 2. 冷凝式冷凝式 3. 抽氣式抽氣式3 背壓式背壓式是熱電聯(lián)產(chǎn)的一種重要形式；是熱電聯(lián)產(chǎn)的一種重要形式；冷凝式冷凝式長用于廢熱長用于廢熱利用和或大功率拖動；利用和或大功率拖動；抽氣式抽氣式實際上就是冷凝式與背壓式實際上就是冷凝式與背壓式的一體化。的一體化。 三種透平都可以用于等速發(fā)電或者變速拖動，工業(yè)透平三種透平都可以用于等速發(fā)電或者變速拖動，工業(yè)透平與工業(yè)生產(chǎn)過程密切相關，對調(diào)節(jié)的要求具有多樣化的特與工業(yè)生產(chǎn)過程密切相關，對調(diào)節(jié)的要求具有多樣化的特點，所以調(diào)節(jié)系統(tǒng)要有較大的靈活性。點，所以調(diào)節(jié)系統(tǒng)要有較大的靈活性。4熱電式透平調(diào)節(jié)熱電式透平調(diào)節(jié)一、背壓式透平調(diào)節(jié)一、

3、背壓式透平調(diào)節(jié) 背壓式是指透平在背壓式是指透平在一定一定的蒸汽壓力下將其排汽全部的蒸汽壓力下將其排汽全部送給熱能用戶，電功率越大蒸汽量越大，供熱也就越送給熱能用戶，電功率越大蒸汽量越大，供熱也就越多，反之亦然；供熱、發(fā)電之間多，反之亦然；供熱、發(fā)電之間一一對應一一對應，所以一般，所以一般不能同時滿足熱能和電能用戶不能同時滿足熱能和電能用戶 根據(jù)以上分析可知，機組只能根據(jù)以上分析可知，機組只能按電負荷按電負荷運行或者運行或者按按熱負荷熱負荷運行：運行： 1. 按電負荷運行：熱能用戶大而電能用戶小，供熱不足由按電負荷運行：熱能用戶大而電能用戶小，供熱不足由熱網(wǎng)或者抵押鍋爐來補足，需設速度自動調(diào)節(jié)以

4、保證電負荷的熱網(wǎng)或者抵押鍋爐來補足，需設速度自動調(diào)節(jié)以保證電負荷的頻率。頻率。 1. 按熱負荷運行：電能用戶大而熱能用戶小，供熱不足由按熱負荷運行：電能用戶大而熱能用戶小，供熱不足由電網(wǎng)來補足，機組頻率和電網(wǎng)保持同步，速度調(diào)節(jié)不工作；為電網(wǎng)來補足，機組頻率和電網(wǎng)保持同步，速度調(diào)節(jié)不工作；為了保證供熱壓力恒定，需設壓力自動調(diào)節(jié)。了保證供熱壓力恒定，需設壓力自動調(diào)節(jié)。5 注意注意：在機組并網(wǎng)和甩負荷時，機組均該由調(diào)速系統(tǒng)來控制，所以調(diào)：在機組并網(wǎng)和甩負荷時，機組均該由調(diào)速系統(tǒng)來控制，所以調(diào)速系統(tǒng)必不可少；甩負荷時調(diào)壓系統(tǒng)會反調(diào)（開閥門），所以必須消除速系統(tǒng)必不可少；甩負荷時調(diào)壓系統(tǒng)會反調(diào)（開閥門）

5、，所以必須消除這一現(xiàn)象。這一現(xiàn)象。6789二、抽汽式透平調(diào)節(jié)二、抽汽式透平調(diào)節(jié) 抽汽式透平在一定范圍內(nèi)可以同時滿足電負荷和熱負荷抽汽式透平在一定范圍內(nèi)可以同時滿足電負荷和熱負荷的需求。電負荷變化時直接影響機組的轉(zhuǎn)速，熱負荷變化的需求。電負荷變化時直接影響機組的轉(zhuǎn)速，熱負荷變化時直接影響抽汽壓力。時直接影響抽汽壓力。調(diào)節(jié)方式：不聯(lián)系調(diào)節(jié)、聯(lián)系調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式：不聯(lián)系調(diào)節(jié)、聯(lián)系調(diào)節(jié)不聯(lián)系調(diào)節(jié)：調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)之間互不聯(lián)系。工作方式如下：不聯(lián)系調(diào)節(jié)：調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)之間互不聯(lián)系。工作方式如下：（1）假定電負荷變化而熱負荷不變，電負荷）假定電負荷變化而熱負荷不變，電負荷增加增加，機組轉(zhuǎn)速，機組轉(zhuǎn)速n降

6、低降低，調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)開大開大高壓調(diào)節(jié)閥，功率高壓調(diào)節(jié)閥，功率增加增加，同時進汽量的增加引起抽汽壓，同時進汽量的增加引起抽汽壓力力Pe增加增加，調(diào)壓系統(tǒng)，調(diào)壓系統(tǒng)開大開大低壓調(diào)節(jié)閥。高壓調(diào)節(jié)閥和低壓調(diào)節(jié)閥動作低壓調(diào)節(jié)閥。高壓調(diào)節(jié)閥和低壓調(diào)節(jié)閥動作方向方向相同相同（2）假定熱負荷變化而電負荷不變，熱負荷）假定熱負荷變化而電負荷不變，熱負荷增加增加，抽汽壓力，抽汽壓力Pe降低降低，調(diào)壓系統(tǒng)調(diào)壓系統(tǒng)關小關小低壓調(diào)節(jié)閥以維持抽汽壓力的恒定，低壓透平功率低壓調(diào)節(jié)閥以維持抽汽壓力的恒定，低壓透平功率降低降低，總功率總功率降低降低，調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)開大開大高壓調(diào)節(jié)閥維持功率平衡。高壓調(diào)節(jié)閥和高壓調(diào)節(jié)閥維

7、持功率平衡。高壓調(diào)節(jié)閥和低壓調(diào)節(jié)閥動作方向低壓調(diào)節(jié)閥動作方向相反相反。10 不聯(lián)系調(diào)節(jié)的不聯(lián)系調(diào)節(jié)的缺點缺點：在不聯(lián)系調(diào)節(jié)中，無論在不聯(lián)系調(diào)節(jié)中，無論是電負荷變化還是熱負是電負荷變化還是熱負荷變化，調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)荷變化，調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)都要投入工作。壓系統(tǒng)都要投入工作。1112 不聯(lián)系調(diào)節(jié)方式的方塊圖如上圖（不聯(lián)系調(diào)節(jié)方式的方塊圖如上圖（a）所示，調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)雖不聯(lián)系，但機）所示，調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)壓系統(tǒng)雖不聯(lián)系，但機組內(nèi)部是有熱力特性聯(lián)系的，所以會相互干擾，為了消除干擾須采用聯(lián)系調(diào)節(jié)，即組內(nèi)部是有熱力特性聯(lián)系的，所以會相互干擾，為了消除干擾須采用聯(lián)系調(diào)節(jié)，即調(diào)速器調(diào)速器不僅不僅控制高壓調(diào)節(jié)閥

8、同時控制高壓調(diào)節(jié)閥同時也也控制低壓調(diào)節(jié)閥門；調(diào)壓器控制低壓調(diào)節(jié)閥門；調(diào)壓器不僅不僅控制低壓調(diào)節(jié)閥，控制低壓調(diào)節(jié)閥，同時同時也也控制高壓調(diào)節(jié)閥，聯(lián)系調(diào)節(jié)的方塊圖如上圖（控制高壓調(diào)節(jié)閥，聯(lián)系調(diào)節(jié)的方塊圖如上圖（b）所示。）所示。13 2.聯(lián)系調(diào)節(jié)聯(lián)系調(diào)節(jié):利用調(diào)節(jié)系統(tǒng)之間的聯(lián)利用調(diào)節(jié)系統(tǒng)之間的聯(lián)系消除機組內(nèi)部的熱力聯(lián)系。系消除機組內(nèi)部的熱力聯(lián)系。 用外部聯(lián)系來消除內(nèi)部聯(lián)系是有條用外部聯(lián)系來消除內(nèi)部聯(lián)系是有條件的（正則條件）。左圖所示的就是件的（正則條件）。左圖所示的就是聯(lián)系調(diào)節(jié)。當機組轉(zhuǎn)速變化時調(diào)速器聯(lián)系調(diào)節(jié)。當機組轉(zhuǎn)速變化時調(diào)速器控制高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥作同方控制高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥作同方向

9、運動；當抽汽壓力變化時調(diào)壓器控向運動；當抽汽壓力變化時調(diào)壓器控制高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥作反方向制高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥作反方向運動。運動。 如果杠桿的比例關系設計得當，則如果杠桿的比例關系設計得當，則電負荷變化時只影響轉(zhuǎn)速而不影響抽電負荷變化時只影響轉(zhuǎn)速而不影響抽汽壓力，熱負荷變化時，只影響抽汽汽壓力，熱負荷變化時，只影響抽汽壓力而不影響轉(zhuǎn)速。（靜態(tài)正則）壓力而不影響轉(zhuǎn)速。（靜態(tài)正則）141516三、雙抽汽機組調(diào)節(jié)三、雙抽汽機組調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)參數(shù)：機組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)參數(shù)：機組轉(zhuǎn)速n，中壓抽汽壓力，中壓抽汽壓力Pe1，低壓抽汽壓力，低壓抽汽壓力Pe2調(diào)節(jié)元件：高壓調(diào)節(jié)閥（調(diào)節(jié)元件：高壓調(diào)節(jié)閥（m1），中壓調(diào)

10、節(jié)閥（），中壓調(diào)節(jié)閥（m2），低壓調(diào)），低壓調(diào)節(jié)閥（節(jié)閥（m3）出現(xiàn)擾動時，閥門動作如下出現(xiàn)擾動時，閥門動作如下:（1） 電負荷電負荷 N n m1 Pe1 m2 Pe2 m3 （2） 中抽中抽Ge1 Pe1 m2 Pe2 m3 功率功率 n m1（3） 中抽中抽Ge2 Pe2 m3 功率功率 n m1 Pe1 m2 為了使某一個被調(diào)參數(shù)變化時不干擾其他被調(diào)參數(shù)，如當電負荷為了使某一個被調(diào)參數(shù)變化時不干擾其他被調(diào)參數(shù)，如當電負荷N變變化只影響轉(zhuǎn)速化只影響轉(zhuǎn)速n，這就要求調(diào)速器能同時可能告知，這就要求調(diào)速器能同時可能告知m1、m2和和m3工作，工作，同時滿足同時滿足正則條件正則條件，從而，從而P

11、e1和和Pe2不受影響。同理推及不受影響。同理推及Ge1和和Ge2發(fā)生發(fā)生變化時。變化時。17上圖為上圖為CC12機組聯(lián)系調(diào)節(jié)的工作原理。分析可知，經(jīng)過適當配置，可機組聯(lián)系調(diào)節(jié)的工作原理。分析可知，經(jīng)過適當配置，可以使系統(tǒng)滿足正則條件以使系統(tǒng)滿足正則條件.18多參數(shù)調(diào)節(jié)多參數(shù)調(diào)節(jié) 所謂所謂多參數(shù)多參數(shù)是指調(diào)節(jié)對象的被調(diào)參數(shù)不只一個而同時有多是指調(diào)節(jié)對象的被調(diào)參數(shù)不只一個而同時有多個。工業(yè)透平調(diào)節(jié)往往屬于多參數(shù)調(diào)節(jié)。個。工業(yè)透平調(diào)節(jié)往往屬于多參數(shù)調(diào)節(jié)。一、調(diào)節(jié)元件的數(shù)目一、調(diào)節(jié)元件的數(shù)目 被調(diào)參數(shù)不只一個，調(diào)節(jié)元件的數(shù)目必須不少于（一般等于）被調(diào)參被調(diào)參數(shù)不只一個，調(diào)節(jié)元件的數(shù)目必須不少于（一般

12、等于）被調(diào)參數(shù)的數(shù)目。例如前面的雙抽汽機組有三個被調(diào)參數(shù)，它至少有三個調(diào)節(jié)數(shù)的數(shù)目。例如前面的雙抽汽機組有三個被調(diào)參數(shù)，它至少有三個調(diào)節(jié)元件。元件的形式可以變，但個數(shù)不能變。元件。元件的形式可以變，但個數(shù)不能變。二、敏感元件的數(shù)目二、敏感元件的數(shù)目 如果多參數(shù)調(diào)節(jié)的各被調(diào)參數(shù)之間是獨立變化的，則敏感元件的數(shù)目如果多參數(shù)調(diào)節(jié)的各被調(diào)參數(shù)之間是獨立變化的，則敏感元件的數(shù)目也必須不少于（一般等于）被調(diào)參數(shù)的數(shù)目；如果多參數(shù)調(diào)節(jié)中有些被也必須不少于（一般等于）被調(diào)參數(shù)的數(shù)目；如果多參數(shù)調(diào)節(jié)中有些被調(diào)參數(shù)有固定的聯(lián)系，則這些有聯(lián)系的參數(shù)可以公用一個敏感元件來控調(diào)參數(shù)有固定的聯(lián)系，則這些有聯(lián)系的參數(shù)可以公

13、用一個敏感元件來控制。制。三、信號的綜合和控制三、信號的綜合和控制多個敏感元件，多個調(diào)節(jié)元件多個敏感元件，多個調(diào)節(jié)元件敏感元件如何控制調(diào)節(jié)元件？敏感元件如何控制調(diào)節(jié)元件？如果要求進行聯(lián)系調(diào)節(jié)，則將要考慮信號的綜合和控制問題。如果要求進行聯(lián)系調(diào)節(jié)，則將要考慮信號的綜合和控制問題。19 圖圖9-5 所示的雙抽汽機組聯(lián)系調(diào)節(jié)是采用通流式放大器，可以看出通流式所示的雙抽汽機組聯(lián)系調(diào)節(jié)是采用通流式放大器，可以看出通流式放大器能方便實現(xiàn)信號的綜合和控制，其形式為放大器能方便實現(xiàn)信號的綜合和控制，其形式為并聯(lián)式并聯(lián)式20四、原則方案和工具問題四、原則方案和工具問題透平調(diào)節(jié)的任務透平調(diào)節(jié)的任務怎樣調(diào)節(jié)？（原則

14、方案問題）怎樣調(diào)節(jié)？（原則方案問題）怎樣實現(xiàn)？（工具問題）怎樣實現(xiàn)？（工具問題）以熱電式透平為例來說明：以熱電式透平為例來說明：（1）原則方案問題。背壓式透平調(diào)節(jié)中如按電負荷運行則是速度調(diào)節(jié)）原則方案問題。背壓式透平調(diào)節(jié)中如按電負荷運行則是速度調(diào)節(jié)而按熱負荷運行則是壓力調(diào)節(jié)；抽汽式透平調(diào)節(jié)中采用聯(lián)系調(diào)節(jié)且設而按熱負荷運行則是壓力調(diào)節(jié)；抽汽式透平調(diào)節(jié)中采用聯(lián)系調(diào)節(jié)且設計需滿足正則條件。得到上述原則方案都要先對機組的特性和運行條計需滿足正則條件。得到上述原則方案都要先對機組的特性和運行條件作初步的綜合分析。件作初步的綜合分析。（2）工具問題。實現(xiàn)原則方案的工具選擇主要根據(jù)制造廠慣用的部件）工具問題

15、。實現(xiàn)原則方案的工具選擇主要根據(jù)制造廠慣用的部件來確定。為實現(xiàn)同一種原則方案，可以采用杠桿聯(lián)系，也可以采用液來確定。為實現(xiàn)同一種原則方案，可以采用杠桿聯(lián)系，也可以采用液壓聯(lián)系或電氣聯(lián)系。壓聯(lián)系或電氣聯(lián)系。21五、工況轉(zhuǎn)換問題五、工況轉(zhuǎn)換問題 左圖為一次抽汽透平的簡化左圖為一次抽汽透平的簡化工況圖。從圖中可以看出透平可工況圖。從圖中可以看出透平可能在（能在（1）冷凝工況冷凝工況：沿著冷凝：沿著冷凝工況線；（工況線；（2）背壓工況背壓工況：沿著：沿著背壓工況線；（背壓工況線；（3）抽汽工況抽汽工況：工況圖所包含的整個面積之內(nèi)，工況圖所包含的整個面積之內(nèi)，三種工況下工作。三種工況下工作。 冷凝工況和

16、背壓工況都不存冷凝工況和背壓工況都不存在聯(lián)系調(diào)節(jié)的問題；抽汽工作工在聯(lián)系調(diào)節(jié)的問題；抽汽工作工況時，在兩個陰影區(qū)內(nèi)，聯(lián)系調(diào)況時，在兩個陰影區(qū)內(nèi)，聯(lián)系調(diào)節(jié)均遭到了破壞。節(jié)均遭到了破壞。 機組運行時，如何保證機組機組運行時，如何保證機組從一個工況平穩(wěn)地、方便地轉(zhuǎn)到從一個工況平穩(wěn)地、方便地轉(zhuǎn)到另一個工況，這一問題需要采取另一個工況，這一問題需要采取專門的措施，這便使得原則方案專門的措施，這便使得原則方案的內(nèi)容變得豐富。的內(nèi)容變得豐富。22工業(yè)透平調(diào)節(jié)工業(yè)透平調(diào)節(jié) 工業(yè)透平的被調(diào)參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)過程的需要，可能有透平的轉(zhuǎn)工業(yè)透平的被調(diào)參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)過程的需要，可能有透平的轉(zhuǎn)速、進汽壓力、排汽壓力或抽汽壓力，

17、被拖動的泵、壓縮機或速、進汽壓力、排汽壓力或抽汽壓力，被拖動的泵、壓縮機或風機的流量或出口壓力或進口壓力等風機的流量或出口壓力或進口壓力等。有時被調(diào)參數(shù)不只一個。有時被調(diào)參數(shù)不只一個。一、冷凝式透平調(diào)節(jié)一、冷凝式透平調(diào)節(jié) （1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：和電站透平調(diào)節(jié)沒什么差別）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：和電站透平調(diào)節(jié)沒什么差別（2）進汽壓力調(diào)節(jié)：當工業(yè)透平只與廢熱鍋爐配合運行發(fā)電時采用。透平）進汽壓力調(diào)節(jié)：當工業(yè)透平只與廢熱鍋爐配合運行發(fā)電時采用。透平進汽壓力作為被調(diào)參數(shù)時（進汽壓力作為被調(diào)參數(shù)時（冷凝透平只有一個調(diào)節(jié)元件只能有一個被調(diào)參冷凝透平只有一個調(diào)節(jié)元件只能有一個被調(diào)參數(shù)數(shù)），透平轉(zhuǎn)速只能靠電網(wǎng)維持，機組單獨運行則

18、頻率不穩(wěn)。甩負荷時，），透平轉(zhuǎn)速只能靠電網(wǎng)維持，機組單獨運行則頻率不穩(wěn)。甩負荷時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)要投入工作。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)要投入工作。（3）變速調(diào)節(jié)：拖動范疇，被調(diào)參數(shù)通常為泵、壓縮機或風機的流量或出）變速調(diào)節(jié)：拖動范疇，被調(diào)參數(shù)通常為泵、壓縮機或風機的流量或出口壓力，稱變速流量調(diào)節(jié)或變速壓力調(diào)節(jié)?？趬毫?，稱變速流量調(diào)節(jié)或變速壓力調(diào)節(jié)。23 上圖（上圖（a）為變速流量調(diào)節(jié)，當管網(wǎng)阻力由）為變速流量調(diào)節(jié)，當管網(wǎng)阻力由RA 增至增至RB時，為了使流量不時，為了使流量不變，機組轉(zhuǎn)速應由變，機組轉(zhuǎn)速應由n2增至增至n1；反之阻力降至；反之阻力降至RC機組轉(zhuǎn)速應降至機組轉(zhuǎn)速應降至n3。由流量。由流量調(diào)節(jié)器來控制透平

19、調(diào)節(jié)閥。（調(diào)節(jié)器來控制透平調(diào)節(jié)閥。（b）為變速壓力調(diào)節(jié)，由調(diào)壓器來控制透平的）為變速壓力調(diào)節(jié)，由調(diào)壓器來控制透平的調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥。24工業(yè)透平中工業(yè)透平中冷凝式透平冷凝式透平的運行方式匯總于下表：的運行方式匯總于下表：25二、背壓式透平調(diào)節(jié)二、背壓式透平調(diào)節(jié) 和冷凝式透平一樣，背壓式也只有一個調(diào)節(jié)元件，也只能有一個被調(diào)參和冷凝式透平一樣，背壓式也只有一個調(diào)節(jié)元件，也只能有一個被調(diào)參數(shù)。背壓式透平要供熱，背壓可能要作為被調(diào)參數(shù)，所以運行方式要復雜數(shù)。背壓式透平要供熱，背壓可能要作為被調(diào)參數(shù)，所以運行方式要復雜一些。一些。（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：常用于單獨運行，按電負荷工作，熱負荷由旁路或輔助鍋）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

20、：常用于單獨運行，按電負荷工作，熱負荷由旁路或輔助鍋爐保證。爐保證。（2）背壓調(diào)節(jié)：電負荷大于熱負荷，按熱負荷工作，調(diào)壓器控制透平調(diào)節(jié)）背壓調(diào)節(jié)：電負荷大于熱負荷，按熱負荷工作，調(diào)壓器控制透平調(diào)節(jié)閥。機組頻率由并列運行的其它機組來維持。閥。機組頻率由并列運行的其它機組來維持。（3）進汽壓力調(diào)節(jié)：只與廢熱鍋爐配合發(fā)電時可以采用，由調(diào)壓器來控）進汽壓力調(diào)節(jié)：只與廢熱鍋爐配合發(fā)電時可以采用，由調(diào)壓器來控制透平調(diào)節(jié)閥，機組頻率由電網(wǎng)維持，背壓由旁路或輔助鍋爐維持，甩負制透平調(diào)節(jié)閥，機組頻率由電網(wǎng)維持，背壓由旁路或輔助鍋爐維持，甩負荷時調(diào)速器應投入工作。荷時調(diào)速器應投入工作。（4）變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：同冷凝式透

21、平。）變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：同冷凝式透平。26上圖為一種背壓式透平拖動的系統(tǒng)簡圖，上圖為一種背壓式透平拖動的系統(tǒng)簡圖，T1的排汽一般不能與的排汽一般不能與T2、T3及熱用戶完全適應，所以采用了及熱用戶完全適應，所以采用了旁路系統(tǒng)旁路系統(tǒng)來維持系統(tǒng)的平衡。來維持系統(tǒng)的平衡。27工業(yè)透平中背壓式透平的運行方式匯總于下表：工業(yè)透平中背壓式透平的運行方式匯總于下表：28三、抽汽式透平調(diào)節(jié)三、抽汽式透平調(diào)節(jié) 一次抽汽式透平有兩個調(diào)節(jié)元件，也就可以有兩個被調(diào)參數(shù)，有可能在一次抽汽式透平有兩個調(diào)節(jié)元件，也就可以有兩個被調(diào)參數(shù)，有可能在一定范圍內(nèi)同時滿足熱用戶和電用戶兩者的需求，抽汽式透平在某些情況一定范圍內(nèi)同時滿足熱

22、用戶和電用戶兩者的需求，抽汽式透平在某些情況下也可以按冷凝工況運行或按背壓工況運行。下也可以按冷凝工況運行或按背壓工況運行。（1）轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速抽汽壓力調(diào)節(jié)：由調(diào)速器和調(diào)壓器抽汽壓力調(diào)節(jié)：由調(diào)速器和調(diào)壓器同時同時控制透平的高壓調(diào)節(jié)控制透平的高壓調(diào)節(jié)閥和中壓調(diào)節(jié)閥，在一定范圍內(nèi)能同時滿足熱電兩者需求，是基本運行閥和中壓調(diào)節(jié)閥，在一定范圍內(nèi)能同時滿足熱電兩者需求，是基本運行方式。方式。（2）進汽壓力）進汽壓力抽汽壓力調(diào)節(jié)：當只與廢熱鍋爐配合運行發(fā)電時常采用。抽汽壓力調(diào)節(jié)：當只與廢熱鍋爐配合運行發(fā)電時常采用。機組的轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)來維持，甩負荷調(diào)速器須投入工作。機組的轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)來維持，甩負荷調(diào)速器須投入工作。

23、（3）變速調(diào)節(jié)：被拖動的泵或壓縮機的流量或壓力必須作為一個被調(diào)）變速調(diào)節(jié)：被拖動的泵或壓縮機的流量或壓力必須作為一個被調(diào)參數(shù)，兩個調(diào)節(jié)元件，可以同時有兩個被調(diào)參數(shù)，則另一個可選抽汽壓參數(shù)，兩個調(diào)節(jié)元件，可以同時有兩個被調(diào)參數(shù)，則另一個可選抽汽壓力以滿足熱負荷的需求。力以滿足熱負荷的需求。29工業(yè)透平中一次抽汽式透平的主要運行方式匯總于下表工業(yè)透平中一次抽汽式透平的主要運行方式匯總于下表：30四、抽汽背壓式和多次抽汽式透平調(diào)節(jié)四、抽汽背壓式和多次抽汽式透平調(diào)節(jié) 當工業(yè)過程對不同壓力的蒸汽有需求時，可用抽汽背壓式或多次抽汽式透當工業(yè)過程對不同壓力的蒸汽有需求時，可用抽汽背壓式或多次抽汽式透平。被調(diào)

24、參數(shù)和調(diào)節(jié)元件的增加使得調(diào)節(jié)方法和運行方式變得復雜。但這類平。被調(diào)參數(shù)和調(diào)節(jié)元件的增加使得調(diào)節(jié)方法和運行方式變得復雜。但這類機組實際上是背壓式、冷凝式和抽汽式的機組實際上是背壓式、冷凝式和抽汽式的一體化一體化，因此可以用前面類似的方，因此可以用前面類似的方法處理。法處理。31其他形式的控制系統(tǒng)其他形式的控制系統(tǒng)在第一部分在第一部分32中間再熱汽輪機調(diào)節(jié)中間再熱汽輪機調(diào)節(jié)33v中間再熱式透平是冷凝透平向大功率發(fā)展的產(chǎn)物為了提高經(jīng)濟性，同時又受到高溫材料的限制，目前幾乎所有大功率冷凝透平均無例外地采用了中間再熱。v但由于中間再熱的采用，機組本身特性的變化引起了不少新問題，要討論這類機組問題的調(diào)節(jié)問

25、題，當然首先也應該對調(diào)節(jié)對象的特點和運行條件有一個初步的了解。34v過去相當長的一段時期內(nèi)，冷凝式透平調(diào)節(jié)的改進工作主要著眼于系統(tǒng)的靈敏和快速動作方面，這對于中間再熱式也完全必要。v高參數(shù)大功率透平的應用，雙水內(nèi)冷凝發(fā)電機的應用，以及單機功率的迅速增加，高參數(shù)大功率的發(fā)展等，都對系統(tǒng)提出了新的要求。35v中間再熱問題v動態(tài)超速問題、功率滯后問題v引入中間再熱，在透平的高壓缸和中低壓缸之間引入了中間再器和連通管道，形成了巨大的蒸汽容汽室，此容汽室將透平分為兩段，即再熱前的高壓段和再熱后的低壓段。v 由于這個巨大的中間容積的存在，電網(wǎng)負荷變化時，透平功率的變化有很大的滯延，如圖10-1所示。甩負荷

26、后產(chǎn)生巨大的動態(tài)超速。36v 中間再熱的應用將引起機組功率的滯延，但是這種“滯延”只在動態(tài)過程中出現(xiàn)，對靜態(tài)沒有影響。v由于中間再熱式透平的再熱壓力 是根據(jù)技術經(jīng)濟比較來確定的，所以機組的大部分功率要受到“滯延”的影響。圖10-1 功率的滯延RP37v單元機組問題v由于中間再熱，必然導致單元（即一機一爐或一機兩爐）的建立和母管制的解體。v在冷凝式透平中，為了增加運行的可靠性，通常采用母管制：即許多蒸汽參數(shù)相同的鍋爐將其產(chǎn)生的蒸汽送入到共同的母管中，然后許多蒸汽參數(shù)相同的透平由母管中取用蒸汽，在機爐之間沒有一一對應的關系。38v在單元制中則將機爐一一對應的關系肯定下來，簡化了高壓管道，解決了再熱

27、后蒸汽的分配問題。v但采用了單元之后除對機爐及輔機的工作可靠性要求很高外，在控制方面也進一步帶來了不少新問題。此外，單元制的采用還引起了機爐之間的最小負荷的不一致。39v解決的方法：v動態(tài)超速問題中壓聯(lián)合汽門v中壓聯(lián)合汽門是蒸汽由中間再熱器回到中壓缸之前的兩個閥門，即中壓調(diào)節(jié)閥和中壓截止閥。其中，中壓調(diào)節(jié)閥主要是為了甩負荷時防止機組過分超速而設置的；中壓截止閥的作用則完全和高壓主汽門的作用相似。40v機爐最小負荷不一致問題旁路系統(tǒng)v如果為了回收冷凝水，在低負荷時完全可將鍋爐多余的蒸汽通過旁路閥和減溫減壓裝置直接引入冷凝器，這就是所謂“一級大旁路”，但是必須保證充足的流量。圖10-2 旁路系統(tǒng)示

28、意41v 為了保證中間再熱器在任何情況下都有足夠的蒸汽流過而不致燒壞，采用兩級旁路。v 旁路系統(tǒng)有助于啟動時使蒸汽溫度與透平材料溫度配合一致，減小了啟動時的熱應力，易于達到快速啟動的目的。當然，旁路系統(tǒng)必然要增加設備投資和相應的控制，因此，根據(jù)不同的要求，旁路系統(tǒng)的簡繁可以有不同的方案。v低載運行問題v30%額定負荷以下運行，這是旁路系統(tǒng)和透平的調(diào)節(jié)系統(tǒng)一起工作。42v汽輪機采用了圖汽輪機采用了圖10-210-2的二的二級旁路系統(tǒng)，旁路閥級旁路系統(tǒng)，旁路閥3 3和和4 4與高中壓調(diào)節(jié)閥與高中壓調(diào)節(jié)閥1 1、2 2的工的工作情況如圖作情況如圖10-310-3所示。所示。v30%30%負荷以下的情

29、況?？芍?，負荷以下的情況?？芍虚g再熱式透平中壓聯(lián)合中間再熱式透平中壓聯(lián)合汽門和旁路系統(tǒng)，不僅解汽門和旁路系統(tǒng)，不僅解決了甩負荷時動態(tài)超速問決了甩負荷時動態(tài)超速問題，機爐最小負荷不一致題，機爐最小負荷不一致問題，保護中間再熱器的問題，保護中間再熱器的問題，而且提高了機組快問題，而且提高了機組快速啟動時的靈活性。速啟動時的靈活性。圖10-3 閥門開啟關系43v采用微分控制使得高壓段采用微分控制使得高壓段在動態(tài)多發(fā)出的功率剛好在動態(tài)多發(fā)出的功率剛好補償中、低壓缸在動態(tài)少補償中、低壓缸在動態(tài)少發(fā)出的功率，使整個機組發(fā)出的功率，使整個機組的功率由的功率由 增至增至 時沒有任何滯延。時沒有任何滯延。v

30、減負荷時，高壓調(diào)節(jié)閥要減負荷時，高壓調(diào)節(jié)閥要進行進行“過關過關”，然后逐漸，然后逐漸減小減小“過關度過關度”，這樣消，這樣消除機組在減負荷時的滯延。除機組在減負荷時的滯延。由此可見，所謂由此可見，所謂“過調(diào)節(jié)過調(diào)節(jié)”就是要使高壓調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)就是要使高壓調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)“動態(tài)過開動態(tài)過開”或者或者“動態(tài)動態(tài)過關過關”。1N圖10-5 過調(diào)節(jié)法補償功率滯延2N44圖10-6 “PD”作用45單元機組調(diào)節(jié)v所謂單元機組調(diào)節(jié)，就是鍋爐-透平機組的聯(lián)合調(diào)節(jié)。機爐本來就是屬于同一蒸汽動力 裝置的不同組成部分，在運行中提出了一系列新的問題，因此在單元機組中采用機爐聯(lián)合調(diào)節(jié)，不僅是可能，而且是必須的。v 單元機組是一

31、種多參數(shù)調(diào)節(jié)，經(jīng)過簡化后任然有透平的轉(zhuǎn)速和鍋爐的汽壓這兩個當量。由此，目前的調(diào)節(jié)法分為兩類：燃燒調(diào)節(jié)法和壓力調(diào)節(jié)法。v46v燃燒調(diào)節(jié)法v在單元機組調(diào)節(jié)中的所謂“燃燒調(diào)節(jié)法”就是用鍋爐的出口汽壓P去控制鍋爐的燃料供給，如圖10-8（a）所示：v從圖10-8（c）可以看出：v1、采用燃燒調(diào)節(jié)法時利用了鍋爐的蓄存能力來參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻。但為了機爐的安全運行，鍋爐的汽壓P不允許過大。v2、由于鍋爐汽壓P的變化，實行的平衡工況需要較長的過渡時間才能達到。47圖10-8 燃燒調(diào)節(jié)法48v前壓調(diào)節(jié)和提前燃燒v前壓調(diào)節(jié)就是用透平前的蒸汽壓力來控制透平前壓調(diào)節(jié)就是用透平前的蒸汽壓力來控制透平的調(diào)節(jié)閥開度，當汽

32、壓降低到預定值時調(diào)壓器動作的調(diào)節(jié)閥開度，當汽壓降低到預定值時調(diào)壓器動作減小調(diào)節(jié)閥開度，避免汽壓進一步降低。汽壓升高減小調(diào)節(jié)閥開度，避免汽壓進一步降低。汽壓升高到預定值時調(diào)壓器也有動作避免汽壓進一步上升。到預定值時調(diào)壓器也有動作避免汽壓進一步上升。v從圖從圖10-910-9（a a）可以看出，其基本上與）可以看出，其基本上與10-910-9（b b）相同，只是多了一條由鍋爐調(diào)壓器控制調(diào)節(jié)閥的虛相同，只是多了一條由鍋爐調(diào)壓器控制調(diào)節(jié)閥的虛線，此即為前壓調(diào)節(jié)。線，此即為前壓調(diào)節(jié)。v提前燃燒的具體方法是多樣的，但是思路是一提前燃燒的具體方法是多樣的，但是思路是一致的。圖致的。圖10-910-9（b b

33、）為接入提前燃燒的一個例子，）為接入提前燃燒的一個例子，與與10-910-9（a a）相比，只是多了一條由透平調(diào)速器控）相比，只是多了一條由透平調(diào)速器控制鍋爐燃料供給閥的虛線。制鍋爐燃料供給閥的虛線。49圖10-9 燃燒調(diào)節(jié)的改進50v壓力調(diào)節(jié)法壓力調(diào)節(jié)法v壓力調(diào)節(jié)法就是用鍋爐壓力調(diào)節(jié)法就是用鍋爐出口汽壓出口汽壓P P去控制透平去控制透平的調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)閥 ，而用，而用透平的轉(zhuǎn)數(shù)透平的轉(zhuǎn)數(shù)n n去控制鍋去控制鍋爐的燃料供給閥爐的燃料供給閥 ，如圖如圖10-1010-10（a a）所示。）所示。v在壓力調(diào)節(jié)法中為了改在壓力調(diào)節(jié)法中為了改善機爐的加速性能，設善機爐的加速性能，設法利用鍋爐的蓄存能力法

34、利用鍋爐的蓄存能力是個關鍵。是個關鍵。TmBm圖10-10 壓力調(diào)節(jié)法51滑壓調(diào)節(jié)v單元機組的運行方式目前存在兩種基本形式：等壓運行和滑壓運行。等壓運行是透平在不同工況運行時，依靠改變調(diào)節(jié)閥的開度來改變機組的功率，新汽壓力是維持不變的。v滑壓運行是指透平在不同工況運行時，不僅主汽門全開的，而且調(diào)節(jié)閥也是全開的，靠改變新汽壓力來改變機組的功率，新汽壓力隨機組工況在不斷變化。v52v滑壓調(diào)節(jié)的特點v變壓運行時透平各級的蒸汽變壓運行時透平各級的蒸汽溫度受工況變化的影響小，溫度受工況變化的影響小，比等壓運行時易于為此不變，比等壓運行時易于為此不變，因此，對機組在變工況下的因此，對機組在變工況下的熱應力和熱變形等都是非常熱應力和熱變形等都是非常有利的。如圖有利的。如圖10-1110-11所示：所示：v從鍋爐看，變壓運行較易維從鍋爐看，變壓運行較易維持新汽溫度（一次汽溫）和持新