汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)學(xué)習(xí)課件(青島捷能汽輪機(jī))課件

1、 透平自動(dòng)調(diào)節(jié) 電調(diào) 一：自動(dòng)調(diào)節(jié) 1、 自動(dòng)調(diào)節(jié)：使被調(diào)量或被調(diào)參數(shù)按要求規(guī)律變化。 2、 蒸汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本方法： 汽輪機(jī)的工作介質(zhì)：蒸氣 發(fā)電用汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：蒸汽的內(nèi)能軸系的機(jī)械能（動(dòng)能）電能 函： 汽輪機(jī)的功率公式： N=D0 xHx0i/3600 KW D：蒸汽流量 kg/h H：蒸汽透平的絕熱函降 kJ/kg 0i：汽輪機(jī)的內(nèi)效率 N：功率 被調(diào)量或調(diào)節(jié)參數(shù)：表象看：轉(zhuǎn)速、功率、排汽壓力、進(jìn)汽壓力、抽汽壓力等 實(shí)際調(diào)節(jié)量或參數(shù)：蒸汽流量、調(diào)節(jié)汽閥的開(kāi)度 I 二：電調(diào)系統(tǒng)的定義、分類(lèi)和組成 1、 電調(diào)系統(tǒng)的定義：在全液壓調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，某些環(huán)節(jié)由電子產(chǎn)品所代替的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

2、優(yōu)點(diǎn)：精度高、更穩(wěn)定、操作方便 缺點(diǎn)：安全性能低通過(guò)冗余和保護(hù)來(lái)解決 2、 分類(lèi)： 廠(chǎng)內(nèi)產(chǎn)品：KD 系列 K 系列 按反饋方式分：電反饋、液壓反饋、機(jī)械反饋 按所選用的電調(diào)產(chǎn)品分：Woodward 系列、ABB 系列、HLS 系列、新華系列等 3、電調(diào)系統(tǒng)與液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的比較： 液壓調(diào)節(jié)液壓調(diào)節(jié) 電液調(diào)節(jié)電液調(diào)節(jié) 電反饋的電調(diào)電反饋的電調(diào)節(jié)節(jié) 機(jī)械反饋的電調(diào)機(jī)械反饋的電調(diào)節(jié)節(jié) 感應(yīng)機(jī)構(gòu) 飛錘、離心式油泵、波紋信號(hào)管 轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等 轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等 轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器等 放大機(jī)構(gòu)/運(yùn)算機(jī)構(gòu) 壓力變換器 錯(cuò)油門(mén) CPU、調(diào)節(jié)滑閥 錯(cuò)油門(mén) CPU 錯(cuò)油門(mén) CPU 錯(cuò)油門(mén) 執(zhí)行

3、機(jī)構(gòu) 油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)汽閥連桿 油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)汽閥連桿 油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)汽閥連桿 油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)汽閥連桿 反饋機(jī)構(gòu) 杠桿、反饋套筒 反饋套筒、節(jié)流孔 位移傳感器 杠桿 三：常用的電調(diào)產(chǎn)品及介紹 （1）組成：數(shù)字調(diào)節(jié)器+電液轉(zhuǎn)換器 （2） 廠(chǎng)家：WoodWard、HLS、新華等 （3）作用： 數(shù)字調(diào)節(jié)器（CPU） ：采集各種需要的數(shù)據(jù)和接收用戶(hù)的指令，按照預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行運(yùn)算、判斷、比較等操作，決定輸出的狀態(tài)或大小。 電液轉(zhuǎn)換器：把數(shù)字調(diào)節(jié)器輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定的液壓信號(hào)。 （4）調(diào)節(jié)原理框圖 指令 被調(diào)參數(shù) 轉(zhuǎn) 速 / 壓力功率等 數(shù)字調(diào)節(jié)器 （CPU） 505/505E/HLS 等 電液轉(zhuǎn)換器 CP

4、C/ Voith 等 液壓放大及執(zhí)行機(jī)構(gòu) 閥位及蒸汽流量 (5)外觀：505/505E： 正面：顯示屏、數(shù)字鍵、功能鍵、選擇鍵等 背面：接線(xiàn)端子、通訊接口、電源接口 (6)輸入/輸出（以 505E 為例） 輸入：模擬量 8 個(gè) 2 個(gè)必選（轉(zhuǎn)速輸入）+6 個(gè)可選 開(kāi)關(guān)量 16 個(gè) 4 個(gè)必選：停機(jī) NC、復(fù)位、轉(zhuǎn)速升、轉(zhuǎn)速降 12 個(gè)可選（如果是發(fā)電用機(jī)組，GB（發(fā)電機(jī)油開(kāi)關(guān)）和 TB（電網(wǎng)油開(kāi)關(guān)）是必選的） 輸出：模擬量 8 個(gè) 2 個(gè)必選（執(zhí)行器）+6 個(gè)可選 開(kāi)關(guān)量 8 個(gè) 2 個(gè)必選：報(bào)警、停機(jī) NC 6 個(gè)可選 （7）電源： 三種 24VDC 110VAC/110VDC 220VAC

5、 505E/505 本身具備斷電延時(shí)功能，以便斷電時(shí)順利地切換到 UPS 供電。 （8）505/505E 的三種模式 程序模式：停機(jī)狀態(tài)下對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行編程組態(tài)，或者在運(yùn)行中查看編程內(nèi)容。 運(yùn)行模式：調(diào)節(jié)器接收參數(shù)和指令，運(yùn)行程序，對(duì)機(jī)組進(jìn)行有效控制。 服務(wù)模式：故障診斷及內(nèi)部參數(shù)的更改。 所有的模式的操作都可以就地在面板上操作完成。 運(yùn)行時(shí)一些常用的指令可以通過(guò)組態(tài)好的開(kāi)關(guān)量輸入來(lái)完成。 通信方式有兩種：ASCII，RTU 除了個(gè)別功能外，以上三種模式的決大多數(shù)操作都可以通過(guò)通信完成。 (9)基本控制原理圖 (9)電液轉(zhuǎn)換器 CPC Voith 閥 DDV 閥 摩根閥等 電器部分：電源（24V

6、DC） 、信號(hào)輸入（420mA） 、輸出 液壓部分：壓力源（高壓油） 、泄油、工作油壓 特點(diǎn)：信號(hào)輸入（420mA）與工作油壓成線(xiàn)形關(guān)系 調(diào)整：通過(guò)電位器調(diào)整工作油壓，使其輸出壓力與輸入的信號(hào)一一對(duì)應(yīng)并且為設(shè)計(jì)值。 高頻震蕩：防卡涉 I 四：幾個(gè)典型的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分析 1、 青汽廠(chǎng)單抽 12MW 全液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) （1）重要的幾個(gè)系統(tǒng)圖 調(diào)節(jié)保安油路系統(tǒng)圖 熱力系統(tǒng)圖 電氣保護(hù)系統(tǒng)圖 外部油管路系統(tǒng)圖 （2）調(diào)節(jié)保安油路系統(tǒng)圖 組成：調(diào)節(jié)部分+保安部分（機(jī)械式）+部分油系統(tǒng) 調(diào)節(jié)部分： 一次脈沖油路：主油泵、一次脈沖節(jié)流孔、壓力變換器、高壓錯(cuò)油門(mén)、高壓油動(dòng)機(jī) 二次脈沖油路：主油泵、二次脈沖節(jié)流孔、

7、壓力變換器、低壓錯(cuò)油門(mén)、低壓油動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)圖、油路圖、工作原理 (3)油路圖及工作原理： 高壓： 低壓： 工作原理： 純凝工況：抽汽不投入，抽汽調(diào)壓器解除；二次節(jié)流旋塞關(guān)閉，低壓油動(dòng)機(jī)全開(kāi)。 電負(fù)荷轉(zhuǎn)速主油泵出口油壓P1壓力變換器滑閥上移，f2一次脈沖油壓P01 瞬間錯(cuò)油門(mén)滑閥上移，油動(dòng)機(jī)下腔室進(jìn)油，上腔室回油，調(diào)節(jié)汽閥關(guān)小轉(zhuǎn)速 反饋：油動(dòng)機(jī)上移反饋窗口 f3，當(dāng)|f2|=|f3|，流量重新平衡，P01 回到平衡 f01 f02 f2 f1 f3 P2 P2 P1 P01 P2 P2 P1 P02 f03 狀態(tài)，錯(cuò)油門(mén)滑閥回到平衡位置，油動(dòng)機(jī)靜止，調(diào)節(jié)系統(tǒng)平衡。 增加負(fù)荷：手搖同步器（向下）壓力

8、變換器滑閥下移，f2一次脈沖油壓P01瞬間錯(cuò)油門(mén)滑閥下移，油動(dòng)機(jī)上腔室進(jìn)油，下腔室回油，調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大負(fù)荷 反饋：油動(dòng)機(jī)下移反饋窗口 f3，當(dāng)|f2|=|f3|，流量重新平衡，P01 回到平衡狀態(tài)，錯(cuò)油門(mén)滑閥回到平衡位置，油動(dòng)機(jī)靜止，調(diào)節(jié)系統(tǒng)平衡。 抽汽工況：特點(diǎn)：同時(shí)調(diào)整電負(fù)荷和熱負(fù)荷 增加負(fù)荷：手搖同步器（向下）壓力變換器滑閥下移，f2、f02一次脈沖油壓P01瞬間、二次脈沖油壓P02瞬間高低壓錯(cuò)油門(mén)滑閥下移，高低壓油動(dòng)機(jī)上腔室進(jìn)油，下腔室回油，高低壓調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大負(fù)荷 Q0 Q1 Q2 反饋：同上 對(duì)熱負(fù)荷的影響：高壓調(diào)節(jié)汽閥Q0,N1 低壓調(diào)節(jié)汽閥Q2,N2 因?yàn)椋篞0=Q1+Q2 （不考

9、慮汽封漏汽等的影響） 當(dāng)Q0=Q2 時(shí)，Q1 保持不變，即熱負(fù)荷維持不變 熱負(fù)荷波動(dòng)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： 熱負(fù)荷抽汽壓力抽汽調(diào)壓器滑閥上移f3,f03一次脈沖油壓P01瞬間、二次脈沖油壓P02瞬間高壓錯(cuò)油門(mén)滑閥上移，高壓油動(dòng)機(jī)下腔室進(jìn)油，上腔室回油， 高壓調(diào)節(jié)汽閥關(guān)??； 低壓錯(cuò)油門(mén)滑閥下移， 低壓油動(dòng)機(jī)上腔室進(jìn)油， 下腔室回油，低壓調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大熱負(fù)荷 對(duì)電負(fù)荷的影響：高壓調(diào)節(jié)汽閥Q0,N1 低壓調(diào)節(jié)汽閥Q2,N2 因?yàn)椋篘= N1+ N2 當(dāng) N1=N2時(shí)，N 保持不變，即電負(fù)荷維持不變 當(dāng)然，由于計(jì)算和加工上的誤差，熱電互不干擾只是相對(duì)的，并非絕對(duì)的。 (4)保安部分： 軸向位移遮斷器： 危急

10、遮斷器、危急遮斷油門(mén)： 電磁閥 啟動(dòng)閥： 油路遮斷閥： 濕式電磁換向閥 壓力變換器甩負(fù)荷保護(hù)： 2、青汽廠(chǎng) KD 系列調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖 （1） 方框圖 （2） 組成 （3） 系統(tǒng)圖、油路、工作原理 指令 傳感器 數(shù)字運(yùn)算器（CPU） 電液轉(zhuǎn)換器 調(diào)節(jié)滑閥 錯(cuò)油門(mén) 油動(dòng)機(jī)及連桿汽閥 轉(zhuǎn)子 (4)油路圖： 高壓： 低壓： (5)工作原理 當(dāng) CPC1 出口壓力升高時(shí)調(diào)節(jié)滑閥上移,f2一次脈沖油壓P01瞬間錯(cuò)油門(mén)滑閥下移，油動(dòng)機(jī)上腔室進(jìn)油，下腔室回油，調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大 CPC1 每輸出一個(gè)壓力，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)汽閥一個(gè)開(kāi)度，且成線(xiàn)形關(guān)系。 CPC2 及二次脈沖油路一樣。 f3 f2 P2 P2 P1 P01 P2 P2 P1 P02 f1 f01 f02 f03 3、25MW 電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)典型案例 (1) 組成 505E CPC 調(diào)節(jié)滑閥 錯(cuò)油門(mén) 油動(dòng)機(jī)等 (2)油路圖： 高壓： 低壓： （3）液壓彈簧 P0,S0 f02 f01 f03 f2 f3 f1 P2 P1 P01 P2 P1 P02 P1 P1 P1,S1 因?yàn)?S1=1/2S0 所以 P0=1/2P1 (4)工作原理 當(dāng)CPC1出口壓力升高時(shí)調(diào)節(jié)滑閥上移,f2一次脈沖油壓P01瞬間錯(cuò)油門(mén)滑閥下移，油動(dòng)機(jī)上腔室進(jìn)油，下腔室回油，調(diào)節(jié)汽閥開(kāi)大 C