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碩士畢業(yè)論文

汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

時間:2022-10-05 17:51:23 碩士畢業(yè)論文 我要投稿
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汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  摘 要:汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)在電廠生產(chǎn)電能過程中尤為重要。

  電能不能大量儲存,火電廠發(fā)出的電力必須隨時滿足用戶要求,即在數(shù)量、質(zhì)量要求同時滿足用戶要求。

  數(shù)量要求:用戶對發(fā)電量的要求。

  這就是要求電力負荷根據(jù)用戶要求來調(diào)整發(fā)電大小,以滿足用戶要求。

  本文就汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)展開分析,包括介紹汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展,要求,中間再熱機組的調(diào)節(jié)體統(tǒng)以及汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能等

  關(guān)鍵詞:汽輪機;自動調(diào)節(jié)系統(tǒng);中間再熱機組;調(diào)速系統(tǒng)

  1. 汽輪機自動調(diào)節(jié)理論的產(chǎn)生與發(fā)展

  汽輪機自動調(diào)節(jié)理論的產(chǎn)生與發(fā)展,和其它理論的產(chǎn)生與發(fā)展一樣,都是隨著生產(chǎn)需要而產(chǎn)生,并且隨生產(chǎn)的不斷發(fā)展而逐漸完善與提高的。

  隨著汽輪機容量的增大和形式的變化,要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)也不斷地改進與提高。

  從本世紀六十年代開始,在汽輪機上應(yīng)用功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),與原來的機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比,它更加靈活,便于各種信號的綜合與傳遞,便于實現(xiàn)機爐的綜合調(diào)節(jié),隨著電子計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機開始應(yīng)用于過程控制,把計算機的數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)相結(jié)合可以大大改善調(diào)節(jié)特性。

  利用它不僅可以實現(xiàn)機組啟停的程序控制,又可以在正常運行時實現(xiàn)自動控制。

  這不但提高了機組的自動化水平,也便于實現(xiàn)全廠的自動化。

  2. 運行對調(diào)速系統(tǒng)的要求

  1)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證:當蒸汽參數(shù)和電網(wǎng)頻率在允許范圍內(nèi)變化時,機組能從滿負荷到空負荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運行,并保證機組能順利并網(wǎng)和解裂。

  2)當負荷變化時,調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機組從一穩(wěn)定工況安全她過度到另一穩(wěn)定工況,而不發(fā)生較大的長期的負荷擺動。

  3)為了保證機組穩(wěn)定運行,各種因素引起的負荷擺動應(yīng)在允許范圍內(nèi);

  4)當機組突然甩電負荷時,調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機組轉(zhuǎn)速最大升高值小于超速保護裝置動作轉(zhuǎn)速。

  3. 中間再熱機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點及種類

  3.1中間再熱機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點

  由于中間再熱容積的存在,在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中采取相應(yīng)措施的意義在于,既保證機組運行的安全性與經(jīng)濟性,又提高它對負荷的適應(yīng)性。

  為了保證安全,中間再熱機組除了設(shè)置高壓缸調(diào)節(jié)閥外,還設(shè)置了中低壓缸調(diào)節(jié)閥,以便在機組甩負荷時,該兩個調(diào)節(jié)閥同時關(guān)閉,停止新汽和再熱蒸汽的進入,并通過旁路排走中間容積的蒸汽以防止機組的超速。

  為了解決功率滯后的矛盾,提高機組對負荷的適應(yīng)性,在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中增設(shè)動態(tài)校正器,實現(xiàn)過調(diào)調(diào)節(jié)。

  由于中間再熱式機組是采用單元制主蒸汽系統(tǒng),汽輪機負荷對鍋爐的影響比母管制系統(tǒng)敏感,所以需要汽輪機與鍋爐之間的協(xié)調(diào)配合。

  3.2中間再熱機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的種類

  汽輪機的調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)根據(jù)其轉(zhuǎn)速感受機構(gòu)及中間放大器的結(jié)構(gòu)不同,可以分為機械液壓調(diào)節(jié),模擬電液調(diào)節(jié)和數(shù)字電液調(diào)節(jié)三種型式。

  3.2.1機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由杠桿,曲柄等機構(gòu)作信號放大和液壓流量控制閥作功率放大。

  機械傳動機構(gòu)曠動間隙的存在,液壓控制部件易受油液污染的影響,使調(diào)節(jié)品質(zhì)和運行穩(wěn)定,可靠性不是很理想。

  3.2.2模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)是基于模擬電路的連續(xù)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng),它將電子技術(shù)與液壓控制技術(shù)有機地結(jié)合在一起,綜合了電子元件檢測靈敏,精度高,線性好,遲緩小,傳輸速度快,調(diào)整方便,能實現(xiàn)復(fù)雜調(diào)節(jié)規(guī)律,以及液壓元件驅(qū)動功率大,慣性小的優(yōu)點。

  模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制功能和調(diào)節(jié)品質(zhì)較機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)有了很大的提高,改善了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的甩負荷動態(tài)特性,增強了機組的安全性。

  3.2.3數(shù)字電液控制系統(tǒng)

  數(shù)字電液控制系統(tǒng)(簡稱DEH)是以計算機代替模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中控制運算的模擬電路,以發(fā)揮計算機控制運算、邏輯判斷與處理能力強及軟件組態(tài)靈活、方便的優(yōu)勢,將汽輪機運行的狀態(tài)監(jiān)測、順序控制、調(diào)節(jié)和保護融為一體。

  數(shù)字電液控制系統(tǒng)是由電子控制器、操作系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、保護系統(tǒng)和供油系統(tǒng)組成,它實現(xiàn)的主要功能是:汽輪機自動控制程序(ATC);汽輪機功率的自動調(diào)節(jié);汽輪機的自動保護;機組和DEH系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)測。

  4. 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性

  4.1影響甩負荷動態(tài)特性的主要因素

  影響汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性的因素來自于本體設(shè)備(如再熱器等的中間容積、轉(zhuǎn)子等)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)部件兩個主要方面。

  4.2本體設(shè)備對動態(tài)特性的影響

  (一) 轉(zhuǎn)子時間常數(shù)Ta。

  轉(zhuǎn)子時間常數(shù)Ta表示了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量與額定轉(zhuǎn)矩的相對大小;

  (二) 蒸汽中間容積常數(shù)Tρ。

  蒸汽中間容積常數(shù)Tρ表示了中間容積內(nèi)蒸汽的作功能力與機組額定功率的比值。

  5. 調(diào)速系統(tǒng)的功能

  蒸汽和發(fā)電機隨轉(zhuǎn)速的變化如圖所示:當轉(zhuǎn)速n增加明蒸汽主力矩減小,發(fā)電機反力矩增加;當轉(zhuǎn)速n減小時,蒸汽主力矩增加,發(fā)電機反力矩減小。

  A點是兩力矩平衡狀態(tài)點:曲線1, 2之交點。

  (1)當外界負荷減少時,反力矩由曲線2變到曲線2’,而主力矩曲線1不變。

  其工作點由A移到B,機組轉(zhuǎn)速由(自平衡能力:當不考慮調(diào)速系統(tǒng)的功能作用下,負荷變動時,機組能自動保持平衡狀態(tài)的能力)。

  (2)當調(diào)速系統(tǒng)動作,減小進汽量,主力矩曲線由1變?yōu)?',與反力矩曲線2’交于C點,機組轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏?/p>

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