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)

　　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。