汽輪機自動(dòng)調節系統
汽輪機自動(dòng)調節系統
摘 要：汽輪機調節系統在電廠(chǎng)生產(chǎn)電能過(guò)程中尤為重要。
電能不能大量?jì)Υ�，火電廠(chǎng)發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿(mǎn)足用戶(hù)要求，即在數量、質(zhì)量要求同時(shí)滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
數量要求：用戶(hù)對發(fā)電量的要求。
這就是要求電力負荷根據用戶(hù)要求來(lái)調整發(fā)電大小，以滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
本文就汽輪機自動(dòng)調節系統展開(kāi)分析，包括介紹汽輪機自動(dòng)調節系統的產(chǎn)生與發(fā)展，要求，中間再熱機組的調節體統以及汽輪機自動(dòng)調節系統的功能等
關(guān)鍵詞：汽輪機;自動(dòng)調節系統;中間再熱機組;調速系統
1. 汽輪機自動(dòng)調節理論的產(chǎn)生與發(fā)展
汽輪機自動(dòng)調節理論的產(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(zhù)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(zhù)汽輪機容量的增大和形式的變化，要求調節系統也不斷地改進(jìn)與提高。
從本世紀六十年代開(kāi)始，在汽輪機上應用功頻電液調節系統，與原來(lái)的機械調節系統相比，它更加靈活，便于各種信號的綜合與傳遞，便于實(shí)現機爐的綜合調節，隨著(zhù)電子計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機開(kāi)始應用于過(guò)程控制，把計算機的數字系統與模擬系統相結合可以大大改善調節特性。
利用它不僅可以實(shí)現機組啟停的程序控制，又可以在正常運行時(shí)實(shí)現自動(dòng)控制。
這不但提高了機組的自動(dòng)化水平，也便于實(shí)現全廠(chǎng)的自動(dòng)化。
2. 運行對調速系統的要求
1)調速系統應能保證：當蒸汽參數和電網(wǎng)頻率在允許范圍內變化時(shí)，機組能從滿(mǎn)負荷到空負荷范圍內穩定運行，并保證機組能順利并網(wǎng)和解裂。
2)當負荷變化時(shí)，調速系統應能保證機組從一穩定工況安全她過(guò)度到另一穩定工況，而不發(fā)生較大的長(cháng)期的負荷擺動(dòng)。
3)為了保證機組穩定運行，各種因素引起的負荷擺動(dòng)應在允許范圍內;
4)當機組突然甩電負荷時(shí)，調速系統應能保證機組轉速最大升高值小于超速保護裝置動(dòng)作轉速。
3. 中間再熱機組調節系統的特點(diǎn)及種類(lèi)
3.1中間再熱機組調節系統的特點(diǎn)
由于中間再熱容積的存在，在調節系統中采取相應措施的意義在于，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性。
為了保證安全，中間再熱機組除了設置高壓缸調節閥外，還設置了中低壓缸調節閥，以便在機組甩負荷時(shí)，該兩個(gè)調節閥同時(shí)關(guān)閉，停止新汽和再熱蒸汽的進(jìn)入，并通過(guò)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性，在調節系統中增設動(dòng)態(tài)校正器，實(shí)現過(guò)調調節。
由于中間再熱式機組是采用單元制主蒸汽系統，汽輪機負荷對鍋爐的影響比母管制系統敏感，所以需要汽輪機與鍋爐之間的協(xié)調配合。
3.2中間再熱機組調節系統的種類(lèi)
汽輪機的調節保護系統根據其轉速感受機構及中間放大器的結構不同，可以分為機械液壓調節，模擬電液調節和數字電液調節三種型式。
3.2.1機械液壓調節系統
機械液壓調節系統是由杠桿，曲柄等機構作信號放大和液壓流量控制閥作功率放大。
機械傳動(dòng)機構曠動(dòng)間隙的存在，液壓控制部件易受油液污染的影響，使調節品質(zhì)和運行穩定，可靠性不是很理想。
3.2.2模擬電液調節系統
模擬電液調節系統是基于模擬電路的連續控制調節系統，它將電子技術(shù)與液壓控制技術(shù)有機地結合在一起，綜合了電子元件檢測靈敏，精度高，線(xiàn)性好，遲緩小，傳輸速度快，調整方便，能實(shí)現復雜調節規律，以及液壓元件驅動(dòng)功率大，慣性小的優(yōu)點(diǎn)。
模擬電液調節系統的控制功能和調節品質(zhì)較機械液壓調節系統有了很大的提高，改善了調節系統的甩負荷動(dòng)態(tài)特性，增強了機組的安全性。
3.2.3數字電液控制系統
數字電液控制系統(簡(jiǎn)稱(chēng)DEH)是以計算機代替模擬電液調節系統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)監測、順序控制、調節和保護融為一體。
數字電液控制系統是由電子控制器、操作系統、執行機構、保護系統和供油系統組成，它實(shí)現的主要功能是：汽輪機自動(dòng)控制程序(ATC);汽輪機功率的自動(dòng)調節;汽輪機的自動(dòng)保護;機組和DEH系統狀態(tài)的監測。
4. 汽輪機調節系統的動(dòng)態(tài)特性
4.1影響甩負荷動(dòng)態(tài)特性的主要因素
影響汽輪機調節系統動(dòng)態(tài)特性的因素來(lái)自于本體設備(如再熱器等的中間容積、轉子等)和調節系統部件兩個(gè)主要方面。
4.2本體設備對動(dòng)態(tài)特性的影響
(一) 轉子時(shí)間常數Ta。
轉子時(shí)間常數Ta表示了轉子的轉動(dòng)慣量與額定轉矩的相對大小;
(二) 蒸汽中間容積常數Tρ。
蒸汽中間容積常數Tρ表示了中間容積內蒸汽的作功能力與機組額定功率的比值。
5. 調速系統的功能
蒸汽和發(fā)電機隨轉速的變化如圖所示：當轉速n增加明蒸汽主力矩減小，發(fā)電機反力矩增加;當轉速n減小時(shí)，蒸汽主力矩增加，發(fā)電機反力矩減小。
A點(diǎn)是兩力矩平衡狀態(tài)點(diǎn)：曲線(xiàn)1， 2之交點(diǎn)。
(1)當外界負荷減少時(shí)，反力矩由曲線(xiàn)2變到曲線(xiàn)2’，而主力矩曲線(xiàn)1不變。
其工作點(diǎn)由A移到B，機組轉速由(自平衡能力：當不考慮調速系統的功能作用下，負荷變動(dòng)時(shí)，機組能自動(dòng)保持平衡狀態(tài)的能力)。
(2)當調速系統動(dòng)作，減小進(jìn)汽量，主力矩曲線(xiàn)由1變?yōu)?'，與反力矩曲線(xiàn)2’交于C點(diǎn)，機組轉速變?yōu)榻咏?/p>
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