汽轮机调速系统讲课97-2003优秀课件
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汽轮机调速系统讲义
正常运行时，
1-- 2 经油室I进入滑阀中心孔，由喷 嘴喷出
3 去危急遮断油门，进而去主汽门
轴向位移超限时，油室I中压力油压力下降，滑阀
下移，2-4相通，压力油串入脉冲油，使脉冲油
压力急剧上升，导致调节气门关闭；同时， 3-G 相通， 泄掉主汽门下的压力油，使主汽门在弹 簧弹力和活塞重力下快速落座。
第4页，本讲稿共31页
二、汽轮机调节系统的组成 （一）直接调节
（二）间接调节
蒸汽流量变化
负荷变化
调节对象
转速变化
执行机构
传动机构
感受机构
第5页，本讲稿共31页
第三节 汽轮机调节系统静态特性
整个调节系统的输入量是汽轮机的转速n，输出量是汽
轮机的功率p，在静态下它们之间的对应关系即为调节系统的 静态特性，其关系曲线称为调节系统的静态特性曲线。
第17页，本讲稿共31页
错油门、油动机
当17脉冲油压升高时
，错油门滑阀上移， 12-13-16,则活塞下腔 进压力油，上腔泄油 ，活塞上行，关小调 节气阀。
18—脉冲油压反馈 油口。当脉冲油压 升高时，油动机活 塞上行，导致了18
泄脉冲油量增大。
第18页，本讲稿共31页
同步器
手轮带动蜗杆，蜗杆带动蜗轮，涡轮带 动同步器芯杆上下运动。这样，压力变 换器弹簧被压紧、放松，最终改变画法 产生位移，以调节负荷。 加负荷，是使同步器芯杆下移的过程。
由此可见迟缓率是反映调节系统品质的又一重要指标 。
第10页，本讲稿共31页
三、速度变动率和迟缓率对并列运行机组的影响
（一）速度变动率对并列运行机组负荷分配的影响
一次调频：当外界负荷发生变化时，将使电网频率发生 变化，从而引起电网中各机组均自动地按其静态特性承 担一定的负荷变化，以减少电网频率地改变。
汽轮机调节系统讲解(ppt)
偏心环油囊式危急遮断器
1—偏心环；2—调整螺母；3—弹簧；4—调整螺杆； 5—套筒；6—衬套；7—顶丝；8—圆柱销；9—泄油孔
危
急
遮
断
油
门
1—拉钩；2—活塞；3—壳体；
4—压弹簧；5—扭弹簧
动作原理
机械超速保护装置即两只飞环式危急遮断器。当 机组转速升至3270~3330r/min时，飞环因离心力 增大克服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩， 使其脱扣，保安油泄掉，关闭自动主汽门，并通 过危急继动器建立事故油去关闭调节汽门和低压 油动机。通过抽汽阀联动装置关闭各抽汽逆止门。
些
速系统必须能保证使机组顺利并入电网,家
要
负荷到额定、减负荷到零、与电网解列
求
(5)当危急保安器动作后,应保证主蒸汽门关
闭严密
汽轮 机调速系统
转速 感受机构
传动 放大机构
配汽机构
反馈机构
自动主汽门
汽
轮
磁力断路油门
机 主
危急遮断器
要
危急遮断油门
保
护
手动遮断装置
系
OPC超速保护
统
装置
ETS超速保护
直流润滑油泵
直流润滑油泵在机 组事故工况、系统 供油装置无法满足 需要或交流失电的 情况下使用，提供 保证机组顺利停机 需要的润滑油。但
直流事故油泵不能用 于机组起动或正常运 行。
三，注油器
注油器结构如图所示，它是 由喷嘴1。吸油室2，混合室3和 扩压管4组成。压力油以很高的 速度自喷嘴1喷出，将吸油室中 的油带入混合室3，然后进入扩 压管4，在扩压管中油流速度降 低，其速度能转变为压力能。由 此可见，注油器的作用是将小流 量的高压油转换成大流量的低压 油，对主油泵的入口或润滑系统 供油。注油器通常布置在油箱里， 既可使油均匀地进入吸油室，又 可避免漏入空气。
汽轮机的调节系统课件(153张)
转速恢复
与外界平衡
2.功率频率调节
对于单元制中间再热机组，因有中间热容存在。 外扰 机组负荷变化 锅炉出口压力 造成“内扰” 蒸汽压力的变化将影响蒸汽的作功能力，使蒸汽流量和机组 功率之间的比例关系受到影响， 也就是说，1kg蒸汽作功能力产生变化。 即：同样的转速变化得不到相应的功率变化，不能适应外界 负荷变化的要求。这样，机组转速仍将继续变化，易引起电网频 率和调节系统的不稳定。 引入功率大反馈，即功率偏差信号，对机组功率和转速（频 率）的调节。
❖II象限 转速感受特性—转速与一次控制信号关系 ❖III象限 中间放大特性—一次控制信号与油动机行程关系 ❖IV象限 配汽特性—油动机行程与机组功率关系 ❖I象限 调节系统静态特性—功率与转速关系
一次调频为有差调节，汽轮机功率的改变量 正比于频率偏差。很明显，一次调频后满足了 外界负荷要求，但并不能保持电网频率不变。
频率二次调整
变化周期较长、变动幅度较大，有一定可预 测性。为在电网一次频率调整后，消除频率偏 差，通过调频机组或调频电厂，平移调节系统 静态特性线，改变调频机组的输出功率，补偿 电网负荷的静态频率特性产生的功率变化，使 电网频率维持在额定值。调频器来调整。
❖高压调门过开或过关
设置动态校正器，通过高压调门的过开或过关，用高压缸过增 或过减出力补偿再热器中间容积产生的时滞，改善机组的一次调 频性能。
❖设置旁路系统
为在机组启、停时有效控制再热汽 温和再热器的冷却，设置高压缸及中 低压缸旁路系统。
为在机组甩负荷时防止锅炉超压、 回收工质，设置机组大旁路系统。
液压(错油门、油缸等)部件组成。 当转速增大时，离心应力迅速增加，例如，转速升高到额定转速的120％时，汽轮机转子所承受的应力将接近于额定转速的1.
汽轮机调速系统 ppt课件
• （3） 对于带调节抽汽的汽轮机来说，当汽 轮机工况发生变化时，调整抽汽压力在规 定范围内。
PPT课件
22
调速系统应满足下列要求：
1、当主汽门全开时，调速系统应能维持汽轮机空 负荷运行。
2、当汽轮机由满负荷突然甩负荷时，调速系统应 能维持汽轮机的转速在危急保安器的动作转速 以下。
3、主汽门和调速汽门阀杆、错油门、调速系统连 杆上的各连接装配应没有卡涩和松动现象，当 负荷改变时，调门应平均而平稳地移动，当系 统负荷稳定时，负荷不应晃动。
• EH油经EH控制块、滤油器、逆止阀和溢流阀，进 入高压集管和蓄能器，以建立14MPa的表压力， 回油经一个方向控制阀引导流经一组冷油器。当 系统油压增加到16.4～16.8MPa表压时，则经高压 溢流阀回入油箱。
PPT课件
15
• 高压蓄能器：高压蓄能器防止油压的瞬时波动，当供油总 管油压下降时，高压蓄能器释放压力，维持系统压力。
• 主汽阀、调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构可以将汽阀 控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应需 要。执行机构上装有一个伺服阀和一个线性位移变送器 （LVDT）。
PPT课件
14
EH供油系统
• EH供油系统的功能是提供高压抗燃油并由它来驱 动伺服执行机构。该执行机构响应从电子控制器 来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀开度。EH 油是一种三芳基磷酸脂，具有良好的抗燃性能和 流体稳定性。
• AST油压：危急遮断油压，AST电磁阀组动作泄掉的油压。 • OPC油压：快速关闭调门和逆止门，防止甩负荷或其他原
因造成汽轮机超速。 • ASP油压:ASP油压一般为监视油压，是AST油压的一般左右，
用来监视AST电磁阀的好坏，或者做机组跳闸通道试验时 使用。
PPT课件
22
调速系统应满足下列要求：
1、当主汽门全开时，调速系统应能维持汽轮机空 负荷运行。
2、当汽轮机由满负荷突然甩负荷时，调速系统应 能维持汽轮机的转速在危急保安器的动作转速 以下。
3、主汽门和调速汽门阀杆、错油门、调速系统连 杆上的各连接装配应没有卡涩和松动现象，当 负荷改变时，调门应平均而平稳地移动，当系 统负荷稳定时，负荷不应晃动。
• EH油经EH控制块、滤油器、逆止阀和溢流阀，进 入高压集管和蓄能器，以建立14MPa的表压力， 回油经一个方向控制阀引导流经一组冷油器。当 系统油压增加到16.4～16.8MPa表压时，则经高压 溢流阀回入油箱。
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15
• 高压蓄能器：高压蓄能器防止油压的瞬时波动，当供油总 管油压下降时，高压蓄能器释放压力，维持系统压力。
• 主汽阀、调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构可以将汽阀 控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应需 要。执行机构上装有一个伺服阀和一个线性位移变送器 （LVDT）。
PPT课件
14
EH供油系统
• EH供油系统的功能是提供高压抗燃油并由它来驱 动伺服执行机构。该执行机构响应从电子控制器 来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀开度。EH 油是一种三芳基磷酸脂，具有良好的抗燃性能和 流体稳定性。
• AST油压：危急遮断油压，AST电磁阀组动作泄掉的油压。 • OPC油压：快速关闭调门和逆止门，防止甩负荷或其他原
因造成汽轮机超速。 • ASP油压:ASP油压一般为监视油压，是AST油压的一般左右，
用来监视AST电磁阀的好坏，或者做机组跳闸通道试验时 使用。
汽轮机调速系统学习课件(青岛捷能汽轮机)
当△Q0=△Q2 时，Q1 保持不变，即热负荷维持不变 热负荷波动对调节系统的要求： 热负荷↓→抽汽压力↑→抽汽调压器滑阀上移→f3↓,f03↑→一次脉冲油压 P01 瞬间 ↑、二次脉冲油压 P02 瞬间↓→高压错油门滑阀上移，高压油动机下腔室进油，上腔室 回油， 高压调节汽阀关小； 低压错油门滑阀下移， 低压油动机上腔室进油， 下腔室回油， 低压调节汽阀开大→热负荷↓ 对电负荷的影响：高压调节汽阀↓→Q0↓,N1↓ 低压调节汽阀↑→Q2↑,N2↑ 因为：N= N1+ N2 当 ∣△N1∣=∣△N2∣时，N 保持不变，即电负荷维持不变 当然，由于计算和加工上的误差，热电互不干扰只是相对的，并非绝对的。
开关量 16 个 4 个必选：停机 NC、复位、转速升、转速降 12 个可选（如果是发电用机组，GB（发电机油开关）和 TB （电网油开关）是必选的） 输出：模拟量 8个 2 个必选（执行器）+6 个可选
开关量 8 个 2 个必选：报警、停机 NC 6 个可选 （7）电源： 三种 24VDC 110VAC/110VDC 220VAC
Δ
KW
kg/h kJ/kg
H：蒸汽透平的绝热函降
η0i：汽轮机的内效率 N：功率
● ●
被调量或调节参数：表象看：转速、功率、排汽压力、进汽压力、抽汽压力等 实际调节量或参数：蒸汽流量、调节汽阀的开度
I 二：电调系统的定义、分类和组成 1、 电调系统的定义：在全液压调节的基础上，某些环节由电子产品所代替的调节系 统。 优点：精度高、更稳定、操作方便 缺点：安全性能低——通过冗余和保护来解决 2、 分类： 厂内产品：KD 系列 K 系列 按反馈方式分：电反馈、液压反馈、机械反馈 按所选用的电调产品分：Woodward 系列、ABB 系列、HLS 系列、新华系列等 3、电调系统与液压调节系统的比较：
汽轮机调速系统的组成和工作原理PPT课件
配汽机构
配汽机构是将油动机 的行程转变为各调节 汽门的开度，从而改 变汽轮机的进汽量。 配汽传动机构
配汽机构
调节汽门
反馈机构
根据反馈量随时间的变化将反馈分为 两类：刚性反馈，只要有动作就一定 有反馈量，且不随时间改变,与此对 应的是有差调解，一般运用于汽轮机 的速度调节中；弹性反馈，动作最开 始时有差调节，保证系统的稳定，然 后缓慢让反馈量变小，动态上仍属有 差调节，但静态偏差较小，可以认为 是无差调节，一般运用于需要保持人 压力不变的供热汽轮机的调压系统。
径向钻孔式脉冲泵
径向钻孔脉冲泵，它是一种基于离心泵工作原理的转速感 受器。由泵轮、稳流网和壳体等组成，泵轮上均匀分布地钻等 直径的径向油孔，油流由泵轮中心进入，泵的出油口油压为调 节系统的一次控制信号。
旋转阻尼器
旋转阻尼器也是一种基于离心泵工作原理的转速感受器，它主要
由阻尼管、油封环(或稳流网)、壳体及针形阀等组成，其结构如图6-
汽轮机 调速系统
转速感受机构 传动放大机构 配 汽 机 构 反 馈 机 构
转速感受机构
1.高速弹性调速器（机械式） 2.径向钻孔式脉冲泵（液压式） 3.旋转阻尼器（液压式）
高速弹性调速器
高速弹性器是由重锤、弹簧板、弹簧和调速块等组成。该调速器安装于汽轮 机转子的前端，与汽轮机主轴一同旋转。重锤的离心力与弹簧拉力及弹簧板 的张力相平衡。在机组转速改变时，重锤离心力的变化使弹簧伸长或缩短及 弹簧板外张或内合，从而使弹簧板前端的调速块产生前、后轴向位移。由于 重锤的回转半径远大于弹簧的伸长量，故调速块的位移仅与转速有关。
参考文献 该同该在汽旋汽汽2由制配汽波径谷它重配油配线传）调步调机轮转轮轮泵信汽轮形向宏主锤汽动汽性动断速 器 速 组 机 阻 机 机 轮 号 机 筒 钻 亮 要 的 机 机 机 关流放器作器转调尼调调、。构调-孔，由离构构系碟式大安用安速速器速速稳是脉随心是是。马阀单装在装改系与系系流将系冲动力将将机光放侧2于控于变统径统统网油统泵滑与油油.伟大进构汽制汽时的向的的和动的，阀弹动动，器油轮滑轮，组泵组组壳机组它、簧机机国是油机阀机重成的成成体的成是控拉的产与动转上转锤和差和和等行和一制力行行汽旋机子，子离工别工工组程工种滑及程程轮转的使的心作，作作成转作基阀弹转转机阻前杠前力原主原原，变原于和簧变变调尼端杆端的理要理理泵为理离分板为为节器，以，变在轮各心配的各各系配与随与化于上调泵滑张调调统套汽动汽使旋均节工阀力节节在的轮滑轮弹转匀汽作、相汽汽3第3机阀机簧阻分门原杠平门门一0M主为主伸尼布的理杆衡的的级W轴支轴长器地开的等。开开放机一点一或的钻度转组度度大组同转同缩供等，速成，，器上旋动旋短油直从感，通通，的转，转及来径而受它过过它应。通。弹自的改器的配配是用过簧于径变。作汽汽由《改板主向汽用机机波变外油油轮是构构内形分张泵孔机将的的蒙筒配或的，的调非非古、滑内压油进速线线电碟阀合力流汽块性性力阀油，油由量的传传技、口从，泵。位递递术杠的而经轮移特特杆》开使针中非性性等2度弹形心接，，0部0，簧阀进触汽汽5件.起板节入地轮轮组到前流，转机机成平 端 降 泵 变 的 的移的压的为进进传调进出分汽汽递速入油配量量特块口滑与与A腔性产油阀油油室曲生压的动动，线前为油机机然的、调口行行后作后节开程程经用轴系度间间阻。向统。校校尼位的正正管移一到到径。次近近向控似似向
汽轮机调速系统讲课97-2003优秀课件
6
(二)执行机构 执行机构主要由隔离阀、滤网、伺服阀、电磁换向阀、
逆止阀、位移传感器、操纵座、油动机等组成。 下图是660MW汇益的执行机构。
7
二期主汽阀执行机构
8
9
(三)危急遮断装置
超速保护系统(OPC)；自动停机危急遮断控制系统(AST)， 危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机电 磁阀（20/AST）和二只超速保护控制阀（20/OPC）的危急 遮断控制块、隔膜阀和压力开关等组成。
四个AST电磁阀布置成串并联方式，其目的是为了保证汽轮机运行的安全性及可靠性， 20-1/AST和20-3/AST、20-2/AST和20-4/AST每组并联连接，然后两组串联连接，这样在 汽轮机危急遮断时每组中只要有一个电磁阀动作，就可以将AST母管中的压力油泄去， 进而保证汽轮机的安全。
AST油和OPC油是通过AST电磁阀组件上的两个逆止阀隔开的，这两个逆止阀被设计成： 当OPC电磁阀动作时，AST母管油压不受影响；当AST电磁阀动作时，OPC母管油压也失去。
23
伺服阀结构(参见伺服阀动画)
24
伺服阀内部剖面(模型)
25
DDV阀（D633、D634）
DDV阀与常规伺服阀比较，最大 的区别在于从结构上取消了喷 嘴——挡板前置放大级、用大功 率的直线马达代替了小功率的力 马达。用先进的集成块与微型位 置传感器替代了工艺复杂的机械 反馈装置——力反馈杆与弹簧管。 从而简化了结构，提高了可靠性， 却保持了伺服阀的基本性能与技 术指标。它的抗污染能力比喷 嘴——挡板式的伺服阀强得多。 由于其动态特性与供油压力无关， 因此它可用于各种压力等级的液 压系统。
30
(五)机械超速及手动停机装置 机械超速及手动停机装置包含有危急遮断器、危急遮断器滑阀以及保
(二)执行机构 执行机构主要由隔离阀、滤网、伺服阀、电磁换向阀、
逆止阀、位移传感器、操纵座、油动机等组成。 下图是660MW汇益的执行机构。
7
二期主汽阀执行机构
8
9
(三)危急遮断装置
超速保护系统(OPC)；自动停机危急遮断控制系统(AST)， 危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机电 磁阀（20/AST）和二只超速保护控制阀（20/OPC）的危急 遮断控制块、隔膜阀和压力开关等组成。
四个AST电磁阀布置成串并联方式，其目的是为了保证汽轮机运行的安全性及可靠性， 20-1/AST和20-3/AST、20-2/AST和20-4/AST每组并联连接，然后两组串联连接，这样在 汽轮机危急遮断时每组中只要有一个电磁阀动作，就可以将AST母管中的压力油泄去， 进而保证汽轮机的安全。
AST油和OPC油是通过AST电磁阀组件上的两个逆止阀隔开的，这两个逆止阀被设计成： 当OPC电磁阀动作时，AST母管油压不受影响；当AST电磁阀动作时，OPC母管油压也失去。
23
伺服阀结构(参见伺服阀动画)
24
伺服阀内部剖面(模型)
25
DDV阀（D633、D634）
DDV阀与常规伺服阀比较，最大 的区别在于从结构上取消了喷 嘴——挡板前置放大级、用大功 率的直线马达代替了小功率的力 马达。用先进的集成块与微型位 置传感器替代了工艺复杂的机械 反馈装置——力反馈杆与弹簧管。 从而简化了结构，提高了可靠性， 却保持了伺服阀的基本性能与技 术指标。它的抗污染能力比喷 嘴——挡板式的伺服阀强得多。 由于其动态特性与供油压力无关， 因此它可用于各种压力等级的液 压系统。
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(五)机械超速及手动停机装置 机械超速及手动停机装置包含有危急遮断器、危急遮断器滑阀以及保
汽轮机调节系统讲解[可修改版ppt]
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高压电动油泵
高压电动油泵的作用是在汽轮机启动，停 机或发生事故，主油泵不能正常工作时， 及时地向调节、保护系统和润滑系统供油。 在机组冲转前必须投入运行，建立正常油 压，高压电动油泵到机组定速后且主油泵 正常工作可退出运行。
交流润滑油泵
交流润滑油泵 在冷态启动 投入盘车前 投入运行。 主要作用是 提供润滑油， 赶出油中的 空气。
汽机发电机 各轴承和盘 车装置
在轴承中形成 稳定的油膜， 维持转子的良
好旋转。
盘车系统、顶轴 油系统、发电机 密封油系统、低 压安全油提供稳 定可靠的油源
转子的热传导、表 面摩檫以及油涡流 会产生相当大的热 量，为始终保持油 温合适，就需要一 部分油量来进行换
热
汽轮机油系统的作用
❖ 向机组各轴承供油，润滑和冷却轴承 ❖ 供给调节系统和保护装置稳定充足的压力油，
调节保安系统
调
汽轮机独立运行时，当工况发生
速
变化时，调节汽轮机转速，使之
系
保持在规定的范围内。
统
的
当汽轮机并网运行时，当电网频
基
率发生变化时，调节汽轮机负荷，
本
使之与外界负荷相适应。
任
务
（
对于带调节抽汽式的汽轮机来说，
作
当工况发生变化时，调节抽汽压
用
力在规定的范围内。
）
(1)当主蒸汽门全开状态时,调速系统能维持
主油泵泵壳
主油泵泵体
主油泵是主轴驱动 离心泵，水平地安 装在汽轮机的前轴 承箱内，泵轴与汽 轮机的高压转子刚 性连接。
主油泵的作用
主油泵为单级双吸式离心泵，安装于前轴承箱 内，直接与汽轮机主轴（高压转子延伸小轴） 联接，由汽轮机转子直接驱动。主油泵出口压 力油送到润滑油和调节油系统。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
3.利用现代控制技术，采用预测控制， 根据历史和当时负荷波动趋势，预测 负荷变化，通过提前改变燃料量作好 负荷变化的准备，增强一次调频能力， 并使蒸汽参数波动控制在最小范围内， 提高机组运行的经济性和安全性。
6.1.3 汽轮机调节系统的基本组成
调节系统基本组成 ❖转速感受机构 转子转速转变为一次控制信号 ❖中间放大机构 中间功率放大 ❖油动机 执行机构 ❖配汽机构 油动机行程与蒸汽流量非线性校正机构 ❖同步器 单机时改变机组转速和并网时改变机组功率 ❖启动装置 启动冲转、提升转速至同步器动作转速
Байду номын сангаас
电网有功负荷变化的基本特征
电网有功负荷随人们生活、工作 节律而变。基本特征是以24小时为 周期的大幅、慢变上迭加随机、小 幅、快变波动。
➢ 第一类变化
幅度小、周期短，具有随机性。 幅度小于5%，秒级。
➢ 第二类变化
幅度较大、周期较长，有一定可 预测性。大于5%，分级。
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。
一次调频为有差调节，汽轮机功率的改变量 正比于频率偏差。很明显，一次调频后满足了 外界负荷要求，但并不能保持电网频率不变。
频率二次调整
变化周期较长、变动幅度较大，有一定可预 测性。为在电网一次频率调整后，消除频率偏 差，通过调频机组或调频电厂，平移调节系统 静态特性线，改变调频机组的输出功率，补偿 电网负荷的静态频率特性产生的功率变化，使 电网频率维持在额定值。调频器来调整。
❖高压调门过开或过关
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
调节系统
其它保 保护系统 护信号
锅炉
主汽门 调节汽门
发电机 转速
汽轮机 功率
图6-1 汽轮机调节保护系统原理性框图
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
6.1.1供电品质与电网有功功率与频率的调整
供电品质
发电厂的任务是向用户提供品质优良的电能。 电能的品质是电压、频率和波形。
M st
M em
Mf
再热器
过热器 HP IP
M em M f
LP
GEN
M st
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
为什么叫调速系统？ 当外界电负荷增大时，发电机的电磁阻力 矩增大，导致转子的转速下降，反之，转子的 转速上升。
因此，汽轮机应根据转速偏差改变调节汽 门的开度，即改变进汽量和焓降，使蒸汽的驱 动力矩与电磁阻力矩及摩擦力矩相平衡。故汽 轮机调节系统有时称为调速系统。
同步发电机的特性
同步发电机的端电压决定于无功功率，频率 决定于有功功率。无功功率决定于励磁，有功功 率决定于原动机的功率。
故电网的电压调节归励磁系统，频率调节归 汽轮机的功率控制系统。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
转子运动方程与汽轮机调速
J
d 2
dt 2
➢ 第三类变化
幅度大、周期长，由生产、生活 和气象等节律引起的。
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
汽轮机的调节系统课件(PPT153页)
频率一次调整
利用汽轮机转速控制或调节器，感受电网频 率(周波)变化改变有功功率输出，维持同步区 域发电输出与电网负荷平衡。这样的调节过程 称为一次调频。
《汽轮机原理-调速系统》讲稿PPT课件
图7---11
20
二，液压式转速感受元件
特点： 结构简单，工作可靠，灵敏度高。液压式转速感受元件有 两种：径向泵（或称脉冲泵、信号泵、赞孔泵），旋转阻尼。
（一）径向泵 1，结构：在轮体上赞有十个径向孔。图7----12为径向泵示意图， 由径向泵、压力变换器、活塞、稳压网，节流孔等组成。
2，工作原理： 径向泵进出口油压分别接在
压力变换器活塞上下油室，当转 速变化引起油压变化时，使压力 变换器活塞上下移动，开大（或 关小）控制油压Px的泄油量，使 控制油 压Px发生变化。即把转速 变化信号转换为油压变化信号。
图7----1221
3，油压与转速的关系： 当转速由n1 上升为n2 时，工作点有1升为 2点（图7---13），油泵进出口油压差的变化率与转速的变化率 关
转速由 n1 上升到 n2 。转速的变化量与额定转速 n0之比称为调速系统的速度变
动率，用表示。
(n2 n1) *100%
n0
(7----3)
8
（三）调速系统的组成部分
( 1）转速感受元件： 转速感受元件的作用是测量机组转速的变化， 并把转速变化信号转化为其他物理量而输送给下一调节环节。
（2）传动放大机构： 传动放大机构是接受、放大转速感受元件输 送的信号，并输送给下一机构。
* * 除了调速系统之外，汽轮机组还必须具有保护系统（超速 保护、轴向位移保护等）。
2
3，汽轮发电机组转子运动方程式：
机组在工作时，作用在转子上的力矩有三个：蒸汽主力矩、发电机反力矩、
摩擦力矩。在稳定状态下，三者的代数和为零：
M t M e M f 0...............................................(7 1)
汽轮机调速培训课件
提高发电效率
通过汽轮机调速系统的精细调节，可以优化汽轮机的运行状态，提高发电效率，降低能源消耗。
确保安全运行
汽轮机调速系统能够控制汽轮机的输出功率，避免过载和超速等现象，确保汽轮机的安全运行。
汽轮机调速系统的历史与发展
历史
汽轮机调速系统的历史可以追溯到20世纪初，随着电力工业的发展，汽轮机 要更高的参数和更大的容 量以满足需求。
数字化与智能化
应用数字化技术和智能算法，提高 调速系统的自动化水平和响应速度 。
节能减排
在提高效率的同时，注重减少污染 物的排放，实现节能减排的目标。
模块化与集成化
将各部件模块化，减小体积、重量 和成本；同时集成多个功能模块， 实现一机多用。
汽轮机调速系统的未来展望
更加高效节能
广泛应用新技术
通过进一步的技术升级和改造，汽轮机调速 系统将会更加高效节能。
采用更多的新技术，如人工智能、物联网、 大数据等，提升系统性能。
拓展应用领域
加强维护与保养
拓展汽轮机调速系统的应用领域，如舰船、 航空等。同时，向小型化和微型化方向发展 。
加强设备的维护与保养，延长设备使用寿命 ，提高系统的可靠性和稳定性。
当凝汽器真空度过低时，自动切断进 汽，防止汽轮机受到损坏。
03
主蒸汽温度保护控制
当蒸汽温度过高或过低时，自动切断 进汽，防止汽轮机受到损坏。
04
汽轮机调速系统的调试与维护
汽轮机调速系统的调试
调试目的
确保汽轮机调速系统能够 正常工作，满足负荷控制 、频率控制等多重需求。
调试流程
按照既定的步骤和规范， 对汽轮机调速系统进行逐 一验证和测试。
提高系统稳定性
降低能耗
通过改进控制算法和优化参数，提高调速系 统的稳定性和响应速度。
通过汽轮机调速系统的精细调节，可以优化汽轮机的运行状态，提高发电效率，降低能源消耗。
确保安全运行
汽轮机调速系统能够控制汽轮机的输出功率，避免过载和超速等现象，确保汽轮机的安全运行。
汽轮机调速系统的历史与发展
历史
汽轮机调速系统的历史可以追溯到20世纪初，随着电力工业的发展，汽轮机 要更高的参数和更大的容 量以满足需求。
数字化与智能化
应用数字化技术和智能算法，提高 调速系统的自动化水平和响应速度 。
节能减排
在提高效率的同时，注重减少污染 物的排放，实现节能减排的目标。
模块化与集成化
将各部件模块化，减小体积、重量 和成本；同时集成多个功能模块， 实现一机多用。
汽轮机调速系统的未来展望
更加高效节能
广泛应用新技术
通过进一步的技术升级和改造，汽轮机调速 系统将会更加高效节能。
采用更多的新技术，如人工智能、物联网、 大数据等，提升系统性能。
拓展应用领域
加强维护与保养
拓展汽轮机调速系统的应用领域，如舰船、 航空等。同时，向小型化和微型化方向发展 。
加强设备的维护与保养，延长设备使用寿命 ，提高系统的可靠性和稳定性。
当凝汽器真空度过低时，自动切断进 汽，防止汽轮机受到损坏。
03
主蒸汽温度保护控制
当蒸汽温度过高或过低时，自动切断 进汽，防止汽轮机受到损坏。
04
汽轮机调速系统的调试与维护
汽轮机调速系统的调试
调试目的
确保汽轮机调速系统能够 正常工作，满足负荷控制 、频率控制等多重需求。
调试流程
按照既定的步骤和规范， 对汽轮机调速系统进行逐 一验证和测试。
提高系统稳定性
降低能耗
通过改进控制算法和优化参数，提高调速系 统的稳定性和响应速度。
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16
恒压变量柱塞泵外形图
17
某型号柱塞泵结构剖面图
18
顶轴油泵结构
19
玉环一台变量柱塞泵解体照片
20
21
油泵工作原理
见动画
22
(三)伺服阀结构及工作原理
工作原理：当力矩马达没有电信号输入时，衔铁位于极靴气隙中间， 平衡永久磁铁的磁性力。当有欲使调节阀动作的电气信号由伺服放大 器输入时，力矩马达的线圈中有电流通过，产生一磁场，在磁场作用 下，产生偏转力矩，使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此 挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离 相等，两侧喷嘴泄油面积相等，使喷嘴两侧的油压相等。当有电气信 号输入，衔铁带动挡板转动时，挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄 油面积变小，流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板间 的距离变大，泄油量增大，使喷嘴前的压力变低，这样就将原来的电 气信号转变为力矩产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷 嘴挡板系统将信号放大，挡板两侧喷嘴前油压与下部滑阀的两个端部 腔室相通，当两个喷嘴前的油压不等时，滑阀两端的油压也不相等， 使滑阀移动，由滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭，从而控制通 向油动机活塞下腔的高压油，以开大调节阀的开度，或者将活塞下腔 通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小调节阀。为了增加系 统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧，使伺服阀有一定的机械零 偏(可外调)。在运行中如突然发生断电或失去电信号时，靠机械力最 后可使滑阀偏移一侧，使调节阀关闭。 。
汽轮机调节系统
一、汽轮机调节系统发展及分类 二、汽轮机调速系统构成 三、主要构成部分工作原理及作用 四、常见问题与处理
1
一、汽轮机调节系统发展及分类
1、汽轮机调速系统机分为机械式液压调节系统(简 称MHC)和电液式调节系统(简称EHC)、数字电液控制 系统(称为DEH)三种。其中，电液式调节系统(简称 EHC)和数字电液控制系统 (DEH)在现在的大型机组 中比较常见。 2、DEH数字电液控制系统由计算机控制部分和EH液 压执行机构组成。大体上分为汽轮机控制系统、安 全系统、监视系统三部分组成。再细分的话，分为 电子控制器、操作系统、油系统、执行机构、保护 系统等。
3、当负荷变化时(升高或降低)，发电机磁场强度发生变化(升高或降低)， 汽轮机所需要的力矩也会变大或变小，此时需要的进汽量也会增大或 降低，因此又需要对汽门的开关进行调整。以及开机时对汽轮机转速 的调节。
4、因此，汽轮机调节系统就是对汽轮机转速、负荷进行调节，同时参与 电网的一次调频。
5、汽轮机安全系统任务是实现汽轮机保护跳闸以及保护试验、阀门试验 等功能。
3
(二)供油装置
EH系统供油装置主要由以下几部分组成： 油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、
蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油 位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤 油系统和自循环冷却系统所组成。
见下页实物图1、2
4
EH供油装置(实物图1）
5
EH供油装置(实物图2）
10
(四) 超速保护装置 主要有机械超速保护和电超速保护组成。 机械超速主要由飞锤、碰钩、遮断滑阀、连杆操纵部
件等组成。 见下页实物图。
11
二期机组机械超速实物图
滑阀 飞锤
12
(五) EH油再生装置
再生系统主要由再生油泵，硅藻土过滤器和精密 滤油器（即波纹纤维过滤器）组成。每个滤油器 上装有压力表，当压力表指示压力偏高时，表明 需更换滤芯。硅藻土过滤器和波纹纤维过滤器的 滤芯均为可更换形式，关闭相应的阀门，打开过 滤器盖即可调换滤芯。但现在部分机组采用了树 脂滤器和精密滤器，如二期主机、小机EH油再生 装置。
13
14
三、主要部件工作原理及作用
(一)本人对调速的理解
1、中国交流电供电频率为50HZ，而发电机只有一对磁极，即每秒中周期 变化50次，每分钟变化3000次，所以汽轮机转速应稳定在3000转/分。
2、为了保证供电质量，必须保证电力系统的电压、频率稳定，同时在电 网出现故障时，又要保证机组自身安全。电压的调节有专门的设备承 担，不属于调节系统范围，而频率则直接取决于发电机的转速，要求 发电机转速稳定在额定转速附近一个很小的范围内(±1.5-3.0r/min)。
6、汽轮机监视系统的任务主要是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、 蒸汽温度/压力、汽轮机金属温度等等一些重要参数的测量、监视功能。
15
(二)EH油主油泵结构及工作原理
油泵作用：向系统提供稳定的、可靠的压力油。 主要表现在：可变量柱塞泵，当系统用油量发生变化
时，油泵的供油量也相应的发生变化。当油泵的变量 无法满足要求时，由蓄能器参与调节。 可变量柱塞泵外形图。 内部结构图。 二期顶轴油泵的结构图。 玉环柱 塞泵解体实物照片。
23
伺服阀结构(参见伺服阀动画)
24
伺服阀内部剖面(模型)
25
DDV阀（D633、D634）
DDV阀与常规伺服阀比较，最大 的区别在于从结构上取消了喷 嘴——挡板前置放大级、用大功 率的直线马达代替了小功率的力 马达。用先进的集成块与微型位 置传感器替代了工艺复杂的机械 反馈装置——力反馈杆与弹簧管。 从而简化了结构，提高了可靠性， 却保持了伺服阀的基本性能与技 术指标。它的抗污染能力比喷 嘴——挡板式的伺服阀强得多。 由于其动态特性与供油压力无关， 因此它可用于各种压力等级的液 压系统。
6
(二)执行机构 执行机构主要由隔离阀、滤网、伺服阀、电磁换向阀、
逆止阀、位移传感器、操纵座、油动机等组成。 下图是660MW汇益的执行机构。7二期主汽 Nhomakorabea执行机构
8
9
(三)危急遮断装置
超速保护系统(OPC)；自动停机危急遮断控制系统(AST)， 危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机电 磁阀（20/AST）和二只超速保护控制阀（20/OPC）的危急 遮断控制块、隔膜阀和压力开关等组成。
2
二、调速系统构成
(一)调速系统构成概述 1、无论什么形式的调节系统，都是由感应机构、传动放大
机构、配汽执行机构及反馈机构等部分组成。 2、感应机构即：所谓的监视、测量系统，如转速、压力、
温度、位移、振动等监测。 3、传动放大机构：将监测的信号进行放大、转换与传递，
把微弱的转速或蒸汽压力变化信号，经过若干级转变与放 大，变成强大的力矩，使调节汽门根据需要开大或关小。 4、配汽执行机构：油动机或电动执行器等，通过放大信号 来对调节汽门进行开关。 5、反馈机构：对执行器进行远程监视，将结果反应到控制 中心。
恒压变量柱塞泵外形图
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某型号柱塞泵结构剖面图
18
顶轴油泵结构
19
玉环一台变量柱塞泵解体照片
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油泵工作原理
见动画
22
(三)伺服阀结构及工作原理
工作原理：当力矩马达没有电信号输入时，衔铁位于极靴气隙中间， 平衡永久磁铁的磁性力。当有欲使调节阀动作的电气信号由伺服放大 器输入时，力矩马达的线圈中有电流通过，产生一磁场，在磁场作用 下，产生偏转力矩，使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此 挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离 相等，两侧喷嘴泄油面积相等，使喷嘴两侧的油压相等。当有电气信 号输入，衔铁带动挡板转动时，挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄 油面积变小，流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板间 的距离变大，泄油量增大，使喷嘴前的压力变低，这样就将原来的电 气信号转变为力矩产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷 嘴挡板系统将信号放大，挡板两侧喷嘴前油压与下部滑阀的两个端部 腔室相通，当两个喷嘴前的油压不等时，滑阀两端的油压也不相等， 使滑阀移动，由滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭，从而控制通 向油动机活塞下腔的高压油，以开大调节阀的开度，或者将活塞下腔 通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小调节阀。为了增加系 统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧，使伺服阀有一定的机械零 偏(可外调)。在运行中如突然发生断电或失去电信号时，靠机械力最 后可使滑阀偏移一侧，使调节阀关闭。 。
汽轮机调节系统
一、汽轮机调节系统发展及分类 二、汽轮机调速系统构成 三、主要构成部分工作原理及作用 四、常见问题与处理
1
一、汽轮机调节系统发展及分类
1、汽轮机调速系统机分为机械式液压调节系统(简 称MHC)和电液式调节系统(简称EHC)、数字电液控制 系统(称为DEH)三种。其中，电液式调节系统(简称 EHC)和数字电液控制系统 (DEH)在现在的大型机组 中比较常见。 2、DEH数字电液控制系统由计算机控制部分和EH液 压执行机构组成。大体上分为汽轮机控制系统、安 全系统、监视系统三部分组成。再细分的话，分为 电子控制器、操作系统、油系统、执行机构、保护 系统等。
3、当负荷变化时(升高或降低)，发电机磁场强度发生变化(升高或降低)， 汽轮机所需要的力矩也会变大或变小，此时需要的进汽量也会增大或 降低，因此又需要对汽门的开关进行调整。以及开机时对汽轮机转速 的调节。
4、因此，汽轮机调节系统就是对汽轮机转速、负荷进行调节，同时参与 电网的一次调频。
5、汽轮机安全系统任务是实现汽轮机保护跳闸以及保护试验、阀门试验 等功能。
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(二)供油装置
EH系统供油装置主要由以下几部分组成： 油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、
蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油 位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤 油系统和自循环冷却系统所组成。
见下页实物图1、2
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EH供油装置(实物图1）
5
EH供油装置(实物图2）
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(四) 超速保护装置 主要有机械超速保护和电超速保护组成。 机械超速主要由飞锤、碰钩、遮断滑阀、连杆操纵部
件等组成。 见下页实物图。
11
二期机组机械超速实物图
滑阀 飞锤
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(五) EH油再生装置
再生系统主要由再生油泵，硅藻土过滤器和精密 滤油器（即波纹纤维过滤器）组成。每个滤油器 上装有压力表，当压力表指示压力偏高时，表明 需更换滤芯。硅藻土过滤器和波纹纤维过滤器的 滤芯均为可更换形式，关闭相应的阀门，打开过 滤器盖即可调换滤芯。但现在部分机组采用了树 脂滤器和精密滤器，如二期主机、小机EH油再生 装置。
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三、主要部件工作原理及作用
(一)本人对调速的理解
1、中国交流电供电频率为50HZ，而发电机只有一对磁极，即每秒中周期 变化50次，每分钟变化3000次，所以汽轮机转速应稳定在3000转/分。
2、为了保证供电质量，必须保证电力系统的电压、频率稳定，同时在电 网出现故障时，又要保证机组自身安全。电压的调节有专门的设备承 担，不属于调节系统范围，而频率则直接取决于发电机的转速，要求 发电机转速稳定在额定转速附近一个很小的范围内(±1.5-3.0r/min)。
6、汽轮机监视系统的任务主要是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、 蒸汽温度/压力、汽轮机金属温度等等一些重要参数的测量、监视功能。
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(二)EH油主油泵结构及工作原理
油泵作用：向系统提供稳定的、可靠的压力油。 主要表现在：可变量柱塞泵，当系统用油量发生变化
时，油泵的供油量也相应的发生变化。当油泵的变量 无法满足要求时，由蓄能器参与调节。 可变量柱塞泵外形图。 内部结构图。 二期顶轴油泵的结构图。 玉环柱 塞泵解体实物照片。
23
伺服阀结构(参见伺服阀动画)
24
伺服阀内部剖面(模型)
25
DDV阀（D633、D634）
DDV阀与常规伺服阀比较，最大 的区别在于从结构上取消了喷 嘴——挡板前置放大级、用大功 率的直线马达代替了小功率的力 马达。用先进的集成块与微型位 置传感器替代了工艺复杂的机械 反馈装置——力反馈杆与弹簧管。 从而简化了结构，提高了可靠性， 却保持了伺服阀的基本性能与技 术指标。它的抗污染能力比喷 嘴——挡板式的伺服阀强得多。 由于其动态特性与供油压力无关， 因此它可用于各种压力等级的液 压系统。
6
(二)执行机构 执行机构主要由隔离阀、滤网、伺服阀、电磁换向阀、
逆止阀、位移传感器、操纵座、油动机等组成。 下图是660MW汇益的执行机构。7二期主汽 Nhomakorabea执行机构
8
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(三)危急遮断装置
超速保护系统(OPC)；自动停机危急遮断控制系统(AST)， 危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机电 磁阀（20/AST）和二只超速保护控制阀（20/OPC）的危急 遮断控制块、隔膜阀和压力开关等组成。
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二、调速系统构成
(一)调速系统构成概述 1、无论什么形式的调节系统，都是由感应机构、传动放大
机构、配汽执行机构及反馈机构等部分组成。 2、感应机构即：所谓的监视、测量系统，如转速、压力、
温度、位移、振动等监测。 3、传动放大机构：将监测的信号进行放大、转换与传递，
把微弱的转速或蒸汽压力变化信号，经过若干级转变与放 大，变成强大的力矩，使调节汽门根据需要开大或关小。 4、配汽执行机构：油动机或电动执行器等，通过放大信号 来对调节汽门进行开关。 5、反馈机构：对执行器进行远程监视，将结果反应到控制 中心。