汽轮机调节系统( 二 )


汽轮机调节系统

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间接调节系统示意图与方框图汽轮机保护系统机组运行中,一旦从电网中解列、甩去全部电负荷,汽轮机巨大的驱动力矩可使转子快速飞升,为防止超速毁机事故发生,要求调节汽门在极短的时间内全行程关闭 。在事故工况下为有效切断汽轮机的蒸汽供给,还必须设定主汽门,即使调节汽门]关闭不快或关闭不严时,也能防止机组超速 。此外,对低真空、低润滑油压、大胀差、高振动等危及机组安全的恶性故障,发生时必须快速停机 。因此,汽轮机除设定调节系统外,还设定保护系统,调节保护 系统全称为控制系统 。调节部分控制调节汽门,保护部分控制主汽门,但在主汽门关闭时,保护系统信号作用于调节系统,使调节汽门同时关闭 。汽轮机调节保护系统原理性框图如下 。
汽轮机调节系统

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汽轮机调节保护系统原理示意图对于不同的功率、不同形式的汽轮机,所设定的保护装置也不完全相同 。汽轮机设定以下自动保护装置、超速保护装置、串轴保护装置、低油压保护装置以及低真空保护装置 。汽轮机调节系统的任务(1)在外界负荷与机组功率相适应时,保持汽轮机稳定运行 。(2)当外界负荷发生变化或机组负荷变化时,汽轮机的调节系统能相应的改变汽轮机的功率,使之与外界或机组负荷相适应,建立新的平衡,并保持汽轮机的工作转速在规定範围内 。(3)对于抽汽式汽轮机,当工况发生变化时,调整抽汽压力在规定範围内 。汽轮机的调节系统,除接受汽轮机的转速变化信号外,还应接受被驱动机械所发的信号,即具有双脉冲调节装置 。信号经放大,最后控制调节气阀的开度,改变进入汽轮机的蒸汽量,以适应外界负荷或蒸汽状态的变化,使汽轮机的转速保持在一定範围内 。当机组转速增加时,应迅速关小调节气阀;当机组转速减小时,则应迅速开大调节气阀,以建立新的平衡 。调节系统还应满足工艺系统的要求,保证机组定转速运行和变转速运行 。石油化工装置中的工业汽轮机,都是靠调节系统自动完成这一任务 。汽轮机调节系统的要求(1)调节系统应保证机组在额定的参数下,安全、平稳地满负荷至零负荷範围内运行 。当参数和频率在允许範围内变动时,调节系统应能使机组平稳地在满负荷至零负荷範围内运行,保证汽轮发电机组能顺利地併网和解列 。(2)当主气阀全开和蒸汽参数在额定情况下,调节系统应能维持汽轮机在空负荷下稳定运行,转速不应有明显摆动;当负荷变化时,调节系统应能保证机组平稳地从一个工况过渡到另一工况,不发生较大的和长期的负荷摆动(摆动值不大于额定负荷的2% ) 。(3)由满负荷突然降到空负荷时,能使汽轮机转速保持在危急保全器动作转速以下 。(4)同步器的工作範围,空负荷的转速应保证在额定转速的95% ~ 107%範围内,调节系统的速度变动率般在4% ~6%範围内;迟缓率应在0.5%以内 。(5)当危急保全装置动作后,应保证主气阀、调节气阀迅速关闭,主气阀的关闭时间应不大于1s 。(6)变速调节汽轮机的调节,除接受机组转速信号外,还应接受被驱动机械所发出的信号,即应有双脉冲调节装置 。