1、調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成1。感應(yīng)機(jī)構(gòu)2。傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)。3。配汽機(jī)構(gòu)4。反饋機(jī)構(gòu)感應(yīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速感應(yīng)機(jī)構(gòu)： 機(jī)械式調(diào)速器： 高速彈性調(diào)速器 低速離心重錘調(diào)速器 液壓式調(diào)速器 徑向鉆泵 旋轉(zhuǎn)阻尼器壓力感應(yīng)機(jī)構(gòu)（調(diào)壓器）： 薄膜鋼帶式調(diào)壓器 波紋筒式調(diào)壓器 蝶閥式調(diào)壓器作用和分類：作用：感受汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，并把轉(zhuǎn)速變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理量輸出，以供后面?zhèn)鲃?dòng)放大之用。轉(zhuǎn)換成的物理量不同，轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)的型式也不同：aa機(jī)械位移機(jī)械位移機(jī)械式機(jī)械式 根據(jù)轉(zhuǎn)速變化，離心力根據(jù)轉(zhuǎn)速變化，離心力 發(fā)生變化原理工作發(fā)生變化原理工作 油壓變化油壓變化液壓式液壓式 電壓變化電壓變化電氣式電氣式電脈沖變化

2、電脈沖變化電氣式電氣式 一、機(jī)械式轉(zhuǎn)速感受元件一、機(jī)械式轉(zhuǎn)速感受元件 高速彈簧調(diào)速器高速彈簧調(diào)速器1、結(jié)構(gòu)組成與工作原理（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（2）工作原理在額定轉(zhuǎn)速下，重錘的離心力與彈簧的拉力相平衡，彈簧板處于一個(gè)穩(wěn)定的形狀，前端的擋油板處于設(shè)計(jì)位置Z0。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，重錘離心力增加，克服彈簧的約束力向外移，使調(diào)速塊右移了 距離， 的大小正比于轉(zhuǎn)速的變化，是調(diào)速器的輸出信號(hào)， 與轉(zhuǎn)速n間的關(guān)系是靜態(tài)特性。重錘彈簧板調(diào)速塊擋油板高速彈性調(diào)速器調(diào)速器的靜態(tài)特性（1）定義 在各個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下轉(zhuǎn)速與輸出的物理量，如滑環(huán)的行程，擋油板的位置之間的關(guān)系。 對(duì)于機(jī)械離心式調(diào)速器，其靜態(tài)特性主要取決于重錘的離心力和彈

3、簧的約束力之間的平衡關(guān)系。 （2）調(diào)速器的靜態(tài)特性曲線 w為縱坐標(biāo)，Z為橫坐標(biāo)，通過做試驗(yàn) 可直接求出曲線 。二、液壓式二、液壓式 液壓式調(diào)速器把轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)化成油壓的變化進(jìn)行輸出。 目前我國機(jī)組常用有兩種： 1、徑向鉆孔式脈沖泵 2、旋轉(zhuǎn)阻尼器 徑向鉆孔式脈沖泵（2）工作原理 根據(jù)離心泵的工作原理，在油泵出口阻力不變時(shí)，泵輪的進(jìn)出口油壓差和油泵轉(zhuǎn)速的平方成正比，其出口油壓為 油泵出口油壓的變化值為結(jié)論： 可認(rèn)為油泵出口油壓的變化 近似和油泵轉(zhuǎn)速變化 成正比，可用油泵出口油壓變化來反映轉(zhuǎn)速變化。 油壓的變化比例比轉(zhuǎn)速的變化比例擴(kuò)大一倍，轉(zhuǎn)速相對(duì)升高10，油壓要相對(duì)升高20。221020100(

4、)()nppppn220201002()npppppn pn（3）優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠 特點(diǎn)是特性曲線平坦， 隨流量的增加略有下降。在工作油量的變化范圍內(nèi)， 只是轉(zhuǎn)速的函數(shù)，與用油量無關(guān)，調(diào)節(jié)信號(hào)的準(zhǔn)確性高。 缺點(diǎn)：油壓有時(shí)發(fā)生低頻周期性波動(dòng)，引起調(diào)速系統(tǒng)的晃動(dòng)，可通過在出口加裝穩(wěn)流網(wǎng)來穩(wěn)定油泵的出口壓力。旋轉(zhuǎn)阻尼器工作原理來自主油泵的壓力油經(jīng)針形閥節(jié)流后進(jìn)入阻尼管外的油室A，經(jīng)阻尼管排出。當(dāng)阻尼器同主軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)離心力，與轉(zhuǎn)速平方成正比，當(dāng)A室油壓與單位面積油柱離心力相等時(shí)，有 油壓 可以反映轉(zhuǎn)速n的變化當(dāng)轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速附近變化時(shí)，n與 近似成直線211pFKn1p液壓

5、調(diào)速器的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，靈敏度高 缺點(diǎn)：出口油壓在轉(zhuǎn)速不變條件下會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。因?yàn)橐簤赫{(diào)速器是根據(jù)輸出油壓的變化來反映轉(zhuǎn)速變化，如由于其他原因引起的油壓波動(dòng)易引起調(diào)速系統(tǒng)誤操作。 電氣式電氣式 電磁式轉(zhuǎn)速感受器：將轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖頻率信號(hào)，是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速感受器。 磁阻式轉(zhuǎn)速感受器 傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的作用和分類調(diào)速器發(fā)出的轉(zhuǎn)速變化信號(hào)很小，不可能直接操縱配汽機(jī)構(gòu)，中間要經(jīng)過多級(jí)信號(hào)放大和轉(zhuǎn)移，一般采用電子或液壓元件，多采用液壓式。主要包括：滑閥（錯(cuò)油門）、油動(dòng)機(jī)、反饋機(jī)構(gòu)。 錯(cuò)油門（滑閥） 作用：控制油動(dòng)機(jī)的進(jìn)油方向和油量大小。 分類： 斷流式：滑閥的凸肩切斷通

6、往油動(dòng)機(jī)油口， 只有在變動(dòng)過程中才開啟。 節(jié)流式：油口有一定的開度， 工況不同，對(duì)應(yīng)的油口開度不同。 油動(dòng)機(jī)作用：放大功率以操縱調(diào)速汽閥，改變形式后作為中間放大環(huán)節(jié)。 分類：1、往復(fù)式： 斷流式滑閥控制：雙側(cè)進(jìn)油、單側(cè)進(jìn)油 節(jié)流式滑閥控制：?jiǎn)蝹?cè)進(jìn)油、隨動(dòng)滑閥2、旋轉(zhuǎn)式 l雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī) 單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)油動(dòng)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)：油動(dòng)機(jī)的技術(shù)指標(biāo)：l提升力：用于衡量油動(dòng)機(jī)提升力大小。提升力：用于衡量油動(dòng)機(jī)提升力大小。l油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)：用于衡量油動(dòng)機(jī)動(dòng)作的快慢，開關(guān)要求迅速，特別是油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)：用于衡量油動(dòng)機(jī)動(dòng)作的快慢，開關(guān)要求迅速，特別是關(guān)閥。關(guān)閥。 （600MW600MW機(jī)

7、組高壓主汽閥關(guān)閥時(shí)間機(jī)組高壓主汽閥關(guān)閥時(shí)間0.42s0.42s）斷流式滑閥斷流式滑閥雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：提升力大，時(shí)間常數(shù)小。缺點(diǎn)： 為減小時(shí)間常數(shù)要增大進(jìn)油量，即增大油泵出力，如按最大進(jìn)油量設(shè)計(jì)油泵，容量較大，大容量油泵在小流量下運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性要降低。 雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)的開關(guān)靠油壓，如發(fā)生油泵故障或者油管破裂，調(diào)速汽門不能自動(dòng)關(guān)閥停機(jī)。 （1）結(jié)構(gòu) 油動(dòng)機(jī)下部充滿控制油 ，上部為彈簧力。 增大，油動(dòng)機(jī)活塞上移， 減小，油動(dòng)機(jī)活塞在彈簧力作用下下移。 （2）工作原理外界需求功率增大汽機(jī)轉(zhuǎn)速下降滑閥下移壓力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)下部活塞上移汽門開大汽輪機(jī)功率增大反之，滑閥上移油動(dòng)機(jī)下側(cè)與排

8、油管相通活塞在彈簧力作用下下移汽門關(guān)小汽輪機(jī)功率減小 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：關(guān)閉汽閥靠彈簧力，即使油管破裂，依靠彈簧力能關(guān)閉閥門，防止事故擴(kuò)大；汽機(jī)汽門開啟時(shí)可慢一點(diǎn)，關(guān)閉時(shí)要快，單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)加負(fù)荷靠油壓，減負(fù)荷時(shí)靠彈簧，不需要油泵供油，所以主油泵耗油少。 缺點(diǎn)： 開啟閥門的有效提升力等于油壓向上作用力與彈簧向下作用力之差，提升力的大小與油動(dòng)機(jī)的位置有關(guān) 。為保證汽門有較大的關(guān)閉速度，要求彈簧力很大單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)尺寸要比雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)大 。油動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)間常數(shù)大自定位能力差：容易受到油壓波動(dòng)的干擾 。斷流式滑閥 斷流，就是滑閥處于居中位置，靠凸肩切斷通往油動(dòng)機(jī)的進(jìn)出口油口, 要斷流，凸肩高度應(yīng)大于油口

9、高度，1、2、3、4 為“蓋度” 。 當(dāng)滑閥向上移動(dòng)距離超過1（3）進(jìn)油，超過4（2）泄油。 1(3)進(jìn)油蓋度; 2(4)出油蓋度; 4（2）油口A關(guān)小 增大油動(dòng)機(jī)活塞上移z調(diào)節(jié)汽閥上升 汽機(jī)功率增大 帶壓力變換器的中間放大機(jī)構(gòu) 應(yīng)用于北重徑向鉆孔泵系統(tǒng)，是節(jié)流式滑閥與斷流式滑閥的組合應(yīng)用1、結(jié)構(gòu)（1）徑向鉆孔泵（2）壓力變換器節(jié)流滑閥，靠凸肩控制油口開度 轉(zhuǎn)速n增大脈沖泵油壓p1增大滑閥上移油口 減小px增大 節(jié)流式滑閥p1nana脈沖泵一次油壓轉(zhuǎn)換成控制油壓脈沖泵一次油壓轉(zhuǎn)換成控制油壓px的變化的變化（3）單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī) 作用力的平衡（彈簧力，油壓px作用力） px增大活塞上移，把油壓變化

10、轉(zhuǎn)換成活塞位移。 圖中（1）（3）組成了節(jié)流式滑閥與單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，作為系統(tǒng)的一級(jí)放大 。（4）斷流式滑閥（5）雙側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī) 以上是第二級(jí)放大，功率放大（6）反饋油口（7）控制油路碟閥放大器 應(yīng)用于上海汽輪機(jī)生產(chǎn)的調(diào)速系統(tǒng)，碟閥放大器與旋轉(zhuǎn)阻尼配套使用。 （P356圖6.2.15(a)） 1、結(jié)構(gòu) 碟閥放大器由一端鉸鏈支承的平衡杠桿，主同步器彈簧，輔同步器彈簧，一次油壓波紋管，二次油壓碟閥組成。pbb波紋管一次油壓pp2、工作原理平衡杠桿受到四個(gè)力： 兩個(gè)彈簧作用力; 一次油壓通入波紋管(面積b)向上作用力; 二次油壓靠碟閥建立，高壓油由節(jié)流針閥流入碟閥，由間隙溢出。間隙s大，泄油量增加

11、，二次油壓p2降低，通過碟閥面積向上的作用力減小。電液調(diào)節(jié)油動(dòng)機(jī)電液調(diào)節(jié)油動(dòng)機(jī)是數(shù)字電液控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將電子控制器產(chǎn)生的調(diào)節(jié)汽門開度電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛣?dòng)機(jī)活塞的行程，由電液轉(zhuǎn)換器（電液伺服器）、油動(dòng)機(jī)、快速卸載閥、線性位移差動(dòng)變送器等組成。傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性靜態(tài)特性是指在各個(gè)穩(wěn)定工況下，傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸入量p2（油壓）或x（位移）與輸出量：油動(dòng)機(jī)活塞位移m之間的關(guān)系。機(jī)械反饋 液壓反饋常數(shù)ddckApm332常數(shù)mnbbzm配汽機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽門及帶動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)汽門及帶動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一、調(diào)節(jié)汽門 作用：在油動(dòng)機(jī)控制下，通過改變閥門開啟個(gè)數(shù)及開度，改變進(jìn)入汽機(jī)的蒸汽量（或焓降

12、）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理閥門開啟過程中流量特性要滿足運(yùn)行要求，閥門的提升力要小，平穩(wěn)變化。閥門結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)于高壓機(jī)組，為減小提升力，采用預(yù)啟汽門結(jié)構(gòu)，一個(gè)大閥芯中間套一個(gè)小的閥芯，稱為預(yù)啟閥。a、當(dāng)閥門關(guān)閉，大閥壓在閥座上，小閥壓在大閥上，大閥中壓力 b、剛開啟時(shí)，先提升小閥，此時(shí)閥前后壓差最大，由于小閥受力面積小，提升力不大。c、小閥提升后，蒸汽流量，閥后壓力不斷， ，蒸汽從小孔流過， 。d、當(dāng)小閥升到B位置，與隔板相碰，再提升大閥，此時(shí)前后壓差不大，提升力較小。 20p 21pp21pp帶動(dòng)調(diào)節(jié)汽門的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用：傳遞油動(dòng)機(jī)的作用力，按規(guī)定程序開啟調(diào)速汽門。型式一般有三種：1、提板傳動(dòng)：開啟次序

13、靠預(yù)留間隙，間隙越小先開啟；關(guān)閉時(shí)，靠閥芯的自重與蒸汽作用力。優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：閥芯在同一塊提板上，一般用于調(diào)節(jié)級(jí) 上半周進(jìn)汽。凸輪傳動(dòng)凸輪的角度及型線不同，閥門開啟的先后、程序不同。汽門的關(guān)閉，靠上部彈簧作用。 超高壓機(jī)組中，常用幾只油動(dòng)機(jī)通過杠超高壓機(jī)組中，常用幾只油動(dòng)機(jī)通過杠桿開啟調(diào)節(jié)汽門，開啟順序由杠桿上橢桿開啟調(diào)節(jié)汽門，開啟順序由杠桿上橢圓孔與汽門桿上銷子的間隙決定。圓孔與汽門桿上銷子的間隙決定。反饋機(jī)構(gòu)反饋機(jī)構(gòu)反饋機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分，討論機(jī)械反饋和液壓反饋機(jī)構(gòu)。 1、機(jī)械反饋旋轉(zhuǎn)阻尼調(diào)速系統(tǒng)采用杠桿彈簧機(jī)械反饋從旋轉(zhuǎn)阻尼來的一次油壓p1經(jīng)蝶閥放大器放大后成為二次油壓p

14、2，作用于繼動(dòng)器的活塞上。在穩(wěn)定工況下，斷流式滑閥處居中位置，作用在繼動(dòng)器上的壓力p2與彈簧的作用力相平衡。（2）工作原理n增大p1增大p2減小繼動(dòng)器活塞上移碟閥間隙增大p3減小滑閥上移壓力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上部油動(dòng)機(jī)下移關(guān)小汽門汽機(jī)功率減小關(guān)小汽門杠桿下移繼動(dòng)器活塞下移p3增大滑閥下移。調(diào)節(jié)終了，滑閥居中，繼動(dòng)器的位置也不變，p3不變，反饋是通過杠桿、彈簧來實(shí)現(xiàn)的。p2對(duì)繼動(dòng)器作用力的變化彈簧作用力變化根據(jù)比例關(guān)系 二次油壓的改變和油動(dòng)機(jī)位移之間的關(guān)系，即為整個(gè)傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的特性，通過改變彈簧的剛度或反饋杠桿比例，可以改變傳遞特性。 3323zkpAdcdmz3mdcdAkp332液壓反饋機(jī)構(gòu)即油

15、口反饋，通過改變反饋油口的開度，來使整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定工作。高速彈性調(diào)速器（P363圖6.2.25）和脈沖泵的調(diào)節(jié)系統(tǒng)（P353圖6.2.12）是液壓反饋機(jī)構(gòu)。兩者的區(qū)別在于前者改變進(jìn)油窗口面積，而后者改變的是排油口面積，結(jié)果都是使控制油壓px恢復(fù)到原穩(wěn)定值。控制油壓px不變，排油面積不變。an+am=常數(shù) anam0即 當(dāng)轉(zhuǎn)速升高脈沖油壓增大壓力變換器滑閥上移an關(guān)小px增大油動(dòng)機(jī)上移am反饋油口增大負(fù)荷變小 改變油口寬度bn、bm可以改變傳動(dòng)放大特性。mnbbZm中間再熱式汽輪機(jī)的調(diào)節(jié) 一、中間再熱機(jī)組出現(xiàn)的問題 1、功率滯后 （1）外界負(fù)荷增大中間再熱機(jī)組存在功率滯后現(xiàn)象；（2）高壓缸

16、功率PH能突然增大，中低壓缸功率PIPL隨中間再熱容積壓力Pv的提高，流量增大而增加。2、中間再熱容積影響甩負(fù)荷后的轉(zhuǎn)速飛升 如果沒有中壓調(diào)節(jié)汽門，當(dāng)汽機(jī)甩負(fù)荷后，即使立即關(guān)閉高壓主汽門，調(diào)速汽門，中間再熱容積中的蒸汽繼續(xù)到中低壓缸膨脹作功，使汽輪機(jī)嚴(yán)重超速，超速量可達(dá)4050，超過強(qiáng)度所允許的極限。3、機(jī)爐相互配合問題 （1）鍋爐穩(wěn)燃最小負(fù)荷為額定蒸發(fā)量的3050，汽機(jī)的空載流量為額定流量的58。汽機(jī)在空載或低負(fù)荷時(shí)，必須處理鍋爐的多余蒸汽。 （2）中間再熱器需要通過蒸汽來冷卻管道，以防止燒壞。20萬千瓦機(jī)組冷卻需要的蒸汽流量約為額定值的14。必須考慮在啟動(dòng)過程中對(duì)中間再熱器的保護(hù)問題。二、

17、中間再熱機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn) 1、高壓調(diào)節(jié)汽門采用動(dòng)態(tài)過開解決功率滯后 增設(shè)動(dòng)態(tài)校正器使高壓缸調(diào)速汽門動(dòng)態(tài)過開，利用高壓缸增發(fā)的功率彌補(bǔ)中低壓缸的功率滯后，以后隨著中低壓缸功率的增加，高壓調(diào)速汽門逐漸關(guān)小，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需的數(shù)值。功率滯后示意圖 2、設(shè)置中壓缸主汽門和調(diào)速汽門防止甩負(fù)荷時(shí)動(dòng)態(tài)飛升中壓缸前設(shè)中壓主汽門和中壓調(diào)速汽門，分別受保安系統(tǒng)、調(diào)速器控制。汽機(jī)甩負(fù)荷出現(xiàn)轉(zhuǎn)速飛升時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)同時(shí)關(guān)閉高中壓調(diào)速汽門，切斷新蒸汽和再熱蒸汽，避免大量再熱蒸汽進(jìn)入中低壓缸引起嚴(yán)重超速。調(diào)速系統(tǒng)如果失靈，轉(zhuǎn)速超過危急保安器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí)，危急遮斷器將動(dòng)作，關(guān)閉高中壓主汽門。 中壓調(diào)節(jié)汽門起節(jié)流作用，為減少損失，

18、汽輪機(jī)在30負(fù)荷以上運(yùn)行時(shí)，中壓調(diào)速汽門全開。30負(fù)荷以下時(shí)，中壓調(diào)速汽門關(guān)小，并且將和高壓調(diào)速汽門同時(shí)關(guān)死。 3、設(shè)置旁路系統(tǒng)解決機(jī)爐組合 （1） 旁路種類小旁路：部分主蒸汽不經(jīng)高壓缸而經(jīng)減溫減壓器直達(dá)再熱器（I級(jí)小旁路），冷卻再熱器后，部分蒸汽不經(jīng)中低壓缸，經(jīng)減溫減壓器進(jìn)入冷凝器，目的是保證鍋爐和再熱器的安全運(yùn)行（II級(jí)小旁路） 。大旁路：汽機(jī)負(fù)荷低于鍋爐穩(wěn)燃最低負(fù)荷時(shí)，多余蒸汽經(jīng)減溫減壓器進(jìn)入冷凝器，以收回工質(zhì)。 （2）旁路系統(tǒng)型式及容量根據(jù)機(jī)爐特性及運(yùn)行要求確定。 哈汽20萬機(jī)組的旁路： 汽機(jī)空載流量5 14% 中間再熱器最小冷卻量 高壓小旁路取9 50維持鍋爐穩(wěn)燃 大旁路 36 北重

19、調(diào)速系統(tǒng)適當(dāng)放大小旁路，不設(shè)大旁路（3）旁路的操作有自動(dòng)、手動(dòng)，自動(dòng)的投入信號(hào)來自高、中壓缸調(diào)節(jié)汽門，閥門關(guān)小到一定程度就自動(dòng)打開旁路。調(diào)速系統(tǒng)特性 一、一、 靜態(tài)特性、特性曲線靜態(tài)特性、特性曲線1、定義：調(diào)速系統(tǒng)作用時(shí)，汽輪機(jī)在各個(gè)不同的穩(wěn)定工況下，轉(zhuǎn)速與負(fù)荷之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用曲線表示稱靜態(tài)特性曲線?；仡櫵姆綀D：第二象限表示轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)特性，為轉(zhuǎn)速n與滑環(huán)位移 的關(guān)系，n增大， 增大。第三象限表示傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)特性，為滑環(huán)位移與油動(dòng)機(jī)活塞行程 之間的關(guān)系， 增大， 減小。第四象限表示配汽機(jī)構(gòu)特性，為油動(dòng)機(jī)活塞行程 與功率P的關(guān)系， 減小，P減小。二、速度變動(dòng)率 1、定義：在不考慮同步器作用的前

20、提下，當(dāng)外界負(fù)荷發(fā)生變化，即使調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作，穩(wěn)定工況下的轉(zhuǎn)速要發(fā)生微小變化。功率P則轉(zhuǎn)速n。 速度變動(dòng)率定義 maxmin0nnnmaxmin02nnn電網(wǎng)中機(jī)組分類： 帶尖峰負(fù)荷機(jī)組：承擔(dān)電網(wǎng)負(fù)荷的波動(dòng)，積極參與一次調(diào)頻，啟停及負(fù)荷適應(yīng)性好。特點(diǎn)：設(shè)計(jì)工況效率不一定高，但效率曲線較平坦，負(fù)荷變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速變化不大。速度變化率取小一點(diǎn)，一般為34。帶基本負(fù)荷機(jī)組：穩(wěn)定電網(wǎng)負(fù)荷頻率。特點(diǎn)：功率大，在設(shè)計(jì)工況下效率高，在電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)，負(fù)荷變化不大，速度變動(dòng)率應(yīng)該大些，一般為46 。 2、 對(duì)運(yùn)行的影響（1）決定了并列運(yùn)行機(jī)組間的負(fù)荷分配 兩臺(tái)并列運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)組I、II額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，二臺(tái)機(jī)組轉(zhuǎn)速

21、n0，對(duì)應(yīng)功率為P1,P2?？偣β蔖P1P2。當(dāng)外界負(fù)荷增加P，調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作以滿足負(fù)荷變化，引起電網(wǎng)頻率下降，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速降低n 。 機(jī)組功率增加P1 ， 機(jī)組功率增加P2調(diào)速系統(tǒng)自行動(dòng)作，通過轉(zhuǎn)速的微小變化來改變機(jī)組負(fù)荷，以適應(yīng)外界需要，從而維持電網(wǎng)頻率盡可能穩(wěn)定的能力稱一次調(diào)頻。 并行機(jī)組負(fù)荷自動(dòng)變化的特點(diǎn):圖中：abc與ABC相似 同理特點(diǎn)：每臺(tái)機(jī)組承擔(dān)的功率變化與機(jī)組額定功率成正比；每臺(tái)機(jī)組承擔(dān)的功率變化與機(jī)組速度變動(dòng)率成反比；這些特點(diǎn)適用于并列運(yùn)行電網(wǎng)中的所有機(jī)組。1101Hpnpn2202Hpnpnminmax11nnPnPH（2）決定了甩負(fù)荷時(shí)的動(dòng)態(tài)超速；（3）決定了機(jī)組運(yùn)行時(shí)工況

22、的穩(wěn)定性；不能太小，否則轉(zhuǎn)速波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)荷波動(dòng)，使動(dòng)態(tài)特性穩(wěn)定性下降，一般 3（下限）。也不能太大， 否則使機(jī)組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻能力下降，另一方面使調(diào)節(jié)系統(tǒng)甩負(fù)荷后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速過高，有可能使甩負(fù)荷后最高飛升轉(zhuǎn)速超過危急保安器的動(dòng)作轉(zhuǎn)速，不利于機(jī)組安全和甩負(fù)荷后重新并網(wǎng)帶負(fù)荷， 6（上限）。局部速度變動(dòng)率 轉(zhuǎn)速感受及中間放大傳遞特性存在著非線性，特別是配汽機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)汽門的開度與流量有嚴(yán)重的非線性，所以靜態(tài)特性曲線各處的速度變動(dòng)率不相同。局部速度變動(dòng)率靜態(tài)特性曲線的形狀：空負(fù)荷附近，要求速度變化率大些。滿負(fù)荷附近，速度變動(dòng)率大些。總的分布是速度變動(dòng)率兩端大，中間小且無拐點(diǎn)平滑變化。0100%H

23、pdndp n 三、遲緩率1、產(chǎn)生原因 分為摩擦、間隙、滑閥重疊度三方面1) 摩擦： 零件采用鉸接或滑動(dòng)聯(lián)接，運(yùn)動(dòng)時(shí)存在摩擦力。以離心式調(diào)速器為例，轉(zhuǎn)速變化時(shí)，重錘產(chǎn)生的離心力變化首先要克服滑環(huán)移動(dòng)的靜摩擦力，只有克服摩擦后，滑環(huán)的位置才隨轉(zhuǎn)速的變化而變化。2) 間隙 凡是有鉸接的地方，為了自由轉(zhuǎn)動(dòng)，都有間隙存在，只有杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)量大于間隙時(shí)，才能帶動(dòng)滑閥。3）滑閥重疊度：為了保證斷流式滑閥的斷流，滑閥的凸肩高度大于油口的高度。只有滑閥移動(dòng)的距離超過重疊度后，油動(dòng)機(jī)才開始動(dòng)作。2、遲緩率定義：在同一功率下，轉(zhuǎn)速偏差nn1n2與額定轉(zhuǎn)速n0之比 0nn3、對(duì)運(yùn)行的影響： 遲緩現(xiàn)象的存在，使靜態(tài)特性

24、曲線中轉(zhuǎn)速與功率無一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。單機(jī)供電時(shí)，負(fù)荷由外界負(fù)載決定，假定P不變，轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生波動(dòng) ，即頻率發(fā)生波動(dòng)而無法控制。并列運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率決定，功率發(fā)生波動(dòng)P，無法控制。結(jié)論：運(yùn)行上，運(yùn)行上，越小越好，但要求過高給結(jié)構(gòu)和工藝帶來困難，制造成本提高。越小越好，但要求過高給結(jié)構(gòu)和工藝帶來困難，制造成本提高。由于機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)和液壓放大環(huán)節(jié)多，由于機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)和液壓放大環(huán)節(jié)多，較大，一般較大，一般0.30.30.6%0.6%，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)0.20.2。 ii）與關(guān)系 功率晃動(dòng)的幅度 由于遲緩現(xiàn)象存在而造成的負(fù)荷波動(dòng)與成正比，與成反比；為滿足一定的P，越

25、小，也越小，由于難以避免，不能太小 。額定負(fù)荷 0PP4、遲緩現(xiàn)象在四方圖上的表示（i）如無遲緩現(xiàn)象，）如無遲緩現(xiàn)象，nz mP有對(duì)應(yīng)關(guān)系；有對(duì)應(yīng)關(guān)系；（ii）開始汽輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定在）開始汽輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定在1點(diǎn)運(yùn)行，轉(zhuǎn)速點(diǎn)運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為為n1，z1， m1，P1；（iii）如外界負(fù)荷降低，轉(zhuǎn)速升高，由于遲緩）如外界負(fù)荷降低，轉(zhuǎn)速升高，由于遲緩存在轉(zhuǎn)速剛上升時(shí)，存在轉(zhuǎn)速剛上升時(shí)，z0， m，P不變。當(dāng)不變。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到轉(zhuǎn)速達(dá)到n2時(shí)，離心力克服遲緩后，滑塊位時(shí)，離心力克服遲緩后，滑塊位移移z隨隨n的升高而升高，此時(shí)的升高而升高，此時(shí) m2P2不變。第不變。第二象限內(nèi)，靜態(tài)特性線為兩根，在這范圍內(nèi)，二

26、象限內(nèi)，靜態(tài)特性線為兩根，在這范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速的變化不引起轉(zhuǎn)速的變化不引起z變化，稱調(diào)速器的不靈變化，稱調(diào)速器的不靈敏區(qū)；敏區(qū)；（iv）由于傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的遲緩，當(dāng)轉(zhuǎn)速升到n3，滑塊的位移z3克服了摩擦間隙及滑閥的重疊度，隨著z的增大，油動(dòng)機(jī)開始關(guān)小，m。第三象限區(qū)，同樣存在傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的不靈敏區(qū)；（v）當(dāng)轉(zhuǎn)速從3點(diǎn)上升，z，m，由于配汽機(jī)構(gòu)的遲緩，閥門開度不變，P不變。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到n4，克服配汽機(jī)構(gòu)的遲緩后，汽門的開度隨著油動(dòng)機(jī)的關(guān)小而減小。第四象限區(qū)存在配汽機(jī)構(gòu)的不靈敏區(qū)。（vi）綜上所述，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化后，汽機(jī)功率要遲緩一段時(shí)間作相應(yīng)的變化。第一象限二根特性曲線之間稱為整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的不靈敏區(qū)。四、同

27、步器1、功能與作用（1）功能：使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線，按照運(yùn)行需要進(jìn)行平移。（2）具體作用討論:（i）汽輪機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，同步器可以在滿足功率要求的同時(shí)滿足轉(zhuǎn)速要求，即保證機(jī)組在任何穩(wěn)態(tài)負(fù)荷下轉(zhuǎn)速維持在額定值。（ii）并列運(yùn)行時(shí)，通過同步器可改變各臺(tái)機(jī)組的功率使電網(wǎng)總功率符合外界需要，同時(shí)維持電網(wǎng)頻率在額定范圍之內(nèi)，這種利用同步器調(diào)整并列運(yùn)行的機(jī)組負(fù)荷，以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的方式稱為二次調(diào)頻。（iii）并網(wǎng)前機(jī)組功率為零，通過同步器移動(dòng)特性線，相當(dāng)于改變汽輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速與外界電網(wǎng)頻率同步時(shí)，可以合閘并網(wǎng)，這是同步器名稱的來歷。2、同步器類型 靜態(tài)特性曲線的平移一般通過移動(dòng)調(diào)速器的特性線（第

28、一類同步器）或傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的特性線（第二類同步器）實(shí)現(xiàn)，以第二類為主。通過旋轉(zhuǎn)同步器手輪，使彈簧緊力改變，從而使調(diào)速器的靜態(tài)特性線平移。3、同步器工作范圍1）額定初終參數(shù)、轉(zhuǎn)速下能帶滿負(fù)荷，即特性線能移到AA位置，同時(shí)能減負(fù)荷到零，即特性線能移到BB位置，這時(shí)同步器的工作范圍相當(dāng)于速度變動(dòng)率 。特性線向上移實(shí)質(zhì)是通過同步器開大調(diào)速汽門，下移則關(guān)小調(diào)速汽門。但是蒸汽的初終參數(shù)及汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速按照規(guī)程允許有一個(gè)合格的波動(dòng)范圍。為了使波動(dòng)時(shí)仍能維持汽輪機(jī)在零負(fù)荷與額定負(fù)荷間正常運(yùn)行，同步器的工作范圍需繼續(xù)擴(kuò)大。 0n（2）同步器的下限：（i）當(dāng)電網(wǎng)頻率下降到允許的下限（49.5Hz）時(shí)，汽輪機(jī)要維持零負(fù)荷運(yùn)行，特性線移至CC。（ii）當(dāng)蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)升高或背壓參數(shù)在允許范圍內(nèi)降低時(shí)，汽輪機(jī)能維持空負(fù)荷運(yùn)行。 由于蒸汽初參數(shù)上升，背壓下降，每公斤蒸汽在汽輪機(jī)中的焓降上升，為了維持汽輪機(jī)零負(fù)荷運(yùn)行所需的蒸汽量下降，因此調(diào)速汽門要通過同步器進(jìn)一步關(guān)小，特性線下移到DD，一般下限行程設(shè)為在額定轉(zhuǎn)速下35處。（3）同步器的上限：（i）當(dāng)電網(wǎng)頻率上升到允許的上限時(shí)（50.5Hz），汽輪機(jī)要維持滿負(fù)荷運(yùn)行，特性曲線移到EE。（ii）當(dāng)蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)降低或當(dāng)蒸汽背壓在允許范圍內(nèi)升高時(shí)，汽輪機(jī)仍能帶滿負(fù)荷運(yùn)行。 由于蒸汽初參數(shù)