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1、安全技术谈汽轮机安全控制系统(图文)(一) 汽轮机监控任务 汽轮机是火力发电厂最重要的设备之一。对它的监控包括以下内容。 (1)自动检测 随着汽轮机组容量的不断增大，新蒸汽的温度和压力越来越高，需要监视的项目在不断增多。目前，大容量汽轮机的自动检测项目已经包括：发电机功率、新蒸汽的压力与温度、真空度、监视段抽气压力、润滑油压、转速、油动机行程、转子轴向位移、定子和转子内温度、转子与汽缸的相对膨胀、汽缸的热膨胀、汽缸与转子的热应力、汽轮机振动、主轴挠度、轴承温度与润滑油温度、推力瓦温度、推力轴承油膜压力、油箱油压、上下汽缸温差等很多项目。对于抽汽供热机组，则还要增加抽气压力和抽气流量等监测项目。
2、 (2)自动爱护 汽轮机是处在高温高压下工作的高速旋转机械。为了在故障状况下爱护设备的平安，需要有完善的自动爱护设备。当汽轮机的运行参数超出正常范围时，自动爱护设备将依据状况准时动作，或者发出警报提示运行人员准时实行措施，或者自动实行肯定措施。当参数超过机组平安允许的范围，自动爱护装置就准时动作，使汽轮机自动停机，避开事故的进一步扩大。目前，大功率汽轮机自动爱护装置的内容主要有：超速爱护、低油压爱护、轴向位移爱护、差胀爱护、低真空爱护、振动爱护等。为了能够牢靠地对汽轮机进行爱护，对某些参数还实行了双重甚至多重爱护。 (3)自动掌握 电力用户要求汽轮发电设备供应足够数量的电力和保证供电的质量。供
3、电的频率是供电质量的主要标志之一，为了使供电频率维持在肯定的精度范围之内，要求汽轮机具有高性能的转速自动掌握系统。另外，使汽轮机转速自动保持在肯定的范围之内，对汽轮机本体的平安也是重要的保障。 对于既供电又供热的汽轮机，例如抽气式汽轮机和背压式汽轮机，为了保证供应用户足够数量和肯定质量(压力)的蒸汽，这些机组必需有压力自动掌握系统。 除了转速和压力自动掌握系统之外，大功率汽轮机一般还具有汽封气压、旁路系统、凝汽器水位等帮助自动掌握系统。 (4)程序掌握 汽轮机的程序掌握主要是指汽轮机的自动启动和停机。采纳自动启停不但可以节省劳动力和减轻工人的劳动强度，而且还可以缩短启动时间，避开误操作，提高汽
4、轮机平安运行的经济性和牢靠性。 (二) 转速自动掌握 当汽轮机用于拖动沟通发电机时，所发沟通电的频率应保持不变，也即在电负荷变化时，汽轮机的转速应保持不变。由于对于双极的工作转速=3000r/min的发电机，沟通电的频率 而对于四极的工作转速n=1500r/min的发电机，沟通电的频率 虽然在额定转速下运行时，发电频率都是50Hz，而当转速偏离额定值时，其电频率也会发生变化。 图1817是汽轮机转速掌握系统的示意图。它是由具有一级放大的机械液压系统实现的。当汽轮机负荷削减而导致转速上升时，离心调速器1的重锤向外张开。滑环A向上移动，通过杠杆2带动错油门5向上移动，这时错油门滑阀套上的油口m和自
5、油泵来的压力油管连通，而下部的油口n则和排油口相通。压力油经过油口/n流人油动机3活塞的上腔，在上腔中形成高的压力，而油动机活塞下腔则通过错油门下部的油口n和排油口相通，在下腔中形成低的压力。油动机活塞上下的油压力之差推动活塞向下移动，关下掌握阀4。转速降低时，则相反动作，最终会开大调整阀。(风险管理世界网-平安员之家) 以上仅是机械液压系统的一个简洁例子。它只有一级放大，而目前汽轮机掌握系统已有很大改进，放大次数往往不止一次，而且除了机械液压系统外，还有电子液压系统。图1818即是用电液系统实现的汽轮机转速掌握系统示意图。由图可见，被控对象，液压放大及执行元件与机械液压系统完全相同。只是用电
6、子测速元件代替机械调速器。给定信号改用可调的直流电压。偏差信号的校正可由电动掌握器完成。掌握器的输出信号经功率放大后再经电液转换器，将电信号转换成液压信号。该液压信号掌握油动机，进而开大或关小掌握阀，达到掌握转速的目的。电液掌握系统和机械液压系统相比，简单实现各种掌握规律。 下面介绍的中间再热式汽轮机的掌握系统就是基于电液系统的。 (三) 中间再热式汽轮机平安掌握 随着单机容量的增长，中间再热式汽轮机得到了越来越广的应用。目前世界上功率较大的电站汽轮机几乎都采纳中间再热式汽轮机。与一般凝汽式汽轮机相比，采纳中间再热可以提高循环效率，降低煤耗。 中间再热式汽轮机的一般工作原理如图1819所示。新蒸汽经过掌握阀在高压缸内膨胀做功后，被引入锅炉的中间再热器再一次加热，然后回到汽轮机的中、低压缸连续做功，最终排人凝汽器。中间再热在提高效率的同时，也会给汽轮机的掌握带来一些新问题，归纳起来有以下三项。 (1)甩负荷后的转速飞升 由于中间再热容积包括了从汽机车间回到锅炉车间，从锅炉车间返回汽机车间，以及锅炉内部再热器的全部管道，总长达202100m。管道内蒸汽压力也比较高，一般可达1.9l一3.92MPa。因此在汽轮机甩负荷后即使高压缸主汽阀和掌握阀马上关死，仅由于中间再热容积中的蒸汽在中低气压缸中膨胀所做的功，就足以使汽轮机产生严峻超速而发生事故。第 4 页 共 4 页