调速系统说明书.doc

第一章 CC25-8.9/0.98/0.118型汽轮机调速系统第一节 概 论CC25-8.9/0.98/0.118型高压双抽冷凝式汽轮机是以全工况高速弹性调速器为转速敏感元件，以波纹管式的调压器为抽汽压力敏感元件的机械液压式调节系统，按照牵连调节的原理设计，在正常参数下，电、热负荷的调节能保持静态自整。本系统使汽轮机既可以按抽汽工况下运行，也可以按纯凝汽工况运行。在按抽汽工况下运行时，高、中、低压油动机分别带动其调节汽阀按照自整的要求进行调节，即在电负荷变化时，热负荷基本保持不变。而在某一热负荷变化时，电负荷和另一热负荷保持不变。本机组的速度变动率可通过调整油动机的反馈斜槽的斜率在4%6%范围内调整。抽汽压力不等率为：工业抽汽10%；采暖抽汽20%调速系统迟缓率不大于0.3%本系统危急遮断器滑阀挂闸、机组升速、并网、加减负荷均由一个同步器来操作，有利于防止误操作。当机组甩负荷发电机油开关跳闸时，同步器能自动退回零负荷位置。第二节 调速系统各部件结构、工作原理一、调速器调速器是一种反映汽轮机转速变化的脉动机构。其工作原理如下所述：当汽轮机转速发生变化，由于重锤（1）离心力的改变引起了拉伸弹簧（2）的伸长或缩短，因此调速块（3）也引起了水平的前后移动。由于调速块的前后移动，会引起调速器滑阀的移动，改变汽轮机的进汽量。调速器安装在汽轮机的前轴承箱内，它有一个水平轴，此轴是用齿形联轴器直接连接在汽轮机主轴之上。在正常运行时，它的转速是3000r/min。在3000r/min时，它的位置与静止时相比，位移8.77mm。此调速器叫无铰链调速器。因为在此调速器上运动部分基本上摩擦力影响很小，所以调速器灵敏度很高，在正常情况下，其灵敏度小于3r/min。此调速器在n=360040r/min时就会停止在限制端“B”上面使调速块停止动作。若是调速器的特性与设计不符，那么可以修整重锤（1）的重量，来达到其设计要求。如图1所示：图1 调速器二、同步器同步器是控制汽轮机启动运行的一个变速或加,减负荷的装置,(不包括功率限制和保安系统的试验与操作).1、用途同步器通过操纵调速器滑阀的控制滑阀,实现机组启动时,使危急遮断器滑阀挂闸,开启主汽阀和调节汽阀,冲动汽轮机转子,当机组运行时进行机组负荷给定，即决定了机组的有功值。2、性能(1)旋转同步器手轮可使传动轴作前后移动，亦改变调速器滑阀中控制滑阀的位置,从而对机组启动时的挂闸，开关自动主汽门和调速汽门，升降转速等控制，实现机组运行的负荷给定。(2)在机组甩负荷后，能自动回零，即退回到空负荷位置。3、结构及动作原理同步器主要由手轮轴、伺服马达及传动机构、传动轴、超越联轴器、微动开关及位移传感器等组成。如图2所示：(1)同步器的行程指示：同步器行程的远方指示是由位移传感器给出的。现场指示是由传动轴上的齿条,通过齿轮、轴，带动同步器上行程表给出的。(2)同步器的动作过程：首先介绍一下超越联轴器，超越联轴器由齿轮、活动轴、齿轮架、手轮轴和弹簧、滚柱a、b、c、d所组成,见图FF。他的作用是：当电动机转动时，通过它可以与手轮一起旋转，而当手轮旋转时，可以不转，以适应电机在旋转时齿轮10处于自锁状态。其原理是：当电机顺时针转动时带动齿轮8作反时针转动。此时齿轮8的内圈与滚柱b、d之间的磨擦力和弹簧对滚柱b、d的压力是同一方向的，因而齿轮8的内圈与齿轮架13将滚柱b、d在斜槽较窄的部位卡紧，使齿轮架13随齿轮8一起旋转（注：通过滚柱b、d带动活动轴12也作反时针转动。于是手轮7作反时针旋转）大齿轮5作顺时针旋转，使传动轴6向后移动，而此时齿轮8的内圈与滚柱ac之间的磨擦力与弹簧的压力相反，滚柱a、c则在斜槽较宽的部位内打滑，不起作用。当电动机反时针旋转时，与上同理，滚柱a、c被卡紧，而b、d不起作用，大齿轮5作反时针旋转，使传动轴6往前移动。若电机不转而当手轮1作反时针旋转时，通过手轮轴7及键带动活动轴12一起作反时针旋转，此时滚柱a、c被活动轴12的两个凸端压至斜槽较宽的部位内打滑，而另两个滚柱b、d则与齿轮8的内圈间的磨擦力带向斜槽较宽的部位内打滑，这样4个滚柱均打滑，不起作用，故齿轮8不被带动，同样，顺时针旋转手轮时，齿轮8亦不被带动。因此当手动操作时，不受齿轮10自锁的影响。由此可知：转动手轮1时，通过手轮轴7、活动轴12、齿轮架13，使大齿轮5旋转，使传动轴6前后移动；电机旋转时，通过齿轮10，超越联轴器，同样使大齿轮5旋转。3、甩负荷自动回零动作过程机组在并网带负荷后应投入同步器自动回零开关K1。机组甩负荷发电机油开关跳闸时，油开关辅助处点J0闭合，同步器伺服电机使同步器从所带负荷位置退回到空负荷位置，微动开关JWL2-22处点切换（或常闭接点XK断开），伺服电机停止转动。当机组并网前，自动回零开关K1应置于断开位置，以便在启动过程中同步器可以超越空负荷位置。图2 同步器三、调速器滑阀1、作用（1）将调速器产生的位移信号变成液压信号，传给综合滑阀#1阀。（2）机组启动时，用来恢复危机遮断器滑阀，开启高压主汽阀及开启高压调节阀、旋转隔板，使机组升速。（3）机组运行时，用来调整机组转速和改变汽机负荷。（4）机组转速超过342020r/min时，使保安系统动作。2、结构及动作原理调速器滑阀由随动滑阀1、分配滑阀3、控制滑阀4及杠杆2组成。滑阀1是调速器滑阀的随动滑阀，压力油经过滤油器及2.5节流孔进入滑阀1活塞下（左），然后通过2.5节流孔进入活塞上（右），再从喷嘴与挡板之间的间隙流出。如图3所示：图3 调速器滑阀当转速变化，喷嘴与挡板之间间隙改变，引起活塞上油压变化，滑阀1就在活塞上下（左右）不平衡之油压作用下相应移动，直到喷嘴与挡板之间间隙恢复到原来的正常值为止，由此通过杠杆2就相应地移动了滑阀3。当转速不变，滑阀1不动。操作同步器可拖动滑阀4，通过杠杆2同样可以移动滑阀3，当滑阀3移动时，通过窗口A控制综合滑阀。启动时，逆时针旋转同步器手轮，使滑阀4移动到左止点（此时同步器指示为零），打开油口C 、D以挂上危急保安器滑阀。然后在顺时针转动同步器手轮，使滑阀4右移，逐渐关闭油口C、 D，使挂闸油路油压上升至1.96Mpa，同时使高压主汽阀操纵座活塞下油压升高，以开启高压主汽阀。继续顺时针转动同步器手轮，逐渐关闭滑阀3上的油口A，使高、中、低压油动机开启，机组升速或并网后加负荷。为了使调速器滑阀各铰链连接部分在运动中紧密贴合，用压力油作用在No3滑阀右端的一个环形凸肩上，使之产生一个方向恒定的、将滑阀3推向右端的作用力，以保持铰链部分始终单向接触，从而消除因铰链部分的间隙所引起的旷动现象，从而减少调节系统的迟缓率。油口E是附加保安油口，当汽轮机转速达342020r/min时，滑阀1上的油口E打开，使危急保安器滑阀下的油压跌落，保安系统动作。四、综合滑阀1、作用将调速器滑阀的一次脉动油压信号和中、低抽汽调压器来的一次脉动油压信号变成控制高、中、低压油动机的二次脉动油压信号。2、结构综合滑阀主要由壳体、No1套筒、No1滑阀、No2套筒、No2滑阀、No3套筒、No3滑阀等组成。如图4所示：3、动作原理（1）压力油经过窗口“a”流经调速器滑阀上的排油口A排掉，形成一次脉动油压P脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981Mpa，汽轮机转速下降时调速器滑阀上的排油口关小，使P脉油压增加，No1滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No1滑阀向上移动关小了高、中、低压油动机二次脉动油的排油口，增加了高、中、低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使各油动机的行程增加。转速上升，上述动作就反之。（2）压力油经过窗口“b” 流经中压抽汽调压器上的排油口排掉，形成一次脉动油压P脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981Mpa。当抽汽压力降低时，中抽汽调压器上的排油口关小，使P脉油压增加，No2滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No2滑阀移动，增加了高压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使高压油动机的行程增加，但降低了中、低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使中、低油动机的行程减少。若当抽汽压力增高，上述动作反之。（3）压力油经过窗口“c”流经低压调压器上的排油口排掉，形成一次脉动油压P脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981MPa。当抽汽压力降低时，低压调压器上的排油口关小，使P脉增加，No3滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No3滑阀的移动，增加了高、中压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使高、中压油动机行程增加，但降低了低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使低压油动机行程减少。若抽汽压力增高，上述动作反之。图4 综合滑阀五、高压油动机和反馈滑阀1、作用（1）接受综合滑阀来的液压信号，通过凸轮配汽机构来操纵高压调节阀。（2）调整机组的速度不等率。2、结构与工作原理高压油动机由油动机活塞和滑阀组成。反馈滑阀通过滚轮与嵌在活塞杆内的“”形反馈斜板相连，随着活塞杆的上下移动，改变反馈油口的开度，构成反馈。稳定工况时，油动机滑阀处于中间位置，活塞则处于某一平衡位置。若转速增加（或抽汽压力增大），通过综合滑阀使油动机滑阀下的二次脉动油压降低，滑阀下移，使油动机活塞上腔接通压力油，下腔接通主油泵入口油，活塞下移。与此同时反馈滑阀右移，开大反馈油口，增加压力油进油量，以补偿脉动油压的跌落，使油动机滑阀复位，油动机活塞处于新的比原来较低的平衡位置，从而改变了调节阀的开度。反之，当转速降低（或抽汽压力减小）动作过程相反。油动机活塞则处于比原来较高的新的平衡位置。油动机活塞可以在0250mm行程内任意位置稳定平衡。其行程除有就地指示，还可以通过行程发讯器将讯号送至表盘。油动机滑阀上的测量杆可用来测量滑阀行程。通过螺母可移动斜块，以改变反馈斜率，从而在4%6%范围内改变机组的速度不等率。图5 高压油动机六、中、低压油动机1、作用中、低压油动机接受综合滑阀来的液压信号，通过旋转隔板驱动装置来控制旋转隔板的开度。2、结构与工作原理中、低压油动机由活塞、滑阀和反馈滑阀组成。反馈滑阀通过滚轮与嵌在活塞杆的“”形反馈倾斜滑槽相连，这样，随着活塞杆的移动，就能改变反馈油口的开度。如图6所示：稳定工况时，油动机滑阀处于中间位置，油动机活塞处于某一平衡位置，当综合滑阀接收到调速器滑阀或抽汽调压器的一次油压信号，综合滑阀产生位移改变二次脉动油压，就能控制油动机动作。转速降低或抽汽压力升高将会使综合滑阀控制中、低压油动机的二次脉动油泄油口关小，从而使二次脉动油压升高，作用在中、低压油动机滑阀底下，滑阀上移打开进入油动机活塞下腔的高压油进口，并打开油动机活塞上腔的排油口（返回主油泵入口），这样促使油动机活塞上移，开大旋转隔板的通流面积，同时由于反馈斜板的作用，使反馈滑阀下移，关小二次脉动油进油面积，使油压恢复原值，油动机滑阀重新回至中间平衡位置，油动机活塞停止不动，处于新的平衡工况下，反之，转速升高或抽汽压力降低，与上述过程相反。油动机行程除就地有指示外，还可以通过位移传感器将讯号送到表盘。图6 中、低压油动机七、中、低压抽汽调压器1、作用中、低压抽汽调压器是调节抽汽压力的调整装置，它以波纹管为敏感元件，从抽汽口来的蒸汽压力通过传输管通至抽汽调压器下的压力传感室作用在波纹管上，压力使得波纹管压缩并经过顶杆（6）传至顶端的弹簧座上并带动滑阀（5）的位移，从而控制套筒（7）上的调节窗口的开度，由此控制综合滑阀下的一次脉动油压并进而控制其上的高、中、低压油动机的二次脉动油泄油口，调节高、中、低压油动机开度达到调整抽汽压力的目的。2、结构与工作原理如图7所示：中压抽汽调压器和低压抽汽调压器均由调整器、壳体、滑阀及切断阀组成。调整器上设有就地操作的手轮(1)以及遥控用的SU-2型伺服电机通过它们可以调整抽汽压力，其中的心杆（3）除下端作用在弹簧座上以增减负载的作用外，其上端还传动一杠杆（2）与切断阀（9）联系，当弹簧（4）在最松位置而心杆（3）在最高位置时，切断阀（9）在最低位置，此时中、（或低）压油动机的二次脉动油通往综合滑阀的油口被遮断，同时综合滑阀2（或3）#阀下的一次脉动油被泄掉，抽汽调压器处于切除状态。当投入抽汽调压器时，随着用手轮或伺服电机操纵心杆（3）下移，另一边的切断阀（9）也跟着上移，打开中（或低）压油动机的二次脉动油通路。恢复一次脉动油。而抽汽调压器开始处在投入位置。操作手轮时事先把键拔出，这时插销落下并定住键的位置，通过扇形齿轮传动心杆（3）可对弹簧（4）施加负载，另外通过远传控制的伺服电机传动蜗轮也可以使心杆（3）位移达到使抽汽调压器投入或解列的目的，在杠杆（2）近旁设有一个微动开关，调整好其触头的位置，可以对应出切断阀（9）在投入或关断位置，以便远传指示用。压力传感室（8）的波纹管外腔室要充满冷却水以免受热蒸汽加热，蒸汽压力导管按图抽汽压力脉冲管路所示，有一U型管段可以保留腔室存水，在压力传感室下部还有一个放气螺钉以便为腔室充满水使用。图7 中、低压抽汽调压器八、自动主汽门1、作用主汽门操纵座用来控制自动主汽门的开启和关闭。它直接装在自动主汽门上面，当危急遮断器滑阀动作时，快速关闭主汽门以停止汽轮机的供汽。2、结构及工作原理主汽门操纵座主要由壳体、滑阀、活塞、放油滑阀等组成。用同步器移动调速器滑阀中控制滑阀的位置，改变滑阀下的安全油压来控制主汽阀的位置。随着安全油压的提高，滑阀也逐渐升高，当安全油压达到0.8Mpa时油口c开始打开，滑阀下的安全油通过节流孔a及油口c进入活塞下面，带动主汽阀向上开启，活塞的上升通过带动弹簧座，使弹簧力增加直至油口c重新关闭为止。因而每个油压值相对应于一个确定的活塞行程，滑阀下的安全油压达到1.44Mpa时，主汽阀全开。再升高滑阀下的安全油压达到1.96Mpa时，此时滑阀在安全油压作用下压到上限位点，油口c全开，主汽门操纵座活塞下油压1.96Mpa，活塞亦在油压作用下保持主汽阀最大开度。当滑阀下安全油压跌落时滑阀下移，主汽门操纵座活塞下油腔室与排油腔室相通，活塞在弹簧组的作用下迅速下移，带动主汽阀快速关闭。主汽门操纵座设有放油滑阀，控制两挡油口b1和b2，其作用（1）打开油口b1可以在运行时活动主汽门以防卡涩。（2）b1和b2可全开全关主汽门，试验时可以检查主汽门的严密性。把制动销松开，转动手轮，放油滑阀上移，放油滑阀下的安全油（滑阀下部腔室相通）经油口b1进入排油，油压跌落，就带动主汽门下降，在油口b1全开时，活塞也只能下降15mm左右，不致引起汽轮机负荷的变化。进而转动手轮使放油滑阀再上移，b1和b2全开，滑阀下安全油压降低到不足以克服弹簧座的予紧力，主汽门操纵座全关。当反向旋转手轮，放油滑阀下移，关闭b1和b2油口，活塞应回到原来位置。在主汽门操纵座上装有信号装置，当主汽门接近全关时，装在拉杆上的斜板，把终点开关压下，接通电路，发出灯光信号，表示主汽门已全关。图8 自动主汽门九、注油试验的原理：如图9所示：当操作滑阀扳到#1位置时压力油经过操作滑阀的三通油口进入危急遮断器杠杆的活塞1的左部，活塞在油压的作用下向右移动从而打开压力油通路，使压力油进入#1喷油试验滑阀的下部，使#1喷油滑阀克服弹簧1的紧力上移，活塞2也跟着上移故芯轴上升，使油口1与油口2接通，油口3与油口4接通但活塞2仍然遮住油口1。在危急遮断器杠杆的活塞1向右移动的同时通过杠杆带动脱扣装置向右移动一点。两个脱扣装置在设计时做成如图所示的形式。当脱扣装置向右移动一点时恰好把#1危急遮断器让出，把#2危急遮断器遮住。此时#1危急遮断器退出工作处于试验位置，即使危急遮断器动作也打不到脱扣装置上，危急遮断器滑阀也不会动作，自动主汽门和调速汽门也不会关闭。但是#2危急遮断器仍处于工作位置，起到保护作用。此时将#1喷油滑阀芯轴按下时油口1、油口2、油口3、油口4全部接通压力油便进入#1危急遮断器，使#1危急遮断器离心力增加击出，因为脱扣装置已经脱开，故不会引起自动主汽门和调速汽门关闭，可以通过危急遮断器电指示器信号判断。当试验完毕后松开手后芯轴会在弹簧2的作用下自动弹起，当把操作滑阀转至正常位置时切断压力油来油使#1喷油试验滑阀下油压跌落，使#1喷油试验滑阀下移使油口1与油口2切断，油口3与油口4切断，芯轴也跟着下移复位，危急遮断器离心力回到原来值复位，活塞1复位通过杠杆使脱扣装置复位。如果试验#2时原理相同，只不过是将操作滑阀扳到#2位置，将#2危急遮断器处于试验位置，#1危急遮断器处于工作位置。图9 注油试验原理图第三节 安全保护系统25MW高压双抽冷凝式汽轮机安全保护系统，由液压保护系统和电气监测保护系统组成，这两部分互为补充，又密切联系在一起，以保证汽轮机长期安全运行。一、保护系统可在下列情况下，切断汽轮机的进汽，实现停机。1、机组转速超过正常转速的（3000r/min）1012%，危急遮断器动作。2、机组转速超过正常转速的14%，附加保安动作。3、手掀机头保安操纵箱的停机按纽。4、远控手掀事故停机电磁阀动作的按纽。5、轴向位移越限。6、润滑油压低于允许值。7、冷凝器真空低于允许值。8、中压抽汽压力低于允许值。9、低压抽汽压力低于允许值。二、液压保护系统组成1、执行切断汽轮机的进汽实现快速停机的高压主汽门操纵座以及保安操纵箱、事故停机电磁阀和危急遮断器滑阀等液压部套。2、由危急遮断器、危急遮断器滑阀、危急遮断器杠杆、保安操纵箱等部套组成的超速保护系统。3、由电超速快关电磁阀形成的限速保护。高压主汽门操纵座由安全油压控制，它的开度与安全油压具有一一对应的关系，一旦安全油压跌落，高压主汽门操纵座瞬间关闭。危急遮断器滑阀动作，事故停机电磁阀动作，或手动停机按纽均能使安全油压跌落。超速保护系统当机组超速时，使危急遮断器滑阀动作，从而实现快速关闭高压主汽门和调节阀。任何需要停机的电信号都可以通过事故停机电磁阀实现停机。当机组甩负荷时，由于油开关跳闸连锁引起电超速快关电磁阀动作，从而快速关闭高中低压油动机，待转速下降后，调速汽门重新开启，维持机组空转。三、电气监测保护系统概述25MW高压双抽冷凝式汽轮机的电气监测保护系统主要有汽轮机转速测量、轴向位移测量保护、相对膨胀测量、热膨胀测量、低油压保护、振动测量、油动机、同步器位移测量、轴承回油温度测量。1、汽轮机转速测量保护汽轮机转速测量方法：测速装置包括一个SZCB-01磁性转速传感器，一个SZC-02数字转速表。磁性转速传感器安装在转速发迅器支架（CC08.32.15-1）上。转速发迅器支架固定在主油泵（N24.70.01-1），主油泵的前端装有60齿的测速齿轮，磁性转速传感器端面的中心正对测速齿轮的齿宽中心，离顶间隙0.81mm。当测速齿轮随主轴转动时，测速传感器感应的频率讯号输入到频率变换器转换成模拟电压讯号，供给机头模拟转速表。2、汽轮机危急遮断指示采用MV-ZS102型智能转速仪。其中二件MV-ZS301型磁阻传感器安装在危急遮断电指示器支架(CC08.36.51-1)上，正对1#，2#撞击子中心。另一件MV-ZS102 型磁阻感器安装在转速发讯器支架（CC08.32.15-1）上，正对测速齿轮的齿宽中心。智能转速仪装在集控室内。本装置可正确显示出撞击子击出和缩回的转速，正常运行时又作为汽轮机转速表使用。3、轴向位移测量保护轴向位移测量保护以转子推力盘贴紧工作推力瓦面定为电气零位的基准面。调整电气的报警值与危险值（保护动作）时，以正向轴位移达+0.8mm时报警、以正向轴位移达+1.0mm时保护停机；当负向轴位移达到-1.2mm时停机。（若以负工作瓦面定为电气零位的基准时报警值和停机值均加0.4mm）轴向位移测量保护装置采用MV-WY102系列监测仪，其探头装在推力轴承两块推力瓦块中间，直接测量探头与推力盘之间距离的变化，并且是采用一个11mm探头。考虑到轴向位移保护是一个主要的保护项目，所以本项采用涡流探头测量。4、汽轮机相对膨胀测量装置设在低压缸，调整时以转子推力盘贴紧工作瓦面定为电气零位的基准面，限值要求如下：胀差超出-1mm报警；胀差超出+3mm报警；相对膨胀测量采用涡流探头测量。第四节 调速系统动作过程及工作原理调节系统的工作原理：见（附图一）调节系统随电负荷变化的过程如下：在正常运行中，当电负荷减少时，调速器挡板向右移动，随之，调速器滑阀中部的随动滑阀也相应地向右移动，并通过杠杆带动下面的分配滑阀，使分配滑阀上的油口开大，致使1#综合滑阀下的一次脉动油压下降，使1#综合滑阀下移，开大其通向高、中、低压油动机滑阀下的二次脉动油的排油面积，使各油动机滑阀下的二次脉动油压下降，油动机活塞下移，并通过配汽机构，相应地关小各调节汽阀(或旋转隔板)。在油动机活塞下移的同时，位于油动机活塞杆上的反馈滑槽使反馈滑阀向开大进油面积的方向移动，于是，压力油进油量增加，二次脉动油压恢复，油动机滑阀又回到中间位置，油动机活塞就稳定在新的平衡位置上。由于各调节汽阀(或旋转隔板)的关小，减少了高、中、低压缸的进汽量，从而满足了降低电负荷的要求。又因为各缸的流量同时减少，所以中、低压工业抽汽的流量几乎保持不变。当电负荷增加时，调节系统的动作过程相同，但方向相反。调压系统主要有中、低压调压器、综合滑阀#2#3滑阀、中、低压油动机和旋转隔板等组成。调压系统随抽汽压力的变化过程如下：当中低压抽汽量增加时，抽汽压力下降，中压调压器滑阀下移关小一次脉动油泄油口，一次脉动油压上升，造成综合滑阀2#阀上移，关小高压油动机二次脉动油泄油口，同时开大中、低压油动机二次脉动油泄油口，这样促使高压油动机开大汽门，中、低压油动机关小旋转隔板。高压缸测量的增加和中、低压缸流量的减少，满足了中压抽汽量增加的要求。面高压缸功率的增长被中、低压缸功率的减少所抵消，因而电功率保持不变。由于，中、低压缸流量同时减少，因低压抽汽量保持不变。当中压抽汽量减少，抽汽压力上升时，上述过程相反。同理，当低压抽汽量增加时，综合滑阀3#阀上移，开大高压调节汽阀，中压缸旋转隔板，而关小低压缸旋转隔板。高、中压缸蒸汽流量的增加和低压缸流量的减少，满足了低压抽汽量增加的要求。而高、中压缸功率的增加被低压缸功率的减少所抵消，使电功率保持不变。由于，高、中压缸流量同时增加，因而中压抽汽量保持不变。当低压抽汽量减少时，上述过程相反。若将中、低抽汽调压器从系统中切除，可逆时针旋转其抽汽调压器手轮或遥控伺服电机，这时，抽汽调压器上部心杆逐渐上移并通过杠杆把切断滑阀下移，就能把联系综合滑阀、中、低压油动机及抽汽调压器之间的一、二次脉动油隔离，直到中、低压油动机全开，抽汽调压从系统中解列，机组按冷凝工况运行。要投入抽汽调压时，事先把抽汽压力通入下部的压力传感室，再顺时针旋转调压器手轮或遥控伺服电机，就能投入调压系统。当投入调压器之前，机组高压油动机若全开情况下，还须将同步器手轮适当退一点，以便让调压系统能投入调节，并防止同步器过调。第二章 CC25-8.9/0.98/0.118型汽轮机调速系统第一节 概论CC50-8.9/0.981/0.118型汽轮机调节系统由弹性调速器,中、低压调压器,综合滑阀,高、中、低压油动机等机械液压部套组成。它是按照机组在正常的新蒸汽、抽汽及排汽参数下设计的.在设计参数下,机组电热负荷调节能保持静态自整.整个调节系统分为调速和调压两部分.调速部分：用弹性调速器作为转速敏感元件,接受机组的转速信号,通过调速器滑阀转化并放大成为一次脉动油压信号,送给综合滑阀.调压部分:用薄膜钢带式调压器作为压力敏感元件,将抽汽压力变化转化并放大为液压信号送给综合滑阀.在综合滑阀中,对反映转速高、中、低压抽汽压力的三种脉动油压信号予以综合,并同时控制高、中、低压油动机的开或关.高压调节阀,中、低压缸回转隔板,以适应电热负荷变化的需要。系统在设计参数运行时,能保持静态自整,即能满足下述要求:电热负荷中任何一个量改变时,另外二个被调节量基本保持不变。为了改善机组在甩负荷时,机组动态超速过大,使机组能可靠地维持空转,超速限制滑阀接受油开关跳闸信号而动作。能使高、中、低压油动机加速关闭.超速限制滑阀在发生甩负荷时立即动作,并能在动作后约三秒钟以后又自动恢复原位。机组甩负荷时,由于调速汽门关闭,使中、低压抽汽压力降低,调压器的钢带挠度变小,引起No2,No3综合滑阀下脉动油压升高,反而使高压油动机开启,这对机组甩负荷很不利,可能引起超速。为了消除这个反调作用对机组动态性能的不利影响,系统中采用调压器切除阀,它也接受油开关跳闸信号而动作,泄No2、No3 综合滑阀下脉动油压,使其落至下止点,从而增大高压油机滑阀下脉动油排油口,高压油动机得以迅速关闭，这就有效地消除了调压器在甩负荷时出现的反调作用。冷凝工况运行时,调节系统的速度不等率可在3%5%的范围内无级调整。抽汽工况运行时速度不等率应调整为4.5%,不宜加以改变。由于某种原因需要限制汽轮发电机组输出功率时,可以转动功率限制器手轮,对机组功率予以限制,当机组达到需要限制的功率值时,功率限制器就发出信号,提醒运行人员不必再作加负荷操作了。通过转动同步器和压力同步器可以对机组实行就地或远方控制。机组启动时,可以通过旋转同步器手轮就地控制机组转速(此时调压器处在切除状态)。并网运行时,可以操作同步器手轮增减电负荷。机组带有适当的电负荷后,可以操作中、低压调压器的压力同步器手轮,使机组逐渐带上热负荷。当机组并网运行时,压力同步器则用来增减机组所带的热负荷。第二节 调节保安系统各部件结构、工作原理一、调速器滑阀调速器滑阀由随动滑阀、控制滑阀、分配滑阀、杠杆、壳体等部分组成，随动滑阀将调速块的动作通过杠杆传递给分配滑阀用分配滑阀的油口去控制综合滑阀。如图10所示：压力油经过滤油器及2.5的节流孔进入活塞的左侧，然后在通过2.5的进入节流孔的右侧，最后从喷嘴与调速块之间的间隙流出。在汽轮机转速不变时，喷嘴与调速块之间保持一定距离，此时活塞上下两侧的油压相互平衡，随动滑阀处于平衡状态。汽轮机转速的变化使调速块产生相应的位移，改变了喷嘴与调速块间的间隙，活塞下面的油压也发生变化，滑阀就在油压作用下移动，直至该间隙恢复到原来的大小为止。也就是随动滑阀的移动和调速块的移动完全一样。随动滑阀通过杠杆带动分配滑阀使油口A变化，控制综合滑阀的No1滑阀。控制滑阀是用于控制自动关闭器及危急遮断器滑阀。控制滑阀用装在前轴承座端部的同步器带动，控制滑阀4处于左支点时是同步器的零位，也是控制滑阀的起点，这时整个调节系统处于准备工作状态。控制滑阀4通过杠杆2带动下面的滑阀3，控制综合滑阀的动作。启动时，顺时针转动同步器手轮，则控制滑阀自零位开始由左向右移动。在滑阀1移动的过程中首先打开与危急遮断器滑阀上部油室相通的排油口C、D，使危急遮断器滑阀回复至工作位置。再反时针转动同步器手轮，控制滑阀向右移动，油口C、D逐渐关闭，使自动关闭器滑阀下油压升高，主汽阀就逐渐开启，主汽阀开启后，分配滑阀上的油口A也开始关闭，使综合滑阀的No1滑阀处于工作位置。正常运行时，可通过同步器改变汽轮机的转速或负荷，该同步器也可以从控制盘遥控。油口E是附加保安油口，当汽轮机转速达3450（25）转/分时，随动滑阀向右移动，至油口E打开，危急遮断器滑阀下的油压便跌落而使保安系统动作。图10 调速器滑阀二、同步器同步器是控制汽轮机启动运行的一个变速或加,减负荷的装置,(不包括功率限制和保安系统的试验与操作)。1、用途：通过操纵调速器滑阀的控制滑阀,在机组启动时,使危急遮断器滑阀挂闸,开启主汽阀和调节汽阀,冲动汽轮机转子,当机组运行时,改变机组的转速或负荷。2、性能2.1旋转同步器手轮可使传动轴作前后移动(见图),从而对机组进行负荷或转速的增减操作,手轮每旋转一圈,传动轴移动约0.708毫米,当远方操作电动机时,每分钟使传动轴移动3.43毫米。2.2同步器配有快速挂闸装置,便于在集中控制室或就地迅速使危急遮断器滑阀重新挂闸,且使机组从所带负荷位置退到空负荷位置.3.结构及动作原理同步器的结构见图，它主要由传动轴2KC型直流电动机6及传动机构,超越联轴器,微动开关节10,电动同位器1等组成.3.1同步器行程的远方指示是由传动轴2上的齿条,通过轴带动电动同位器1,将信号送至集中控制室,此外,在电动同位器上端通过齿轮传动带动指针旋转,以就地批示同步器行程。3.2旋转同步器手轮或远方操作电动机6均能使转动轴前后移动,现分别叙述如下:3.2.1旋转手轮8时,通过小轴a,带动活动轴d齿轮架b使大齿轮4,以连同它的螺纹套3转动,从而使传动轴11作前后移动,此时,齿轮9则保持不转.3.2.2电动机6的转动,通过齿轮7,超越联轴器,同样也能使大齿轮4旋转,使传动轴11作前后移动.超越联轴器由齿轮9活动轴d,齿轮架b ,小轴a 和滚柱,弹簧所组成,见A-A剖面.当电动机顺时针转动时，齿轮9作反时针转动。此时齿轮9的内圈与滚柱1、3之间的磨擦力和弹簧时滚柱1、3的压力是同一方向的，因而齿轮9的内圈与活动轴D将滚柱1、3在斜槽窄的部位内卡紧，使齿轮架b随齿轮9一起旋转，并通过滚柱1、3带动活动轴d也作反时针转动。于是手轮8作反时针旋转，大齿轮4作顺时针旋转，使传动轴2向前移动，而齿轮9的内圈与滚柱2、4之间的磨擦力与弹簧对滚柱2、4的压力相反，滚柱2、4则在斜槽较宽的部位内打滑，不起作用。同样，当电动机反时针旋转时，滚柱2、4被卡紧，带动大齿轮4作反时针旋转，使传动轴2往后移动。当手轮8作反时针旋转时，小轴a通过销子带动活动轴d一起作反时针旋转，此时滚柱2、4被活动轴d的两个凸端压至斜槽较宽的部位内打滑，而滚柱1、3则由于齿轮9的内圈与滚柱之间的磨擦力与弹簧对滚柱的压力方向相反，使滚柱不能卡紧，这样4个滚柱均打滑，不起作用，故齿轮9不被带动，同样，顺时针旋转手轮8时，齿轮9亦不被带动。3.2.3快速挂闸动作过程如下：当机组在带负荷（或3000r/m以上）运行，而突然掉闸时，可操作按钮AN24-乙，此时（1）继电器J01受电，触点闭合，电磁阀DFGY（1）动作，使油动机滑阀下油压跌落，油动机的位置处于零位（见图），通过电接点压力表YX160（1）使信号灯D1发出灯光信号；（2）通过电动机使传动轴从所带负荷位置往后移动，当微动开关JWL11（件10）的触点落到限位块（件11）的斜面处时，微动开关的触点切换，电动机停止转动，传动轴处于机组空负荷的位置；（3）在完成上述二个动作后，继电器J02受电，触点闭合，电磁阀DFGY（2）动作，使危急遮断器滑阀挂闸油路的油压跌落，危急遮断器滑阀的主滑阀上升到止点位置，完成挂闸动作，并通过电接点压力表Y160（2）使信号灯D2发出灯光信号。见二个信号灯亮后，即可松开按钮AN242，继电器触点恢复原位，电磁阀关闭，油动机滑阀下油压、危急遮断器滑阀挂闸油压均恢复到工作油压，油动机则相应地处于空负荷位置。当调速器滑阀的控制滑阀处于左止点时，同步器的行程指示应为零位。图11 同步器三、综合滑阀1、作用综合滑阀是一个综合脉冲信号的液压装置，它接受来自调速器滑阀，中压调压器、低压调压器的脉冲信号，按自整条件进行综合，产生二次脉冲油压信号，以控制高、中、低压油协机动作。2、结构及原理：如图12所示：图12 综合滑阀综合滑阀主要由装在壳体（件1）中的三对滑阀及套筒衬套、压盖组成。第一个滑阀（件3、件5、件7）上部装有测量杆（件10），因此杆来测量各滑阀位移量，在静态时，滑阀在P上及P下的油压作用下处于平衡状态。P上为1.96Mpa,P下则为0.98Mpa。压力油（1.96Mpa）从腔室分别通过No1、No2、No3滑阀经套筒(件2、4、6)的控制油口后就变为脉动油（0.98Mpa）分别通向调速器滑阀及中，低压调压器。在每个滑阀上的均有六排互相联通的通路，I进压力油，II通高压油动机二次脉动油路，III排油，IV通中压油动机二次脉动油路，V通低压油动机二次脉动油路，VI通压力油。每个滑阀的行程在上部受压盖的限制（在下部受到螺塞的限制。三个滑阀行程分别为H1 =11.5411.58 H2 =5.50.2 H3=0.23、综合滑阀的运行3.1汽机在冷凝工况下运行No2、No3滑阀均处于下支点的位置上,此时,中、低压调压器切除,各自的切换滑阀把来自中、低压油动机的脉动油路切断,从而使IV,V腔室中的油压为零，而中、低压油动机脉动油压升高到压力油压,所以,中低压油动机全开。所以受调速器滑阀控制的No1滑阀,仅控制高压油动机,而对中、低压油动机不起作用。当电负荷增加时,调速器滑阀的No3滑阀向左移动,排油面积减小,No1综合滑阀下脉动油压升高,于是No1综合滑阀向上移动,关小通往高压油动机二次脉动油的排油口面积,使高压油动机滑阀下油压升高。这样,高压油动机活塞向上移动,从而开大进汽量直至满足功率增加的要求.No1综合滑阀上移的同时,关小了滑阀下脉动油的进油面积,使其脉动油压又恢复到0.98Mpa.No1综合滑阀达到新的平衡位置.当负荷减小时,运动方向相反.3.2汽轮机在抽汽工况下运行当汽轮机在抽汽工况下运行时,调压器投入,相应的调压器切换滑阀将中、低压油动机滑阀下的脉动油路至综合滑阀的调节油口接通。这样调速器滑阀中压调压器,低压调压器中任和一个信号均能同时控制高中低压油动机动作。3.2.1保持两段抽汽量不变,电负荷改变。 因为这时抽汽压力不变,所以No2、No3滑阀保持原位不动,只改变No1滑阀的位置。当外界电负荷增加时,调速器滑阀的No3 滑阀向左移动,关小No1综合滑阀下一次脉动油的排油面积,使油压P下升高,No1滑阀向上移动,关小高中低压油动机二次脉动油路的排油口,从而开大高中低压油动机,使电负荷增加,而抽汽量保持不变。当负荷减小时,运动方向相反。3.2.2保持电负荷及低压抽汽量不变,只改变中压抽汽量,这时No1、No3滑阀保持原位不变,只改变No2 滑阀的位置.当中压抽汽量增加时,抽汽压力下降,中压调压器喷嘴间隙减小,从而引起No2 滑阀下一次脉动油压的升高,No2滑阀向上移动,关小与高压油动机滑阀下二次脉动油路相通的调节油口,这样腔室II中油压升高,腔室V中油压下降,从而开大高压油动机,关小低压油动机。增加高压缸进汽量,减小了低压缸的进汽量,保证了中压抽汽量的增加的要求,又使得电负荷及低压抽汽量保持不变。在No2 滑阀上移的同时,减小了脉油的进油面积,使其脉动油压又恢复到0.98Mpa,No.2滑阀达到新的平衡位置。当中压抽汽量减小时,运动过程与上述相反。3.2.3保持电负荷及中压抽汽量不变,只改变低压抽汽量，这时 No1、No2滑阀保持原位不变,只改变No3滑阀的位置。当低压抽汽增加时,抽汽压力下降,低压调压器喷嘴间隙减小,从而引起No3滑阀下脉动油压升高No3滑阀上移使油室经油口进入No3滑阀下的油量减少，使No3滑阀下脉动油压又恢复到0.98Mpa ，No3综合滑阀又达到新的平衡。由No3滑阀上移的结果,关小与高,中压油动机滑阀下二次脉动油路相通的调节油口,开大了低压油动机滑阀下的二次脉动油的排油口，,从而开大了高、中压油动机,关小了低压油动机,增加了高,中缸的进汽量,减少了低压缸的进汽量,保证了低压抽汽量的增加要求,又使得电负荷及中压抽汽量不变。当低压抽汽量减少时,动作过程与上述相反四、自动主汽门自动主汽门用来控制主汽阀的开启和关闭，它直接装在主汽阀的上面，通过拉杆及横梁使主汽阀及自动关闭器活塞相连接。结构由反馈滑阀、弹簧组、活塞、活动滑阀组成。如图13所示：图13 自动主汽门移动调速器滑阀中控制滑阀的位置，改变滑阀下的油压来控制主汽门的位置，随着该油压的提高，滑阀逐渐升高，当油压达到0.8003Mpa时，油口C开始打开，滑阀下的压力油经节流孔a及油口C进入活塞下，将活塞顶起，带动主汽阀向上开启，活塞的上升通过杠杆带动弹簧组2，使弹簧力增加直至油口C重新关闭为止，因而每个油压值对应于一个确定的活塞行程，滑阀下油压达到1.4416Mpa时，主汽阀全开。再升高滑阀下油压至1.96Mpa，此时滑阀在油压作用下压到上限位点，油口C全开。汽轮机正常运行时，自动主汽门活塞下作用1.96Mpa油压，保持主汽阀全开。当控制油迅速降至零时，在弹簧组的作用下，滑阀迅速被压下，将油口C与排油腔迅速接通，使活塞下油迅速排出，在活塞上部弹簧作用下，活塞迅速降至零位，主汽门关闭。活动滑阀控制着两档油口A、B，打开油口A可使活塞下降15mm左右，不能引起机组负荷的变动，打开A、B两油口，可使活塞全关，在机组长时间运行过程中，为了防止主汽门由于长期处于全开状态而卡涩，应定期活动活动滑阀。在自动关闭器上还安装有行程开关，可将主汽阀开启或关闭信号通过行程开关传送给远方控制室，并接通限止超速滑阀动作路线，在机组启动运行以前手动切除不使限止超速滑阀投入，机组启动正常运行后方可投入。五、高压油动机1 作用高压油动机由调速器滑阀和调压器综合滑阀进行控制，（对于冷凝工况，仅由调速器滑阀通过1综合滑阀控制高压油动机）再通过配汽机构操纵调节阀改变进汽量。2 高压油动机的结构及原理高压油动机是由活塞、滑阀及反馈滑阀等组成。当机组处于平衡状态时，II室的脉冲油压为压力油的一半0.98Mpa。滑阀在中间位置时，滑阀的凸肩将油动机活塞上、下油腔的油路遮断，活塞处于某一平衡位置。若工况发生变化，转速升高时，由于调速器滑阀控制油口排油面积增大，1综合滑阀向下移动，使高压油动机滑阀下脉动油压下降，滑阀向下移动，活塞上腔接通压力油，活塞下腔接通排油，活塞向下移动。同时带动固定在活塞杆上的反馈滑槽向下移动。由于滑阀有大约19.6N的弹簧预紧力，及反馈滑阀两端直径不同，在油压的作用下产生一个使装在反馈滑阀上的滚轮贴滑槽的作用力，这样滑槽向下移动就使滑阀向右移动，由于反馈滑阀也向右移动，使反馈油口开大，增加压力油的进油量，补偿脉动油压的降低，滑阀又回到原来中间位置，使活塞处于一个新的但比原来较低的平衡位置，从而关小调节阀，减小进汽量，使机组在新的稳定工况下运行。反之，当转速降低时，动作过程与上述相反。高压油动机最大工作行程为230mm，其行程由指针在刻度板上指明，滑阀的测量杆是用来测量滑阀行程用的，高压油动机用于凝汽式机组时，由螺丝杆、滑块等组成不等率调整装置，可使不等率在3-5%之间调整，转动螺丝杆可使滑块上下移动，滑块向下移动，不等率减少，滑块向上移动，不等率增大，但刻度板上的刻度并不代表不等率的实际数值，可通过试验，在滑块上做好记号，调整好不等率为3、4.5、5，对箭头所指的不等率三点在刻度板上的相应位置做好红色标记，根据运行需要选定不等率后，拧紧螺钉，使滑槽固定不变。高压油动机用于抽汽机组时，转速不等率最好静态计算调整到4.5%，由螺丝杆、滑块等组成的装置，可在一定范围内调整抽汽式机组的自整特性，在制造厂试验台上已调整好滑槽的斜率，在滑块上做好箭头记号，并在所指刻度上相应位置亦做好标记，再拧紧螺钉，保持滑槽的斜率固定不变。高压油动机结构数据：油动机行程：2302mm活塞直径：210mm，活塞杆直径：100mm ,滑阀直径：60mm，反馈滑阀直径：30/32mm 滑阀由下支点到上支点行程：13.5mm滑阀由中间位置到下支点行程：12mm 滑阀由中间位置到上支点行程：15mm图14 高压油动机六、中压油动机1、作用：中压油动机通过中压油动机杠杆来带动中压回转隔板，控制中压抽汽压力和抽汽量。带动回转隔板与带动调节阀的油动机受力情况不同，因为隔板转动方向不同，油动机活塞受力也不同，同时也要考虑回转隔板及传动杠杆磨擦力的影响，因此油动机的开关时间常数也不同。2、油动机的形式采用断流式滑阀，液压进油反馈方式，双侧进油往复式活塞，油动机全行程120mm，活塞直径180mm，滑阀直径60mm，滑阀行程向上2mm，向下3mm。3、安装方式中压油动机上有垂直法兰，通过托架与中压缸相联结，人站在汽轮机前，面对汽机看中压油动机装在汽缸的左侧，活塞杆沿铅垂方向运动，活塞运动通过活塞杆带动回转隔板，活塞向上运动是开大回转隔板的通汽道，活塞向下运动，即关小通汽道。4、结构与作用原理中压油动机由活塞、滑阀、反馈滑阀、壳体、反馈滑阀壳体，及反馈滑阀套筒组成。油动机活塞与滑阀组装在同一壳体内，在滑阀套筒上，共有六档油口，U1U6，油口U1与U5与压力油相通,压力油从外部管道进入油动机壳体A室，再分两路，一路经过油口U5后，通过两个宽为2.5的对称油口U6进入滑阀下部形成二次脉动油压，另一路压力油经过力孔进入B室，经过油口U1再通过滑阀上部的两个小孔进入上部环形端面与滑阀下部油压相平衡，油口U2及U4分别通向油动机活塞上、下腔油口，U3是油动机的排油口，它与主油泵的进油口相通。当滑阀处于中间位置时，它的中间两个凸肩正好将油口U2和U4遮盖并且上下均有0.35的过封度，活塞也处于某一个稳定位置，此时脉动油压为0.98Mpa分为两路，一路经油动机壳体上立孔与反馈滑阀的脉动油路相通,另一路法兰引出与综合滑