汽轮机课件－中间再热蒸汽汽轮机的调节

中间再热式汽轮机的调节,一、中间再热机组出现的问题,1、功率滞后 （1）外界负荷增大中间再热机组存在功率滞后现象；（2）高压缸功率PH能突然增大，中低压缸功率PIPL随中间再热容积压力Pv的提高，流量增大而增加。2、中间再热容积影响甩负荷后的转速飞升 如果没有中压调节汽门，当汽机甩负荷后，即使立即关闭高压主汽门，调速汽门，中间再热容积中的蒸汽继续到中低压缸膨胀作功，使汽轮机严重超速，超速量可达4050，超过强度所允许的极限。,3、机炉相互配合问题,（1）锅炉稳燃最小负荷为额定蒸发量的3050，汽机的空载流量为额定流量的58。汽机在空载或低负荷时，必须处理锅炉的多余蒸汽。 （2）中间再热器需要通过蒸汽来冷却管道，以防止烧坏。20万千瓦机组冷却需要的蒸汽流量约为额定值的14。必须考虑在启动过程中对中间再热器的保护问题。,二、中间再热机组调速系统特点,1、高压调节汽门采用动态过开解决功率滞后 增设动态校正器使高压缸调速汽门动态过开，利用高压缸增发的功率弥补中低压缸的功率滞后，以后随着中低压缸功率的增加，高压调速汽门逐渐关小，达到稳定时所需的数值。功率滞后示意图,2、设置中压缸主汽门和调速汽门防止甩负荷时动态飞升中压缸前设中压主汽门和中压调速汽门，分别受保安系统、调速器控制。汽机甩负荷出现转速飞升时，调速系统同时关闭高中压调速汽门，切断新蒸汽和再热蒸汽，避免大量再热蒸汽进入中低压缸引起严重超速。调速系统如果失灵，转速超过危急保安器的动作转速时，危急遮断器将动作，关闭高中压主汽门。 中压调节汽门起节流作用，为减少损失，汽轮机在30负荷以上运行时，中压调速汽门全开。30负荷以下时，中压调速汽门关小，并且将和高压调速汽门同时关死。,3、设置旁路系统解决机炉组合,（1） 旁路种类小旁路：部分主蒸汽不经高压缸而经减温减压器直达再热器（I级小旁路），冷却再热器后，部分蒸汽不经中低压缸，经减温减压器进入冷凝器，目的是保证锅炉和再热器的安全运行（II级小旁路） 。大旁路：汽机负荷低于锅炉稳燃最低负荷时，多余蒸汽经减温减压器进入冷凝器，以收回工质。,再热器,（2）旁路系统型式及容量根据机炉特性及运行要求确定。 哈汽20万机组的旁路： 汽机空载流量5 14% 中间再热器最小冷却量 高压小旁路取9 50维持锅炉稳燃 大旁路 36 北重调速系统适当放大小旁路，不设大旁路（3）旁路的操作有自动、手动，自动的投入信号来自高、中压缸调节汽门，阀门关小到一定程度就自动打开旁路。,三、机、炉协调控制,（一）问题 当外界负荷改变，锅炉供应的蒸汽量不能马上适应。汽轮机从调速汽阀动作到功率变化，动态响应时间常数有710s，而锅炉从调节系统动作，经过燃烧到蒸汽量改变的动态响应，时间要100250s，所以产生一个如何合理控制锅炉与汽轮机问题机炉协调控制。,（二）机炉联合运行方案,（1）汽轮机跟随控制方式 外界负荷信号先送给锅炉调节系统，通过改变给煤量、给风量、给水量改变蒸发量新汽压力变大根据新汽压力控制汽轮机的调节汽阀改变负荷，即汽轮机等锅炉先行调节，等主蒸汽压力发生变化再进行调节。特点：由于负荷的改变没有利用锅炉的蓄热，要等锅炉调节，蒸汽量发生变化之后才进行。锅炉调节的动态响应时间长，负荷适应性差。由于要调整主蒸汽压力再改变进汽量，主蒸汽压力波动小。,（2）锅炉跟随控制方式,汽轮机调节阀由转速控制，锅炉的调节系统由调节阀前的主蒸汽压力控制。 外界负荷 调节汽阀、进汽量 调节阀前主蒸汽压力 汽轮机功率 锅炉调节系统动作给水量、给煤量、给风量 蒸汽量 压力值恢复1) 汽机刚开始调节，锅炉调节还未动作，蒸汽量增大来自锅炉汽水、金属的蓄热。外界负荷变化不大时可利用蓄热参与一次调频，响应速度快。2）负荷变化较大时，由于蓄热量不足锅炉调节响应速度慢，造成主汽压力较大波动。3）如主汽压力降低太大，可能产生蒸汽带水，对锅炉汽机的安全不利，压力信号将反馈关小控制调节阀。,（3）机炉协调控制,利用锅炉蓄热转换成蒸汽，增强机组的一次调频能力，锅炉要提前调节。1）调节系统连线上： 外界负荷变化的信号同时送给锅炉、汽机，主蒸汽压力的信号送给锅炉。2）控制方式上：（a）负荷变化开始阶段改变调节汽阀开度，利用锅炉的蓄热参与一次调频。（b）负荷变化信号同时送到锅炉，锅炉可以在主蒸汽压力变动之前提前调节，及时改变蒸汽量。（c）主蒸汽压力信号接到锅炉，维持主蒸汽压力尽可能不变。,四、动态校正器 (P374),1、作用：实现中间再热机组动态过开或关，克服中低压缸功率滞后。 高压缸功率的变化靠油动机来实现，油动机的动作受滑阀的控制，滑阀的动作又受到控