电厂汽轮机设备及系统

热力发电厂动力设备

汽轮机动力工程系火电厂基本概念（一）能量转换过程燃料化学能→蒸汽热能→机械能→电能（二）火电厂三大主机

锅炉：将燃料的化学能转变为蒸汽的热能

汽轮机：将锅炉生产蒸汽热能转化为转子旋转机械能

发电机：将旋转机械能转化为电能第一节概述B：锅炉S：锅炉过热器T：汽轮机C：冷凝器P：水泵STCPB火力发电厂示意图TS1234

1´

2´

3´

4´汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械，主要用作发电原动机，也用来直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。特点：功率大，转速高，运行平稳，工作可靠，热经济性高等。一、汽轮机设备的主要组成1.汽轮机本体

(1)配汽机构。主要有主蒸汽导管、自动主汽门、调节阀等。

(2)汽轮机转子。主要有动叶、叶轮、轴等。

(3)汽轮机静子。主要有静叶、汽缸、隔板、轴封、轴承等。2.调节保安油系统主要有调速器、油动机、调节阀、油箱、主油泵、辅助油箱和保安设备等。3.凝汽及抽汽系统主要有凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵和冷水塔等。4.回热加热系统主要有低压加热器、除氧器、高压加热器等。汽轮机本体结构1-轴；2-叶轮；3-动叶片；4-喷嘴1-油封环2-油封套3-轴4-动叶槽5-叶轮6-平衡槽

二、汽论机分类：汽轮机冲动式汽轮机反动式汽轮机凝汽式汽轮机供热式汽轮机背压式汽轮机调节抽汽式汽轮机低压汽轮机中压汽轮机高压汽轮机超高压汽轮机亚临界压力汽轮机超临界压力汽轮机按作功原理分按功能分按参数高低分按热力特性分类（即汽轮机型式）凝汽式、中间再热式背压式调整抽汽式供热TurbineTurbine热用户Turbine按主蒸蒸汽参参数分分类低压汽汽轮机机：小小于1.47Mpa；中压汽汽轮机机：1.96～3.92Mpa；高压汽汽轮机机：5.88～9.81Mpa；超高压压汽轮轮机：：为11.77～13.93Mpa；临界压压力汽汽轮机机：15.69～17.65Mpa；超临界界压力力汽轮轮机：：大于于22.15Mpa；超超临临界压压力汽汽轮机机：大大于32MpaΔXX-XX-XX变型设设计次次序蒸汽参参数额定功功率型式例：N300-16.7/538/538300MW凝汽式式汽轮轮机,主蒸汽汽压力力为16.7MPa，温度度为538ºC,再热蒸蒸汽温温度538ºC。汽轮机机型式式代号号见下下表：：代号型式代号型式N凝汽式CB抽汽背压式B背压式CY船用C一次调整抽汽式Y移动式CC两次调整抽汽式HN核电汽轮机三、汽汽轮机机型号号一、汽汽轮机机的级级、级级内能能量转转换过过程1.汽轮机机的级级：静静叶栅栅动动叶栅栅级是汽轮轮机作作功的的最小小单元元。第二节节汽汽轮轮机的的基本本原理理和主主要结结构2.级内能能量转转换过过程：具有一一定压压力、、温度度的蒸蒸汽通通过汽汽轮机机的级级时，，首先先在静静叶栅栅通道道中得得到膨膨胀加加速，，将蒸蒸汽的的热能能转化化为高高速汽汽流的的动能能，然然后进进入动动叶通通道，，在其其中改改变方方向或或者既既改变变方向向同时时又膨膨胀加加速，，推动动叶轮轮旋转转，将将高速速汽流流的动动能转转变为为旋转转机械械能。。汽轮机机做功功过程程3.冲动级级：当汽流流通过过动叶叶通道道时，，由于于受到到动叶叶通道道形状状的限限制而而弯曲曲被迫迫改变变方向向，因因而产产生离离心力力，离离心力力作用用于叶叶片上上，被被称为为冲动动力。。这时时蒸汽汽在汽汽轮机机的级级所作作的机机械功功等于于蒸汽汽微团团流进进、流流出动动叶通通道时时其动动能的的变化化量。。而这这种级级称为为冲动动级。。4.反动级：当汽流通过过动叶通道道时，一方方面要改变变方向，同同时还要膨膨胀加速，，前者会对对叶片产生生一个冲动动力，后者者会对叶片片产生一个个反作用力力，即反动动力。蒸汽汽通过这种种级，两种种力同时作作功。通常常称这种级级为反动级级。4.反动度反动度表明明蒸汽在叶叶片中的膨膨胀程度定义：指工工作叶片焓焓降与级的的总焓降之之比5.冲动级和反反动级冲动级有三三种不同的的形式：纯冲动级:通常把反动动度等于零的级级称为纯冲冲动级。对对于纯冲动动级来说，，=、=0、=，蒸汽流出出动叶的速速度C,具有一定的的动能C未被利用而而损失，称称这种损失失为余速损损失，用表表示。。带反动度的的冲动级:为了提高级级的效率，，通常，冲冲动级也带带有一定的的反动度（（=0.050.20)，这种级称称为带反动动度的冲动动级，它具具有作功能能力大、效效率高的特特点。反动级:通常把反动动度=0.5的级称为反反动级。对对于反动级来说说，蒸汽在在静叶和动动叶通道的的膨胀程度度相同，即是，，。。反动级级是在冲动动力和反动力力同时作用用下作功。。反动级的的效率比冲冲动级高，但作功功能力小。。蒸汽在静叶叶栅通道中中的膨胀过过程喷嘴的作用用是让蒸汽汽在其通道道中流动时时得到膨胀胀加速，将将热能转变变为动能。。喷嘴是固固定不动的的，蒸汽流流过时，不不对外作功功，W=0；同时与外外界无热交交换，q=0。则根据能能量方程式式，则1.喷嘴出口的的汽流理想想速度在进行喷嘴嘴流动计算算时，喷嘴嘴前的参数数p(初速）是已已知的条件件。按等熵熵过程膨胀胀，其过程程曲线如图图所示。根根据上式，，则喷嘴出出口汽流理理想速度为为----蒸汽进入喷喷嘴时的速速度（m/s)；----蒸汽进入喷喷嘴时的焓焓（J/kq)；----蒸汽按等熵熵过程膨胀胀的终态焓焓（J/kq)。称为喷嘴的理想想焓降。为了方便便，引用滞滞止参数，，如图所示示，滞止焓焓值为：把相应的滞止参数分别代入式，，则2.喷嘴出口的的汽流实际际速度实际流动是是有损失的的，汽流实实际速度小小于汽流理理想速度。。通常用喷喷嘴速度系系数来考查两者者之间的差差别（通常常取=0.97)这样，喷嘴嘴出口的汽汽流实际速速度为3.喷嘴损失蒸汽在喷嘴嘴通道中流流动时，动动能的损失失称为喷嘴嘴损失，用用表表示示：喷嘴损失与与喷嘴理想想焓降之比比称为喷嘴能量损损失系数，用表表示：蒸汽在喷管管中从压力力p0膨胀胀到到出出口口压压力力p1，以以速速度度c1流向向动动叶叶栅栅。。当当蒸蒸汽汽通通过过动动叶叶时时，，一一般般还还要要继继续续膨膨胀胀，，压压力力由由p1降到到p2，如图图所所示示级级的的热热力力过过程程，，则则此此时时级级的的滞滞止止理理想想比比焓焓降降Δht*为：：sh0*021P0*P0P1P2Δhn*Δht*Δhb’∆hb近似认为与∆h‘b相等蒸汽汽在在动动叶叶通通道道中中的的膨膨胀胀过过程程———动叶叶内内理理想想比比焓焓降降Δhb与级级滞滞止止理理想想比比焓焓降降Δht*之比比，，表表示示蒸蒸汽汽在在动动叶叶内内的的膨膨胀胀程程度度。。1、反动度ΩmΩm=0时称为纯冲动动级Ωm=0.5时称为典型反反动级2、动叶出口的的速度计算由能量平衡方方程可知：由于存在不可可逆损失，则则动叶出口实实际相对速度度为：动叶速度系数数uw1w2u动叶进出口速速度三角形u——动叶的圆周速速度c1、w1、u构成动动叶栅栅的进进口速速度三三角形形，c2、w2、u构成动动叶栅栅的出出口速速度三三角形形。则则各个个速度度矢量量之间间的关关系式式为：：3、动叶叶进出出口速速度三三角形形当蒸汽汽以速速度c2离开本本级时时，蒸蒸汽所所带走走的动动能不不能本本级利利用，，称为为该级级余速速损失失。在多级级汽轮轮机中中，前前一级级的余余速损损失常常可以以部分分或全全部被被下一一级所所利用用。用用余速速利用用系数数μ1表示被被利用用的部部分，，则为为：二、多多级汽汽轮机机（一）采用多级汽轮机的原因单级汽轮机功率提高受限制：

P=D（hin-hout）⊿h↑，保持最佳速比，u↑D↑A↑

dm↑离心力力增大大，叶叶片、、叶轮轮强度度不允允许（二））多级级汽轮轮机的的优缺缺点1、多级级汽轮轮机每每级的的焓降降较小小，有有可能能使速速度比比设计计在最最佳速速度比比附近近，同同时c1小、u也小，，即直直径小小，叶叶高或或部分分进汽汽度相相应大大，这这些都都使效效率增增大；；2、各级级余速速动能能可以以部分分的被被利用用；3、多级级汽轮轮机可可以实实现回回热循循环和和中间间再热热循环环；4、由于于重热热现象象，多多级汽汽轮机机前面面级的的损失失部分分的被被后面面各级级所利利用。。5、多级级汽轮轮机的的轴向向推力力是各各级轴轴向推推力之之和，，必须须采取取措施施平衡衡轴向向推力力。三、汽汽轮机机主要要结构构汽轮机机装置置由汽汽轮机机本体体、辅辅助设设备及及调节节和供供油系系统三三大部部分组组成。。汽轮机机本体体包括括静止止部分分（固固定件件）、、转动动部分分（转转子组组体））及支支承部部分（（轴承承）三三部分分。汽轮机机静止止部分分包括括基础础、台台板（（机座座）、、汽缸缸、喷喷嘴、、隔板板、隔隔板套套、汽汽封等等固定定件。。汽轮机机转动动部分分总称称为转转子，，主要要由主主轴、、叶轮轮（或或轮鼓鼓）、、动叶叶及联联轴器器等组组成。。（一））喷嘴嘴、隔隔板1．喷嘴嘴和隔隔板的的作用用和特特点：：喷嘴是是组成成汽轮轮机的的主要要部件件之一一。它它的作作用是是把蒸蒸汽的的热能能转变变为高高速汽汽流的的动能能，使使高速速汽流流以一一定的的方向向从喷喷嘴喷喷出，，进入入动叶叶栅，，推动动叶轮轮旋转转做功功。第一级级喷嘴嘴直接接安装装在汽汽缸高高压端端专门门的喷喷嘴室室上。。第二二级及及以后后各级级喷嘴嘴安装装在各各级隔隔板上上，隔隔板用用来安安装喷喷嘴，，并将将各级级叶轮轮分隔隔开。。冲动动式汽汽轮机机每一一级由由一个个隔板板和一一个叶叶轮组组成。。冲动动式汽汽轮机机的隔隔板可可分为为焊接接隔板板和铸铸造隔隔板。。反动动式汽汽轮机机不采采用隔隔板式式结构构，各各级喷喷嘴片片（也也叫静静叶栅栅）直直接安安装在在汽缸缸上。。（二））汽缸缸汽缸的的作用用和组组成：：汽缸是是汽轮轮机的的外壳壳，汽汽轮机机本体体的主主要零零部件件几乎乎包含含在汽汽缸内内。汽汽缸的的作用用是将将汽轮轮机的的通流流部分分与大大气隔隔开，，形形成封封闭的的汽室室，保保证蒸蒸汽在在汽轮轮机内内完成成能量量转换换过程程。汽汽缸内内部装装有喷喷嘴室室、喷喷嘴、、隔板板、隔隔板套套和汽汽封等等零部部件。。汽缸缸外部部装有有调节节汽阀阀及进进汽、、排汽汽和回回热抽抽汽管管道等等。（三）汽封封的作用汽轮机通汽汽部分的动动静部分之之间，为了了防止碰擦擦，必须留留有一定的的间隙。而而间隙的存存在必将导导致漏汽，，使汽轮机机的经济性性下降。为为了解决这这一矛盾，，在汽轮机机动、静部部件的有关关部位设有有密封装置置，通常称称为汽封。。可分为轴轴端汽封（（又称轴封封）、隔板板汽封和围围带汽封三三种。（四）轴承承轴承的作用用与类型汽轮机工作作时其转子子受蒸汽的的作用以高高速旋转着着，这时将将产生各种种不同方向向的作用力力，因此汽汽轮机必须须有可靠的的支承装置置—轴承。汽轮机采用用的轴承有有径向支持持轴承和推推力轴承两两种。径向向支持轴承承的作用是是支承转子子的质量及及由于转子子质量不平平衡引起的的离心力，，并确定转转子的径向向位置，使使其中心与与汽缸中心心保持一致致。推力轴轴承的作用用是承受蒸蒸汽作用在在转子上的的轴向推力力，确定转转子的轴向向位置，使使转子与静静止部分间间的轴向间间隙保持一一定数值。。一般单轴轴汽轮机的的一端采用用径向支持持轴承，也也称主轴承承；另一端端采用径向向——推力联合轴轴承。（五）动叶叶片动叶片安装装在转子叶叶轮或转鼓鼓上，由叶叶型、叶根根、叶顶三三部分组成成。1、叶型部分分：按照蒸汽经经过叶片时时的膨胀程程度来分为为冲动式叶叶片和反动动式叶片；；按照截面积积变化来分分为等截面面叶片和变变截面叶片片。2、叶根部分分：T型，叉型和和枞树型。。3、叶顶部分分：安装围围带（也称称复环）和和拉金（拉拉筋），安安装围带是是为了减小小叶片工作作弯应力，，调整叶片片自振频率率，减少叶叶顶漏汽。。不同形式的的叶型（六）转子子冲动式汽轮轮机采用轮轮式转子；；反动式汽轮轮机采用鼓鼓式转子，，鼓式转子子上的动叶叶直接安装装在转鼓上上；轮式转子可可分为：整锻式、套套装式、组组合式和焊焊接式。整整锻转子通通常有中心心孔；除调调节级外都都开有平衡衡孔。套装装叶轮采用用热套加纵纵向键固定定，大型汽汽轮机后装装叶轮用互互相交错布布置的端面面键连接，，最后套装装的汽封用用纵向键与与轴相连接接。（七）联轴轴器联轴器又称称对轮或靠背轮。作用是传传递扭矩。。（1）刚性联轴轴器：结构简单，，能够承受受相邻转子子分配来的的重量，，，减少支撑撑轴承数，，并缩短机机组长度。。缺点是传传递振动和和轴向位移移，对找中中心要求高高（2）半挠性联联轴器：两半联轴器器之间加了了一段波形形圆筒。他他在传递扭扭矩时是呈呈刚性的，，还能传递递一定轴向向推力，部部分吸收转转子之间传传递的振动动。它也允允许相邻两两轴端之间间有少许的的不同心度度和端面瓢瓢偏度。（3）挠性联轴轴器：一般有齿轮轮式和弹簧簧式两种。。这类联轴轴器不传递递轴向推力力，基本不不传递振动动，对中要要求低，但但易磨损，，需要润滑滑，造价高高。多用于于小型汽轮轮机。四、汽轮轮机内部部损失效效率（一）汽汽轮机的的内部损损失喷管损失失、动叶叶损失、、余速损损失、摩摩擦鼓风风损失、漏汽汽损失和和湿气损损失。1.余速损失失蒸汽从工工作叶片片流出的的速度C2所具有的的动能未未被这一级所所利用形形成的损损失，叫叫余速损损失，即即2.摩擦鼓风风损失蒸汽在通通道内流流动时，，为克服服气动阻阻力、摩摩擦阻力所消耗耗的机械械功的损损失成为为摩擦损损失。蒸蒸汽从叶叶片的一侧移移向另一一侧所耗耗机械功功的损失失成为鼓鼓风损失失。二者合起起来成为为摩擦鼓鼓风损失失。3.级内漏汽汽损失当蒸汽从从隔板和和转轴之之间或工工作叶片片和汽缸缸之间通过时时，以及及蒸汽从从高压侧侧至低压压侧时，，不参加加做功所造造成的损损失叫做做级内漏漏气损失失。4.湿汽损失失当汽轮机机末几级级工作于于湿蒸汽汽区域时时，用于于带动水珠旋旋转和克克服水珠珠撞击叶叶片背部部所消耗耗的机械械功叫做湿湿汽损失失。（二）汽汽轮机的的效率1.汽轮机的的相对内内效率级的相对对内效率率是级的的有效焓焓降与理理想焓降降之比，，即：对于多级级汽轮机机，汽轮轮机的相相对内效效率是总总有效焓焓降与总总理想焓焓降之比比，即：：式中，hi——汽轮机的的总有效效焓降，，kJ/kg；h0——汽轮机的的总理想想焓降，，kJ/kg。（二）汽汽轮机的的效率2.汽轮机的的机械效效率汽轮机的的有效功功率（轴轴功率））：汽轮轮机内功功率与机机械损失失之差，，即：式中，Pe——汽轮机的轴功功率，kW；⊿Pm——汽轮机的机械械损失，kW；Pi——汽轮机的内功功率，kW。汽轮机的机械械效率是轴功功率与内功率率之比，即：：（二）汽轮机机的效率3.发电机效率发电机发出的的电功率Pel与汽轮机所供供给的有效轴轴功率Pe之比成为发电电机效率，即即例：已知N300—16.7/537/537型汽轮机某级级蒸汽流量G=43.0kg/s，该级的理想想焓△h0=50.16kJ/kg，级的有效焓焓△hi=37.62kJ/kg，求级的相对对内效率ηri和内功率Pi。第三节汽汽轮机的调节节火力发电厂的的生产目标：：以经济、环保保的生产方式式提供合格的的电能，满足足电力用户的需要。对于供热式机机组，还要供供出一定数量量和质量的蒸蒸汽。数量上－根据据用户的需要要来改变发电电量。质量上－两个个指标：（1）电压－通过过励磁电流调调节220V（2）频率―由转速决定50Hz机转速组3000r/min汽轮机转速与与汽机自身的的安全性有关关。当锅炉燃烧产产生足够的主主蒸汽时，保保证供电数量量和质量的任任务由汽轮机机调节系统完完成。一、汽轮机调调节系统的基本任务:保证供电的数数量和质量数量电能不能大量量储存，据用用户的电力需需要调整汽轮轮机功率P质量电压U汽轮机转速n发电机励磁电电流调节i频率f汽轮机转速np-发电机磁极对对数（大多一一对）n=3000rpmf=50Hz我国通常要求求：电网频率率变化范围是是50+0.5Hz机组转速允许许变化范围就就是3000+30rpm二、调节系统统组成及原理理调节系统通常常由感受装置置、传动放大大装置、执行行装置和反馈馈装置四部分分组成。1.感受装置感受装置感受受转速变化并并发出信号。。2.传动放大装置置将感受装置所所产生的小功功率信号放大大后去控制调调节阀。3.执行装置将传动放大装装置发出的信信号，去控制制汽轮机的调调节汽门的开度，改变汽汽轮机的进汽汽量，使汽轮轮发电机输出出的功率与外外界负荷达到新的的平衡，这是是由调节阀控控制的，因此此，调节系统统的执行装置是调调节阀。4.反馈装置在调节系统中中，实现后面面元件对前面面元件的作用用机构就叫做反馈装置，，它使调节过过程稳定。汽轮机自动调调节系统的发发展1.机械液压式调调节系统（MHC）MHC–mechanicalhydrauliccontrol采用机械离心心式控制器。。摩擦、间隙、、死区，疲劳劳断裂等问题题。2.电气液压式调调节系统（EHC）EHC–electrichydrauliccontrol2个控制器存在切换问问题3.模拟式电液液调节系统统（AEH）AHC–analogelectrichydrauliccontrol模拟电路组组成（电液液转换器连连接）4.数字式电液液调节系统统（DEH）DHC–digitalelectrichydrauliccontrol小型计算机机，微机，，DCS三、汽轮机机自动调节节系统的基基本原理汽轮机调节节系统的基基本任务:数量：P质量：n假设有一台台汽轮机拖拖动一台发发电机单独独向外供电电，且没有有调节系统统机组运行时时，转子上上受到三个个力矩的作作用：MT-汽轮机的主主动力矩；；ML-发电机的反反力矩;MF-摩擦力矩。。根据牛顿第第二定律，，转速的变变化与力矩矩的关系为为：式中：J——汽轮发电机机组转子的的转动惯量量；ω——转子旋转的的角速度。。若忽略摩擦擦力则有有：稳定工况：：MT=MLω=Cn=C负荷减小时时：MT＞MLω↑n↑稳定在较高高转速运行行负荷增大时时：MT＜MLω↓n↓稳定在较低低转速运行行为有自平衡衡能力对象象自平平衡衡能能力力相相当当薄薄弱弱，，当当外外界界负负载载变变化化时时，，要要通通过过相相当当大大的的转转速速变变动动才才能能达达到到新新的的平平衡衡。。一一般般，，负负荷荷变变化化10％，，转转速速将将变变化化20-30%。转转速速的的巨巨大大变变化化，，不不仅仅不不能能满满足足供供电电品品质质的的要要求求，，而而且且也也将将威威胁胁机机组组自自身身的的安安全全。。为了了保保证证负负荷荷变变化化时时，，减减小小转转速速波波动动，，必必须须配配调调节节系系统统。。在在负负荷荷变变化化时时，，改改变变汽汽轮轮机机进进汽汽量量，，从从而而改改变变MT,从而保保证供供电质质量。。机械液液压式式调节节系统统-均为有有差调调节系系统1、直接接调节节重锤位位移直直接带带动调调节阀阀缺点：：调速速器能能力有有限工作过过程：：1、当转转速升升高时时，重重锤在在离心心力的的作用用下向向外张张开，，使滑滑环向向上移移动2、通过过刚性性的杠杠杆关关小调调节汽汽阀，，使转转速下下降3、当转转速降降低时时，动动作过过程相相反调节的的任务务就在在于：：随着着机组组角速速度的的变化化，来来增加加或减减少蒸蒸汽流流量，，以此此来保保持能能量平平衡。。注：1、汽轮轮机的的负荷荷都是是通过过转速速（电电网频频率））的变变化来来调节节的2、调速速器滑滑环的的位置置与汽汽轮机机的阀阀门位位置是是一个个固定定的对对应关关系3、也就就是说说一定定的汽汽轮机机转速速与汽汽轮机机的功功率是是一一一对应应的2、间接接调节节调节器器所带带的不不是调调节阀阀，而而是断断流式式滑阀阀-错油门门有有差差调节节：稳稳定时时，不不同的的功率率对应应不同同的转转速。。工作过过程：：1、调速速器带带动的的是油油动机机滑阀阀，而而由压压力油油来驱驱动阀阀门2、当转转速升升高时时，滑滑环向向上移移动，，通过过刚性性的杠杠杆带带动油油动机机滑阀阀向上上移动动，油油口a打开，，压力力油进进入油油动机机上部部，同同时油油口b打开，，油动动机下下部的的油排排回油油，油油动机机5活塞向向下移移动，，关小小调节节汽阀阀，使使转速速下降降3、同时时反过过来，，油动动机5活塞向向下移移动带带动滑滑阀4向下移移动，，当油油动机机滑阀阀4回到原原来的的中间间位置置时，，油口口a、b关闭，，油动动机恢恢复到到静止止状态态4、当转转速降降低时时，动动作过过程相相反。。注：1、调速速器带带动的的不是是阀门门，而而是一一个断断流式式的滑滑阀，，而由由油动动机活活塞上上下的的压差差来驱驱动阀阀门，，因此此，可可以通通过增增大油油动机机的活活塞面面积或或供油油压力力，以以产生生足够够的力力来带带动阀阀门运运动。。2、由于于阀门门停止止运动动时，，滑阀阀4必须回回到中中间位位置，，因此此调速速器滑滑环的的位置置与汽汽轮机机的阀阀门位位置仍仍然是是一个个固定定的对对应关关系。。也就就是说说一定定的汽汽轮机机转速速与汽汽轮机机的功功率是是一一一对应应的。。四、汽汽轮机机调节节系统统的静静态特特性P-n关系1、定义义：在在调节节系统统的作作用下下，稳稳定状状态时时，功功率与与转速速之间间的对对应关关系。。2、评价调调节系统统静态特特性的主主要指标标（δε）（1）转速变变动率-曲线倾斜斜程度定义：空载时的的转速满满负荷荷时的转转速汽轮机额额定转速速注：A、决定一一次调频频的能力力的强弱弱一次调频频：电网中并并列运行行的机组组，当外外界负荷荷引起电电网频率率发生变变化时，，网内各各机组的的调节系系统根据据各自的的静态特特性改变变机组功功率，以以适应外外界负荷荷需求，，并将电电网频率率变化限限制在一一定范围围内。汽汽轮机的的静特性性对电网网频率的的这种作作用称一一次调频频。即由调节节系统自自动调节节机组功功率，以以减小电电网频率率改变幅幅度的方方法。1#机组承担担多2#机组承担担少B、对甩负负荷后机机组转速速影响δ↑，负荷↑，瞬时超超速↑，，ε调节能力力↓，δ＜6%C、对运行行稳定性性影响δ↓，转速↑，负荷波波动↑，，系统稳稳定性↓↓，δ＞3%所以，一一般3%＜δ＜6%（2）迟缓率率ε定义：在在某一功功率下，，转速上上升的特特性线与与转速下下降的特特性线线之间的的转速差差与额定定转速n0之比。最大速度度变动率率：迟缓率越越大，从从汽轮机机转速变变化到调调节气阀阀动作所所需的时时间间隔隔越长，，使机组组不能及及时适应应外界负负荷的变变化。单机运行行：转速速波动并网运行行：会引引起负荷荷摆动甩负荷时时易超速速保护装装置动作作。一般要求求：ε＜0.5%新机组：：ε＜0.2%3、调节系系统静态态特性曲曲线的合合理形状状曲线斜率率满足3%＜δ＜6%，带状区间间的宽窄窄ε＜0.5%，连续、平平滑，沿沿功率增增加方向向逐渐向向下倾斜斜。（1）曲线在空负负荷要陡一些些，以利于机机组并网和低低负荷暖机。。（2）曲线在满负负荷附近也要要陡一些，尽尽量维持在经经济功率范围围运行，并防防止电网频率率下降时机组组超负荷量过过大。三、静态特性性的平移和同同步器静特性：P-n单值对应关系系单机运行机机组转速取取决于负荷，，无法保证供供电频率。并列运行机机组只能发发出与电网频频率对应的固固定功率，不不能任意改变负负荷。所以要设置专专用的调节装装置—同步器，保证证调节系统基基本任务的完完成。1）单机运行时时利用同步器（（垂直）平移移静特性，使使转速n在任何功率P下均可保持在在额定值。Ⅰ→ⅡP1-n1平移P2-n1垂直平移静特特性改变机组组的转速2）并列运行时时利用同步器平平移静态特性性，将负荷在在机组之间重重新分配，并并维持电网频频率不变。二次调频：利用同步器调调整机组功率率，以保证电电网频率不变变的过程。（水平）平移移静态特性增增减机组功率率3）并网前利用同步器调调整机组空转转转速，使其其与电网频率率同步后并入入电网。平移静态特性性的方法：平移静态特性性曲线可以通通过平移四象象限图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的任一曲曲线实现，但但由于改变油油动机活塞行行程与汽轮机机功率关系（（Ⅳ象限）比较困困难，因此通通常采用平移移调速器的静静特性和平移移放大机构的的静特性的办办法。例：间接调节节系统中：1、改变测速元元件特性：改改变飞锤调速速器的弹簧刚刚度，即改变变Ⅱ象限的调速器器特性2、改变综合放放大其特性：：改变油动机机滑阀在杠杠杠上的连点，，即改变Ⅲ象限的放大执执行机构的特特性。四、汽轮机的的保护装置为了保证汽轮轮机设备的安安全，防止设设备损坏事故故的发生，除除了要求调节节系统动作可可靠以外，还还应具有必要要的保护装置置，以便在汽汽轮机调节系系统失灵或发发生其它事故故时，能及时时动作，迅速速停机，避免免造成事故的的扩大和设备备的损坏。现代大功率汽汽轮机的保护护装置一般都都设置有超速速保护、轴向向位移保护、、低油压保护护和低真空保保护。（一）自动主主汽阀自动主汽阀的的作用是在汽汽轮机保护装装置动作后，，迅速切断汽汽源使汽轮机机停止运行。。因此它是保保护装置共有有的执行元件件。自动主汽阀的的结构可分为为主汽阀和操操纵座两部分分，操纵座是是控制自动为了保证安全，要求自动主汽阀动作迅速，关闭严密，对高压汽轮机，在正常的进、排汽参数情况下，自动主汽阀关闭后（调节阀全开），汽轮机的转速应能迅速降到1000rpm以下，自汽轮机保护装置动作至主汽阀全关的时间，通常要求不大于0.5～0.8s。（二）超速速保护装置置为了防止调调节系统因因故障失灵灵和突然甩甩负荷时引引起超速危危险，每台台汽轮机都都装有超速速保护装置置，它由感感应机构、、放大机构构组成，其其发讯装置置通常称为为危急遮断断器或危急急保安器，，一般当汽汽轮机的转转速升高到到额定转速速的1.10～1.12倍时它就动动作，迅速速切断汽轮轮机的供汽汽，使汽轮轮机停止运运转。1.危急保安器危急保安器是是超速保护装装置的转速感感应机构，它它实际上是一一个静态不稳稳定的调速器器，按其结构构可分为飞锤锤式和飞环式式两类，但它它们的工作原原理完全相同同。2.危急断路滑阀阀在近代汽轮机机中，危急保保安器动作后后，飞锤飞出出作为超速信信号，再通过过以危急断路路滑阀作为传传动放大机构构去动作主汽汽阀。因此危危急保安器和和危急断路滑滑阀两者共同同组成超速保保护装置。（三）轴向位位移保护在汽轮机运行行中，如果由由于某种原因因造成汽轮机机轴向推力过过大时，将导导致推力瓦的的乌金熔化，，转子就会产产生不允许的的轴向位移，，致使汽轮机机的动、静部部分发生摩擦擦，造成严重重的设备损坏坏事故。因此此汽轮机都装装有轴向位移移测量、报警警和自动保护护装置。轴向位移按其其感应元件的的原理可分为为机械式、液（四）低油压压保护润滑油压过低低将使汽轮机机轴承不能维维持正常工作作，情况严重重时，还会造造成轴瓦损坏坏以及动、静静部分摩擦等等恶性事故。。因此润滑系系统中都设有有低油压保护护装置。低油压保护装装置一般应具具有下述功能能：（1）润滑油压低低于正常值时时，首先发出出信号，提醒醒运行人员注注意并及时采采取措施。（2）油压继续降降低至某一数数值时，自动动投入辅助油油泵以提高油油压。（3）辅助油泵启启动后油压若若继续下降至至某一数值时时，应掉闸停停机，再继续续降低至另一一数值时，应应停止盘车。。（五）低真空空保护为了监视凝汽汽器的真空，五汽轮机的的供油系统一、供油系统统的作用供给调节系统统和保护系统供给轴承润滑用油，减少轴承的摩擦损失，并带走因摩擦产生的热量和由高温转子传来的热量；供给各运行付机构的润滑用油；对有些采用氢冷的发电机，向氢气密封瓦的气侧提供密封油；供给盘车装置和顶轴装置用油。油系统统对安安全运运行的的重要要性油系统统必须须在任任何情情况下下，即即不论论在机机组正正常运运行，，还是是在启启动、、停机机、事事故甚甚至当当电厂厂交流流电源源断电电时，，都应应能确确保供供油。。对于高高速旋旋转的的汽轮轮发电电机组组，哪哪怕是是暂时时（如如几秒秒钟））的供供油中中断也也会引引起重重大事事故，，如轴轴承的的熔化化，使使机组组的转转子失失去支支承，，动静静部分分发生生严重重的磨磨损等等若调节节系统统断油油，整整个机机组将将失去去控制制。油箱作用：：储油油，分分离油油中空空气、、水分分和机机械杂杂物。。油箱分分为污污段和和净段段，中中间隔隔着过过滤网网。回回油管管路布布置在在污段段，油油泵的的吸油油口布布置在在净段段。为为了将将沉淀淀下来来的水水分和和杂物物排出出，油油箱底底部一一般做做成斜斜坡形形。油系统统的主主要设设备2.主油泵泵安装位位置：：在汽汽轮机机高压压转子子前端端的短短轴上上。离心式式主油油泵不不能自自吸，，在启启停阶阶段要要靠交交流辅辅助油油泵供供油。。如果果主油油泵的的入口口进了了空气气，会会造成成系统统的工工作不不稳定定。主主油泵泵的进进口必必须保保持一一定的的正压压，正正常运运行时时，这这一正正压由由注油油器提提供。。3.注油器器注油器器又称称射油油器，，它实实质上上是一一个射射流泵泵；对于大大型机机组的的供油油系统统，通通常装装有两两个注注油器器，可可并联联或串串联。。第四节节汽汽轮轮机的的主要要辅助助设备备一、凝凝汽器器凝汽器器的作作用：：1.在汽轮机排排气口建立立并维持高高度真空；；2.将汽轮机排排汽凝结成成凝结水作作为锅炉给给水循环使使用。凝汽器类型型：按冷却介质质分：表面面式凝汽器器和空冷凝凝汽器。按流程分：：单流程、、双流程。。按抽气口位位置：汽流流向侧式、、汽流向心心式、汽流流向下式、、汽流向上上式。凝汽设备的的原则性热热力系统图图汽轮机