汽轮机调节系统

目录
前言
第1章 汽轮机机械液压调节系统 1
1.1 汽轮机机械液压调节系统结构 2
1.1.1 调速器 3
1.1.2 传动放大机构 5
1.1.3 伺服机构 7
1.1.4 配汽机构 8
1.1.5 同步器 12
1.2 汽轮机机械液压调节系统类型 14
1.2.1 按系统结构分类 15
1.2.2 按被控对象分类 18
1.3 汽轮机机械液压调节系统基本特性 25
1.3.1 调节系统静态特性 25
1.3.2 调节系统动态特性 28
1.4 汽轮机调节系统数学模型 30
1.4.1 汽轮机调节系统环节传递函数 30
1.4.2 调节系统环节时间常数 36
1.5 汽轮机蒸汽容积及除氧器蒸汽回流对转速飞升的影响 44
1.5.1 汽轮机蒸汽容积对转速飞升的影响 44
1.5.2 除氧器蒸汽回流对转速飞升的影响 45
1.6 汽门提升机构提升力 50
1.6.1 提升机构提升力计算 51
1.6.2 应用实例 52
第2章 汽轮机电液调节系统 71
2.1 汽轮机电液调节系统基本原理和类型 71
2.1.1 汽轮机电液调节系统基本原理 71
2.1.2 汽轮机电液调节系统基本类型 72
2.2 汽轮机电液调节系统结构及配置 80
2.3 汽轮机电液调节系统功能 83
2.3.1 控制方式 83
2.3.2 控制功能 84
2.3.3 保护及试验功能 85
2.3.4 控制器接口功能 86
2.3.5 数据处理功能 87
2.3.6 控制系统基本性能要求 87
2.4 汽轮机电液调节系统功能控制 88
2.4.1 转速功能控制 88
2.4.2 功率功能控制 90
2.4.3 可调整抽汽式汽轮机抽汽压力控制 92
2.4.4 调频 100
2.4.5 机炉协调控制 108
2.4.6 汽门快控 114
2.4.7 辅机故障减负荷 119
2.4.8 机组甩负荷快速保持功能 121
2.5 汽轮机超速保护控制和超速跳闸保护系统 129
2.5.1 超速保护控制系统 129
2.5.2 超速跳闸保护系统 133
2.6 汽轮机紧急跳闸系统 134
2.6.1 ETS 设计原则 134
2.6.2 ETS 要求 135
2.6.3 ETS 结构 135
2.6.4 应用实例 136
2.7 汽轮机旁路系统 139
2.7.1 旁路系统结构 139
2.7.2 旁路系统控制 141
2.7.3 机组联锁和保护 142
2.8 拖动给水泵汽轮机电液调节系统 143
2.8.1 给水泵汽轮机电液调节系统 143
2.8.2 锅炉给水泵给水调节方式 146
2.8.3 拖动给水泵汽轮机供汽方式 148
2.9 核电汽轮机电液调节系统 149
2.9.1 核电站类型 149
2.9.2 核电站汽轮机 151
2.10 汽轮机电液调节系统应用实例 153
2.10.1 美国西屋电气公司300MW、600MW汽轮机DEH系统 153
2.10.2 美国通用电气公司350MW汽轮机AEH系统 156
2.10.3 瑞士ABB 600MW汽轮机DEH系统 159
2.10.4 英国通用电气公司362.5MW汽轮机DEH系统 161
2.10.5 日本三菱重工公司350MW汽轮机DEH系统 162
2.10.6 日本三菱重工公司700MW机组DEH系统 166
2.10.7 日本东芝公司350MW汽轮机DEH系统 167
2.10.8 法国阿尔斯通公司300MW汽轮机AEH 系统 170
2.10.9 法国阿尔斯通公司330MW汽轮机控制系统 173
2.10.10 日本日立公司250MW及125MW机组SPC电液调节系统 175
2.10.11 捷克斯柯达公司110MW汽轮机电液并存联合调节电液调节系统 178
2.10.12 捷克斯柯达公司200MW汽轮机电液并存跟踪、切换电液调节系统 180
2.10.13 捷克斯柯达公司500MW机组电液并存跟踪、切换电液调节系统 183
2.10.14 意大利安萨尔多公司320MW汽轮机同步器给定功率电液调节系统 190
2.10.15 国产改进型300MW汽轮机同步器给定功率电液调节系统 192
2.10.16 英国通用电气公司970MW压水堆核电汽轮机DEH 系统 194
2.10.17 日本日立公司784MW沸水堆核电汽轮机DEH 系统 196
2.10.18 日本三菱重工公司350MW机组MEH系统 197
2.10.19 美国通用电气公司350MW机组MEH系统 199
2.10.20 国产引进型300MW汽轮机MEH系统 200
2.10.21 俄罗斯乌拉尔可调整抽汽汽轮机电液调节系统 202
2.10.22 拖动鼓风机汽轮机MEH系统 205
第3章 液压控制系统 209
3.1 供油系统 209
3.1.1 供油系统工作原理 209
3.1.2 供油系统主要设备 213
3.2 电液转换器 232
3.2.1 动圈式电反馈双喷嘴挡板电液转换器 232
3.2.2 动圈式电反馈随动滑阀电液转换器 233
3.2.3 力马达蝶阀式电液转换器 234
3.2.4 美国伍德沃德电液转换器 234
3.2.5 德国福伊特电液转换器 235
3.2.6 美国MOOG公司直动式电反馈电液伺服阀 236
3.2.7 射流管式电液伺服阀 238
3.2.8 喷嘴挡板式电液伺服阀 239
3.2.9 日本三菱重工公司350MW机组电液转换器 244
3.2.10 法国阿尔斯通公司电液转换器 244
3.3 电液执行机构 245
3.3.1 抗燃油电液控制系统电液执行机构 245
3.3.2 透平油液压控制系统电液执行机构 250
3.4 力驱动执行机构 254
3.4.1 自容式执行器 254
3.4.2 REXA执行器力驱动执行机构 256
3.4.3 力驱动执行机构特点 262
3.5 汽轮机液压保护系统 263
3.5.1 抗燃油液压保护系统 264
3.5.2 透平油液压保护系统 269
3.6 汽轮机DEH液压控制系统图 270
第4章 汽轮机电液调节系统维护、检修与仿真 282
4.1 汽轮机电液调节系统的日常维护 282
4.1.1 电子控制系统日常维护 282
4.1.2 液压控制系统日常维护 283
4.2 汽轮机电液调节系统检修 290
4.2.1 供油系统设备的检修 291
4.2.2 执行机构检修 292
4.2.3 危急遮断系统设备检修 294
4.3 液压控制系统的调整与试验 296
4.3.1 供油系统冲洗 296
4.3.2 供油系统及设备的检测、调整和试验 297
4.3.3 危急遮断系统设备的调整和试验 298
4.3.4 执行机构的调整和试验 299
4.4 汽轮机电液调节系统试验 299
4.4.1 汽轮机电液调节系统静态联动试验 300
4.4.2 机组起动过程试验 300
4.4.3 机组带负荷过程试验 300
4.5 汽轮机调节系统仿真 300
4.5.1 系统仿真分类 301
4.5.2 建模和仿真原则 301
4.5.3 100MW机组机械液压调节系统仿真 302
4.5.4 在提升转速试验过程中主蒸汽压力变化仿真计算 306
4.5.5 125MW机组调节系统动态特性仿真计算 312
4.5.6 200MW机组调节系统动态特性仿真计算 314
第5章 汽轮机调节系统试验 317
5.1 汽轮机调节系统常规试验 317
5.1.1 危急保安器试验 317
5.1.2 汽门严密性试验 319
5.1.3 汽门活动试验 322
5.1.4 油动机（或油缸）动作过程时间测试 324
5.1.5 抽汽逆止阀关闭时间测试 325
5.1.6 定期试验项目、周期 326
5.2 汽轮机调节系统动态试验 327
5.2.1 常规法（甩电负荷）甩负荷试验 328
5.2.2 测功法（甩汽负荷）甩负荷试验 339
5.2.3 静态预测法预测甩负荷最高飞升转速 351
5.2.4 危急超速最高转速的预测 358
第6章 汽轮机调节系统、保安系统、油系统事故及分析 365
6.1 汽轮机调节系统超速事故案例 365
6.1.1 危急保安器拒动、汽门漏汽、强行起动引发严重超速 365
6.1.2 调节系统开环失控、强行起动、转速急速飞升引发轴系断裂 366
6.1.3 调节汽门失控、主汽门卡涩引发机组严重超速 368
6.1.4 可调整抽汽逆止阀故障、热网蒸汽回流引发严重超速 369
6.1.5 再热蒸汽蓄能加速转子飞升引发严重超速 371
6.1.6 给水泵出口逆止阀故障、炉水倒灌引发严重超速 373
6.1.7 提升转速试验时机组超速毁机 373
6.1.8 非同期并网、非全相解列和带负荷解列引发的轴系损坏事故 374
6.2 汽轮机保安系统、油系统事故案例 377
6.2.1 超速保护装置拒动造成机组跳闸停机 377
6.2.2 不熟悉DEH 系统功能、性能导致保护动作而跳机 377
6.2.3 未认真检查接线和保护接口导致推力瓦烧损 377
6.2.4 伺服阀故障引发调节汽门突开突关 378
6.2.5 抗燃油油质劣化造成停机事故 379
6.2.6 抗燃油油管及接头破裂造成机组非停事故 379
6.2.7 违章操作、电源设计缺陷造成断油烧瓦 380
6.2.8 火灾事故 384
6.2.9 氢气爆炸着火 386
6.3 汽轮机调节系统、保安系统、油系统事故综合分析 387
6.3.1 全面分析、立足措施、杜绝重现 387
6.3.2 严格规范、健全规章制度、杜绝事故隐患 388
6.3.3 汽轮机超速事故分析 389
6.3.4 加强EH 供油系统油务管理 392
6.3.5 强化技术管理、慎重改造、确保安全 393
6.3.6 加强技术培训、提高人员素质 393
6.3.7 深入失效分析、开发诊断技术 393
参考文献 395