汽輪機控制調節時的23個重要問答

1.汽輪機油系統的作用是什麼?

汽輪機油系統的作用如下:

⑴ 向機組各軸承供油,以便潤滑和冷卻軸承。

⑵ 供給調節系統和保護裝置穩定充足的壓力油,使它們正常工作。

⑶ 供應各傳動機構潤滑用油。

根據汽輪機油系統的作用,一般將油系統分為潤滑油系統和調節(保護)油系統兩個部分。

2.為什麼要將抗燃油作為汽輪發電機組油系統的介質?它有什麼特點?

隨著機組功率和蒸汽參數的不斷提高,調節系統的調節汽門提升力越來越大,提高油動機的油壓是解決調節汽門提升力增大的一個途徑。但油壓的提高、容易造成油的洩漏,普通汽輪機油的燃點低,容易造成火災。抗燃油的自燃點較高,即使它落在熾熱高溫蒸汽管道表面也不會燃燒起來,抗燃油還具有火焰不能維持及傳播的可能性。從而大大減小了火災對電廠威脅。

抗燃油的最大特點是它的抗燃性,但也有它的缺點,如有一定的毒性,價格昂貴,粘溫特性差(即溫度對粘性的影響大)。所以一般將調節系統與潤滑系統分成兩個獨立的系統。調節系統用高壓抗燃油,潤滑系統用普通汽輪機油。

3.主油箱的容量是根據什麼決定的?什麼是汽輪機油的循環倍率?

汽輪機主油箱的貯油量決定於油系統的大小,應滿足潤滑及調節系統的用油量。機組越大,調節、潤滑系統用油量越多。油箱的容量也越大。

汽輪機油的循環倍率等於每小時主油泵的出油量與油箱總油量之比,一般應小於12。如循環倍率過大,汽輪機油在油箱內停留時間少,空氣、水分來不及分離,致使油質迅速惡化,縮短油的使用壽命。

4.汽輪機的潤滑油壓是根據什麼來確定

汽輪機潤滑油壓根據轉子的重量、轉速、軸瓦的構造及潤滑油的粘度等,在設計時計算出來,以保證軸頸與軸瓦之間能形成良好的油膜,並有足夠的油量來冷卻,因此汽輪機潤滑油壓一般取0.12~0.15MPa。

潤滑油壓過高可能造成油擋漏油,軸承振動。油壓過低使油膜建立不良,甚至發生斷油損壞軸瓦。

5.汽輪機油箱為什麼要裝排油煙風機?

油箱裝設排油煙風機的作用是排除油箱中的氣體和水蒸氣。這樣一方面使水蒸氣不在油箱中凝結;另一方面使油箱中壓力不高於大氣壓力,使軸承回油順利地流入油箱。

反之,如果油箱密閉,那麼大量氣體和水蒸氣積在油箱中產生正壓,會影響軸承的回油,同時易使油箱油中積水。

排油煙風機還有排除有害氣體使油質不易劣化的作用。

6.油箱底部為什麼要安裝放水管?

汽輪機運行中,由於軸封漏汽大、水冷發電機轉子進水法蘭漏水過多等原因,使汽輪機油中帶水。這些帶有水分的油回到油箱後,因為水的比重大,水與油分離後沉積在油箱底部。及時排除這些水可避免已經分離出來的水再與油混合使油質劣化。所以油箱底部都裝有放水管。

7.汽輪機油油質劣化有什麼危害?

汽輪機油質量的好壞與汽輪機能否正常運行關係密切。油質變壞使潤滑油的性能和油膜力發生變化,造成各潤滑部分不能很好潤滑,結果使軸瓦烏金熔化損壞;還會使調節系統部件被腐蝕、生鏽卡澀,導致調節系統和保護裝置動作失靈的嚴重後果。所以必須重視對汽輪機油質量的監督。

8.什麼是汽輪機油的粘度?粘度指標是多少?

粘度是判斷汽輪機油稠和稀的標準。粘度大,油就稠,不容易流動;粘度小,油就稀、薄容易流動。粘度以恩氏度作為測定單位,常用的汽輪機油粘度為恩氏度2.9~4.3。粘度對於軸承潤滑性能影響很大,粘度過大軸承容易發熱,過小會使油膜破壞。油質惡化時,油的粘度會增大。

9.為什麼汽輪機軸承蓋上必須裝設通氣孔、通氣管?

一般軸承內呈負壓狀態,通常這是因為從軸承流出的油有抽吸作用所造成的。由於軸承內形成負壓,促使軸承內吸入蒸汽並凝結水珠。為避免軸承內產生負壓,在軸承蓋上設有通氣孔或通氣管與大氣連通。另一方面,在軸承蓋上設有通氣管也可起著排除軸承中汽輪機油由於受熱產生的煙氣的作用,不使軸承箱內壓力高於大氣壓。運行中應注意通氣孔保持通暢防止堵塞。

10.汽輪機調節系統的任務是什麼?

汽輪機調節系統的基本任務是:在外界負荷變化時,及時地調節汽輪機的功率以滿足用戶用電量變化的需要,同時保證汽輪機發電機組的工作轉速在正常允許範圍之內。

11.調節系統一般應滿足哪些要求?

調節系統應滿足如下要求:

⑴ 當主汽門全開時,能維持空負荷運行。

⑵ 由滿負荷突降到零負荷時,能使汽輪機轉速保持在危急保安器(ETS保護)動作轉速以下。

⑶ 當增、減負荷進,調節系統應動作平穩,無晃動現象。

⑷ 當危急保安器(ETS保護)動作後,應保證高、中壓主汽門、調節汽門迅速關閉。

⑸ 調節系統速度變動率應滿足要求(一般在4%~6%),遲緩率越小越好,一般應在0.5%以下。

12.汽輪機調節系統一般由哪幾個機構組成?

汽輪機的調節系統根據其動作過程,一般由轉速感受機構、傳動放大機構、執行機構、反饋裝置等組成。

13.汽輪機調節系統各組成機構的作用分別是什麼?

轉速感受機構:感受汽輪機轉速變化,並將其變換成位移變化或油壓變化的信號送至傳動放大機構。按其原理分為機械式、液壓式、電子式三大類。

傳動放大機構:放大轉速感受機構的輸出信號,並將其傳遞給執行機構。

執行機構:通常由調節汽門和傳動機構兩部分組成。根據傳動放大機構的輸出信號,改變汽輪機的進汽量。

反饋裝置:為保持調節的穩定,調節系統必須設有反饋裝置,使某一機構的輸出信號對輸入信號進行反向調節,這樣才能使調節過程穩定。反饋一般有動態反饋和靜態反饋兩種。

14.什麼調節系統的靜態特性和動態特性?

調節系統的工作特性有兩種:即動態特性和靜態特性。在穩定工況下,汽輪機的功率和轉速之間的關係即為調節系統的靜態特性。從一個穩定工況過渡到另一個穩定工況的過渡過程的特性叫做調節系統的動態特性,是指在過渡過程中機組的功率、轉速、調節汽門的開度等參數隨時間的變化規律。

15.什麼是調節系統的靜態特性曲線?對靜態特性曲線有何要求?

調節系統的靜態特性曲線即在穩定狀態下其負荷與轉速之間的關係曲線。

調節系統靜態特性曲線應該是一條平滑下降的曲線,中間不應有水平部分,曲線兩端應較陡。如果中間有水平部分,運行時會引起負荷的自發擺動或不穩定現象。曲線左端較陡,主要是使汽輪機容易穩定在一定的轉速下進行發電機的並列和解列,同時在併網後的低負荷下還可減少外界負荷波動對機組的影響。右端較陡是為使機組穩定經濟負荷,當電網頻率下降時,使汽輪機帶上的負荷較小,防止汽輪機發生過負荷現象。

16.什麼叫調節系統的速度變動率?對速度變動率有何要求?

從調節系統靜態特性曲線可以看到,單機運行從空負荷到額定負荷,汽輪機的轉速由n2降低到n1,該轉速變化值與額定轉速n0之比稱之為速度變動率,以δ表示。

即 δ=(n2-n1)/n0×100%

δ較小的調節系統具有負荷變化靈活的優點。適用於擔負調頻負荷的機組;δ較大的調節系統負荷穩定性也,適用於擔負基本負荷的機組;δ太大,則甩負荷時機組容易超速;δ太小的調節系統可以出現晃動,故一般取4%~6%。

速度變動率與靜態特性曲線越陡,則速度變動率越大,反之則越小。

17.什麼是調節系統的遲緩率?

調節系統在動作過程中,必須克服各活動部件內的摩擦阻力,同時由於部件的間隙,重疊度等影響,使靜態特性在升速和降速時並不相同,變成兩條几乎平行的曲線。換句話說,必須使轉速多變化一定數值,將阻力、間隙克服後,調節汽門反方向動作才剛剛開始。同一負荷下可能的最大轉速變動Δn和額定轉速n0之比叫做遲緩率。通常用字母ε表示

即 ε=Δn/n0×100%

18.調節系統遲緩率過大,對汽輪機運行有什麼影響?

調節系統遲緩率過大造成對汽輪機運行的影響有:

⑴ 在汽輪機空負荷時,由於調節系統遲緩率過大,將引起汽輪機的轉速不穩定,從而使並列困難。

⑵ 汽輪機併網後,由於遲緩率過大,將會引起負荷的擺動。

⑶ 當機組負荷驟然甩至零時,因遲緩率過大,使調節汽門不能立即關閉,造成轉速突升,致使危急保安器(ETS保護)動作。如危急保安器有故障不動作,那就會造成超速飛車的惡**故。

19.為什麼調節系統要做動態、靜態特性試驗?

調節系統靜態特性試驗的目的是測定調節系統的靜態特性曲線、速度變動率、遲緩率,全面瞭解調節系統的工作性能是否正確、可靠、靈活;分析調節系統產生缺陷的原因,以正確地消除缺陷。

調節系統動態特性試驗的目的是測取甩負荷時轉速飛昇曲線,以便準確地評價過渡過程的品質,改善調節系統的動態調節品質。

20.何謂調節系統的動態特性試驗?

調節系統的動態特性是指從一個穩定工況過渡到另一個穩定工況的過渡過程的特性,即過程中汽輪機組的功率、轉速、調節汽門開度等參數隨時間的變化規律。汽輪機滿負荷運行時,突然甩去全負荷是最大的工況變化,這時汽輪機的功率、轉速、調節汽門開度變化最大。只要這一工況變動時,調節系統的動態性能指標滿足要求,其他工況變動也就能滿足要求,所以動態特性試驗是以汽輪機甩全負荷為試驗工況。即甩全負荷試驗就是動態特性試驗。

21.電磁超速保護裝置的結構是怎樣的?

電磁超速保護裝置結構有兩種形式。

一種是上半部為電磁鐵,下半部為套筒和滑閥,在正常運行中滑閥將放大器來的二次油堵住,當電磁鐵動作時滑閥芯杆上移,將二次油從回油孔排掉。

另一種是電磁加速器控制閥(簡稱電磁閥)。上部為電磁鐵,下部為控制活塞,正常運行時活塞將校正器和放大器來油與高、中壓油動機油路接通。當電磁鐵動作時,活塞將校正器和放大器的來油口關閉,而將高、中壓油動機的油路與排油接通,使高、中壓調節汽門同時關閉。當電磁閥線圈電源中斷後,靠彈力和重力使活塞下落,校正油壓和二次油壓重又恢復,使高、中壓調節汽門恢復到較低位置的開度。

22.電液調節系統的基本工作原理是怎樣的?

電液調節裝置是一個以轉速訊號作為反饋的調節系統。轉速訊號來自安裝在汽輪機軸端的磁阻發送器(或測速發電機)。將被測軸的轉速轉換成相應的頻率電訊號,線性地轉換成電壓輸出,通過運算放大器與轉速給定值綜合比較,並將其差值放大。這一代表轉速偏差的電量又在下一級運算放大器中與同步器給出的電壓偏量綜合,然後作為電調的總輸出。經過電液轉換器將這一輸出電量線性地轉換成油壓量。最後由控制執行機構――高、中壓油動機來改變高、中壓調節汽門開度,對汽輪機轉速進行自動調節。

23.汽輪機為什麼必須有保護裝置?

為了保證汽輪機設備的安全,防止設備損壞事故的發生,除了要求調節系統動作可靠以外,還應該具有必要的保護裝置,以便汽輪機遇到調節系統失靈或其他事故時,能及時動作,迅速停機,避免造成設備損壞等事故。

保護裝置本身應特別可靠,並且汽輪機容量越大,造成事故的危險。


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