汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)

目錄
前言
第1章 汽輪機機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1
1.1 汽輪機機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2
1.1.1 調(diào)速器 3
1.1.2 傳動放大機構(gòu) 5
1.1.3 伺服機構(gòu) 7
1.1.4 配汽機構(gòu) 8
1.1.5 同步器 12
1.2 汽輪機機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)類型 14
1.2.1 按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類 15
1.2.2 按被控對象分類 18
1.3 汽輪機機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本特性 25
1.3.1 調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性 25
1.3.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性 28
1.4 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 30
1.4.1 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù) 30
1.4.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)環(huán)節(jié)時間常數(shù) 36
1.5 汽輪機蒸汽容積及除氧器蒸汽回流對轉(zhuǎn)速飛升的影響 44
1.5.1 汽輪機蒸汽容積對轉(zhuǎn)速飛升的影響 44
1.5.2 除氧器蒸汽回流對轉(zhuǎn)速飛升的影響 45
1.6 汽門提升機構(gòu)提升力 50
1.6.1 提升機構(gòu)提升力計算 51
1.6.2 應(yīng)用實例 52
第2章 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 71
2.1 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理和類型 71
2.1.1 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理 71
2.1.2 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本類型 72
2.2 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置 80
2.3 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能 83
2.3.1 控制方式 83
2.3.2 控制功能 84
2.3.3 保護及試驗功能 85
2.3.4 控制器接口功能 86
2.3.5 數(shù)據(jù)處理功能 87
2.3.6 控制系統(tǒng)基本性能要求 87
2.4 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能控制 88
2.4.1 轉(zhuǎn)速功能控制 88
2.4.2 功率功能控制 90
2.4.3 可調(diào)整抽汽式汽輪機抽汽壓力控制 92
2.4.4 調(diào)頻 100
2.4.5 機爐協(xié)調(diào)控制 108
2.4.6 汽門快控 114
2.4.7 輔機故障減負(fù)荷 119
2.4.8 機組甩負(fù)荷快速保持功能 121
2.5 汽輪機超速保護控制和超速跳閘保護系統(tǒng) 129
2.5.1 超速保護控制系統(tǒng) 129
2.5.2 超速跳閘保護系統(tǒng) 133
2.6 汽輪機緊急跳閘系統(tǒng) 134
2.6.1 ETS 設(shè)計原則 134
2.6.2 ETS 要求 135
2.6.3 ETS 結(jié)構(gòu) 135
2.6.4 應(yīng)用實例 136
2.7 汽輪機旁路系統(tǒng) 139
2.7.1 旁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 139
2.7.2 旁路系統(tǒng)控制 141
2.7.3 機組聯(lián)鎖和保護 142
2.8 拖動給水泵汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 143
2.8.1 給水泵汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 143
2.8.2 鍋爐給水泵給水調(diào)節(jié)方式 146
2.8.3 拖動給水泵汽輪機供汽方式 148
2.9 核電汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 149
2.9.1 核電站類型 149
2.9.2 核電站汽輪機 151
2.10 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用實例 153
2.10.1 美國西屋電氣公司300MW、600MW汽輪機DEH系統(tǒng) 153
2.10.2 美國通用電氣公司350MW汽輪機AEH系統(tǒng) 156
2.10.3 瑞士ABB 600MW汽輪機DEH系統(tǒng) 159
2.10.4 英國通用電氣公司362.5MW汽輪機DEH系統(tǒng) 161
2.10.5 日本三菱重工公司350MW汽輪機DEH系統(tǒng) 162
2.10.6 日本三菱重工公司700MW機組DEH系統(tǒng) 166
2.10.7 日本東芝公司350MW汽輪機DEH系統(tǒng) 167
2.10.8 法國阿爾斯通公司300MW汽輪機AEH 系統(tǒng) 170
2.10.9 法國阿爾斯通公司330MW汽輪機控制系統(tǒng) 173
2.10.10 日本日立公司250MW及125MW機組SPC電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 175
2.10.11 捷克斯柯達公司110MW汽輪機電液并存聯(lián)合調(diào)節(jié)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 178
2.10.12 捷克斯柯達公司200MW汽輪機電液并存跟蹤、切換電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 180
2.10.13 捷克斯柯達公司500MW機組電液并存跟蹤、切換電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 183
2.10.14 意大利安薩爾多公司320MW汽輪機同步器給定功率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 190
2.10.15 國產(chǎn)改進型300MW汽輪機同步器給定功率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 192
2.10.16 英國通用電氣公司970MW壓水堆核電汽輪機DEH 系統(tǒng) 194
2.10.17 日本日立公司784MW沸水堆核電汽輪機DEH 系統(tǒng) 196
2.10.18 日本三菱重工公司350MW機組MEH系統(tǒng) 197
2.10.19 美國通用電氣公司350MW機組MEH系統(tǒng) 199
2.10.20 國產(chǎn)引進型300MW汽輪機MEH系統(tǒng) 200
2.10.21 俄羅斯烏拉爾可調(diào)整抽汽汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 202
2.10.22 拖動鼓風(fēng)機汽輪機MEH系統(tǒng) 205
第3章 液壓控制系統(tǒng) 209
3.1 供油系統(tǒng) 209
3.1.1 供油系統(tǒng)工作原理 209
3.1.2 供油系統(tǒng)主要設(shè)備 213
3.2 電液轉(zhuǎn)換器 232
3.2.1 動圈式電反饋雙噴嘴擋板電液轉(zhuǎn)換器 232
3.2.2 動圈式電反饋隨動滑閥電液轉(zhuǎn)換器 233
3.2.3 力馬達蝶閥式電液轉(zhuǎn)換器 234
3.2.4 美國伍德沃德電液轉(zhuǎn)換器 234
3.2.5 德國福伊特電液轉(zhuǎn)換器 235
3.2.6 美國MOOG公司直動式電反饋電液伺服閥 236
3.2.7 射流管式電液伺服閥 238
3.2.8 噴嘴擋板式電液伺服閥 239
3.2.9 日本三菱重工公司350MW機組電液轉(zhuǎn)換器 244
3.2.10 法國阿爾斯通公司電液轉(zhuǎn)換器 244
3.3 電液執(zhí)行機構(gòu) 245
3.3.1 抗燃油電液控制系統(tǒng)電液執(zhí)行機構(gòu) 245
3.3.2 透平油液壓控制系統(tǒng)電液執(zhí)行機構(gòu) 250
3.4 力驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu) 254
3.4.1 自容式執(zhí)行器 254
3.4.2 REXA執(zhí)行器力驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu) 256
3.4.3 力驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)特點 262
3.5 汽輪機液壓保護系統(tǒng) 263
3.5.1 抗燃油液壓保護系統(tǒng) 264
3.5.2 透平油液壓保護系統(tǒng) 269
3.6 汽輪機DEH液壓控制系統(tǒng)圖 270
第4章 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)維護、檢修與仿真 282
4.1 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的日常維護 282
4.1.1 電子控制系統(tǒng)日常維護 282
4.1.2 液壓控制系統(tǒng)日常維護 283
4.2 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢修 290
4.2.1 供油系統(tǒng)設(shè)備的檢修 291
4.2.2 執(zhí)行機構(gòu)檢修 292
4.2.3 危急遮斷系統(tǒng)設(shè)備檢修 294
4.3 液壓控制系統(tǒng)的調(diào)整與試驗 296
4.3.1 供油系統(tǒng)沖洗 296
4.3.2 供油系統(tǒng)及設(shè)備的檢測、調(diào)整和試驗 297
4.3.3 危急遮斷系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)整和試驗 298
4.3.4 執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)整和試驗 299
4.4 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)試驗 299
4.4.1 汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)聯(lián)動試驗 300
4.4.2 機組起動過程試驗 300
4.4.3 機組帶負(fù)荷過程試驗 300
4.5 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真 300
4.5.1 系統(tǒng)仿真分類 301
4.5.2 建模和仿真原則 301
4.5.3 100MW機組機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真 302
4.5.4 在提升轉(zhuǎn)速試驗過程中主蒸汽壓力變化仿真計算 306
4.5.5 125MW機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性仿真計算 312
4.5.6 200MW機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性仿真計算 314
第5章 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)試驗 317
5.1 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)常規(guī)試驗 317
5.1.1 危急保安器試驗 317
5.1.2 汽門嚴(yán)密性試驗 319
5.1.3 汽門活動試驗 322
5.1.4 油動機（或油缸）動作過程時間測試 324
5.1.5 抽汽逆止閥關(guān)閉時間測試 325
5.1.6 定期試驗項目、周期 326
5.2 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)試驗 327
5.2.1 常規(guī)法（甩電負(fù)荷）甩負(fù)荷試驗 328
5.2.2 測功法（甩汽負(fù)荷）甩負(fù)荷試驗 339
5.2.3 靜態(tài)預(yù)測法預(yù)測甩負(fù)荷最高飛升轉(zhuǎn)速 351
5.2.4 危急超速最高轉(zhuǎn)速的預(yù)測 358
第6章 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)事故及分析 365
6.1 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)超速事故案例 365
6.1.1 危急保安器拒動、汽門漏汽、強行起動引發(fā)嚴(yán)重超速 365
6.1.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)開環(huán)失控、強行起動、轉(zhuǎn)速急速飛升引發(fā)軸系斷裂 366
6.1.3 調(diào)節(jié)汽門失控、主汽門卡澀引發(fā)機組嚴(yán)重超速 368
6.1.4 可調(diào)整抽汽逆止閥故障、熱網(wǎng)蒸汽回流引發(fā)嚴(yán)重超速 369
6.1.5 再熱蒸汽蓄能加速轉(zhuǎn)子飛升引發(fā)嚴(yán)重超速 371
6.1.6 給水泵出口逆止閥故障、爐水倒灌引發(fā)嚴(yán)重超速 373
6.1.7 提升轉(zhuǎn)速試驗時機組超速毀機 373
6.1.8 非同期并網(wǎng)、非全相解列和帶負(fù)荷解列引發(fā)的軸系損壞事故 374
6.2 汽輪機保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)事故案例 377
6.2.1 超速保護裝置拒動造成機組跳閘停機 377
6.2.2 不熟悉DEH 系統(tǒng)功能、性能導(dǎo)致保護動作而跳機 377
6.2.3 未認(rèn)真檢查接線和保護接口導(dǎo)致推力瓦燒損 377
6.2.4 伺服閥故障引發(fā)調(diào)節(jié)汽門突開突關(guān) 378
6.2.5 抗燃油油質(zhì)劣化造成停機事故 379
6.2.6 抗燃油油管及接頭破裂造成機組非停事故 379
6.2.7 違章操作、電源設(shè)計缺陷造成斷油燒瓦 380
6.2.8 火災(zāi)事故 384
6.2.9 氫氣爆炸著火 386
6.3 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)事故綜合分析 387
6.3.1 全面分析、立足措施、杜絕重現(xiàn) 387
6.3.2 嚴(yán)格規(guī)范、健全規(guī)章制度、杜絕事故隱患 388
6.3.3 汽輪機超速事故分析 389
6.3.4 加強EH 供油系統(tǒng)油務(wù)管理 392
6.3.5 強化技術(shù)管理、慎重改造、確保安全 393
6.3.6 加強技術(shù)培訓(xùn)、提高人員素質(zhì) 393
6.3.7 深入失效分析、開發(fā)診斷技術(shù) 393
參考文獻 395