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1、第一章 CC25-8.9/0.98/0.118型汽轮机调速系统第一节 概 论CC25-8.9/0.98/0.118型高压双抽冷凝式汽轮机是以全工况高速弹性调速器为转速敏感元件，以波纹管式的调压器为抽汽压力敏感元件的机械液压式调节系统，按照牵连调节的原理设计，在正常参数下，电、热负荷的调节能保持静态自整。本系统使汽轮机既可以按抽汽工况下运行，也可以按纯凝汽工况运行。在按抽汽工况下运行时，高、中、低压油动机分别带动其调节汽阀按照自整的要求进行调节，即在电负荷变化时，热负荷基本保持不变。而在某一热负荷变化时，电负荷和另一热负荷保持不变。本机组的速度变动率可通过调整油动机的反馈斜槽的斜率在4%6%范围
2、内调整。抽汽压力不等率为：工业抽汽10%；采暖抽汽20%调速系统迟缓率不大于0.3%本系统危急遮断器滑阀挂闸、机组升速、并网、加减负荷均由一个同步器来操作，有利于防止误操作。当机组甩负荷发电机油开关跳闸时，同步器能自动退回零负荷位置。第二节 调速系统各部件结构、工作原理一、调速器调速器是一种反映汽轮机转速变化的脉动机构。其工作原理如下所述：当汽轮机转速发生变化，由于重锤（1）离心力的改变引起了拉伸弹簧（2）的伸长或缩短，因此调速块（3）也引起了水平的前后移动。由于调速块的前后移动，会引起调速器滑阀的移动，改变汽轮机的进汽量。调速器安装在汽轮机的前轴承箱内，它有一个水平轴，此轴是用齿形联轴器直接
3、连接在汽轮机主轴之上。在正常运行时，它的转速是3000r/min。在3000r/min时，它的位置与静止时相比，位移8.77mm。此调速器叫无铰链调速器。因为在此调速器上运动部分基本上摩擦力影响很小，所以调速器灵敏度很高，在正常情况下，其灵敏度小于3r/min。此调速器在n=360040r/min时就会停止在限制端“B”上面使调速块停止动作。若是调速器的特性与设计不符，那么可以修整重锤（1）的重量，来达到其设计要求。如图1所示：图1 调速器二、同步器同步器是控制汽轮机启动运行的一个变速或加,减负荷的装置,(不包括功率限制和保安系统的试验与操作).1、用途同步器通过操纵调速器滑阀的控制滑阀,实现
4、机组启动时,使危急遮断器滑阀挂闸,开启主汽阀和调节汽阀,冲动汽轮机转子,当机组运行时进行机组负荷给定，即决定了机组的有功值。2、性能(1)旋转同步器手轮可使传动轴作前后移动，亦改变调速器滑阀中控制滑阀的位置,从而对机组启动时的挂闸，开关自动主汽门和调速汽门，升降转速等控制，实现机组运行的负荷给定。(2)在机组甩负荷后，能自动回零，即退回到空负荷位置。3、结构及动作原理同步器主要由手轮轴、伺服马达及传动机构、传动轴、超越联轴器、微动开关及位移传感器等组成。如图2所示：(1)同步器的行程指示：同步器行程的远方指示是由位移传感器给出的。现场指示是由传动轴上的齿条,通过齿轮、轴，带动同步器上行程表给出
5、的。(2)同步器的动作过程：首先介绍一下超越联轴器，超越联轴器由齿轮、活动轴、齿轮架、手轮轴和弹簧、滚柱a、b、c、d所组成,见图FF。他的作用是：当电动机转动时，通过它可以与手轮一起旋转，而当手轮旋转时，可以不转，以适应电机在旋转时齿轮10处于自锁状态。其原理是：当电机顺时针转动时带动齿轮8作反时针转动。此时齿轮8的内圈与滚柱b、d之间的磨擦力和弹簧对滚柱b、d的压力是同一方向的，因而齿轮8的内圈与齿轮架13将滚柱b、d在斜槽较窄的部位卡紧，使齿轮架13随齿轮8一起旋转（注：通过滚柱b、d带动活动轴12也作反时针转动。于是手轮7作反时针旋转）大齿轮5作顺时针旋转，使传动轴6向后移动，而此时齿
6、轮8的内圈与滚柱ac之间的磨擦力与弹簧的压力相反，滚柱a、c则在斜槽较宽的部位内打滑，不起作用。当电动机反时针旋转时，与上同理，滚柱a、c被卡紧，而b、d不起作用，大齿轮5作反时针旋转，使传动轴6往前移动。若电机不转而当手轮1作反时针旋转时，通过手轮轴7及键带动活动轴12一起作反时针旋转，此时滚柱a、c被活动轴12的两个凸端压至斜槽较宽的部位内打滑，而另两个滚柱b、d则与齿轮8的内圈间的磨擦力带向斜槽较宽的部位内打滑，这样4个滚柱均打滑，不起作用，故齿轮8不被带动，同样，顺时针旋转手轮时，齿轮8亦不被带动。因此当手动操作时，不受齿轮10自锁的影响。由此可知：转动手轮1时，通过手轮轴7、活动轴1
7、2、齿轮架13，使大齿轮5旋转，使传动轴6前后移动；电机旋转时，通过齿轮10，超越联轴器，同样使大齿轮5旋转。3、甩负荷自动回零动作过程机组在并网带负荷后应投入同步器自动回零开关K1。机组甩负荷发电机油开关跳闸时，油开关辅助处点J0闭合，同步器伺服电机使同步器从所带负荷位置退回到空负荷位置，微动开关JWL2-22处点切换（或常闭接点XK断开），伺服电机停止转动。当机组并网前，自动回零开关K1应置于断开位置，以便在启动过程中同步器可以超越空负荷位置。图2 同步器三、调速器滑阀1、作用（1）将调速器产生的位移信号变成液压信号，传给综合滑阀#1阀。（2）机组启动时，用来恢复危机遮断器滑阀，开启高压主
8、汽阀及开启高压调节阀、旋转隔板，使机组升速。（3）机组运行时，用来调整机组转速和改变汽机负荷。（4）机组转速超过342020r/min时，使保安系统动作。2、结构及动作原理调速器滑阀由随动滑阀1、分配滑阀3、控制滑阀4及杠杆2组成。滑阀1是调速器滑阀的随动滑阀，压力油经过滤油器及2.5节流孔进入滑阀1活塞下（左），然后通过2.5节流孔进入活塞上（右），再从喷嘴与挡板之间的间隙流出。如图3所示：图3 调速器滑阀当转速变化，喷嘴与挡板之间间隙改变，引起活塞上油压变化，滑阀1就在活塞上下（左右）不平衡之油压作用下相应移动，直到喷嘴与挡板之间间隙恢复到原来的正常值为止，由此通过杠杆2就相应地移动了滑阀
9、3。当转速不变，滑阀1不动。操作同步器可拖动滑阀4，通过杠杆2同样可以移动滑阀3，当滑阀3移动时，通过窗口A控制综合滑阀。启动时，逆时针旋转同步器手轮，使滑阀4移动到左止点（此时同步器指示为零），打开油口C 、D以挂上危急保安器滑阀。然后在顺时针转动同步器手轮，使滑阀4右移，逐渐关闭油口C、 D，使挂闸油路油压上升至1.96Mpa，同时使高压主汽阀操纵座活塞下油压升高，以开启高压主汽阀。继续顺时针转动同步器手轮，逐渐关闭滑阀3上的油口A，使高、中、低压油动机开启，机组升速或并网后加负荷。为了使调速器滑阀各铰链连接部分在运动中紧密贴合，用压力油作用在No3滑阀右端的一个环形凸肩上，使之产生一个方
10、向恒定的、将滑阀3推向右端的作用力，以保持铰链部分始终单向接触，从而消除因铰链部分的间隙所引起的旷动现象，从而减少调节系统的迟缓率。油口E是附加保安油口，当汽轮机转速达342020r/min时，滑阀1上的油口E打开，使危急保安器滑阀下的油压跌落，保安系统动作。四、综合滑阀1、作用将调速器滑阀的一次脉动油压信号和中、低抽汽调压器来的一次脉动油压信号变成控制高、中、低压油动机的二次脉动油压信号。2、结构综合滑阀主要由壳体、No1套筒、No1滑阀、No2套筒、No2滑阀、No3套筒、No3滑阀等组成。如图4所示：3、动作原理（1）压力油经过窗口“a”流经调速器滑阀上的排油口A排掉，形成一次脉动油压P
11、脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981Mpa，汽轮机转速下降时调速器滑阀上的排油口关小，使P脉油压增加，No1滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No1滑阀向上移动关小了高、中、低压油动机二次脉动油的排油口，增加了高、中、低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使各油动机的行程增加。转速上升，上述动作就反之。（2）压力油经过窗口“b” 流经中压抽汽调压器上的排油口排掉，形成一次脉动油压P脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981Mpa。当抽汽压力降低时，中抽汽调压器上的排油口关小，使P脉油压增加，No2滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No2滑阀移动，增加了高压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使高压
12、油动机的行程增加，但降低了中、低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使中、低油动机的行程减少。若当抽汽压力增高，上述动作反之。（3）压力油经过窗口“c”流经低压调压器上的排油口排掉，形成一次脉动油压P脉，在稳定过程中，P脉保持常数0.981MPa。当抽汽压力降低时，低压调压器上的排油口关小，使P脉增加，No3滑阀便向上移动至新的平衡位置。由于No3滑阀的移动，增加了高、中压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使高、中压油动机行程增加，但降低了低压油动机滑阀下的二次脉动油压，从而使低压油动机行程减少。若抽汽压力增高，上述动作反之。图4 综合滑阀五、高压油动机和反馈滑阀1、作用（1）接受综合滑阀来的液压
13、信号，通过凸轮配汽机构来操纵高压调节阀。（2）调整机组的速度不等率。2、结构与工作原理高压油动机由油动机活塞和滑阀组成。反馈滑阀通过滚轮与嵌在活塞杆内的“”形反馈斜板相连，随着活塞杆的上下移动，改变反馈油口的开度，构成反馈。稳定工况时，油动机滑阀处于中间位置，活塞则处于某一平衡位置。若转速增加（或抽汽压力增大），通过综合滑阀使油动机滑阀下的二次脉动油压降低，滑阀下移，使油动机活塞上腔接通压力油，下腔接通主油泵入口油，活塞下移。与此同时反馈滑阀右移，开大反馈油口，增加压力油进油量，以补偿脉动油压的跌落，使油动机滑阀复位，油动机活塞处于新的比原来较低的平衡位置，从而改变了调节阀的开度。反之，当转速
14、降低（或抽汽压力减小）动作过程相反。油动机活塞则处于比原来较高的新的平衡位置。油动机活塞可以在0250mm行程内任意位置稳定平衡。其行程除有就地指示，还可以通过行程发讯器将讯号送至表盘。油动机滑阀上的测量杆可用来测量滑阀行程。通过螺母可移动斜块，以改变反馈斜率，从而在4%6%范围内改变机组的速度不等率。图5 高压油动机六、中、低压油动机1、作用中、低压油动机接受综合滑阀来的液压信号，通过旋转隔板驱动装置来控制旋转隔板的开度。2、结构与工作原理中、低压油动机由活塞、滑阀和反馈滑阀组成。反馈滑阀通过滚轮与嵌在活塞杆的“”形反馈倾斜滑槽相连，这样，随着活塞杆的移动，就能改变反馈油口的开度。如图6所示
15、：稳定工况时，油动机滑阀处于中间位置，油动机活塞处于某一平衡位置，当综合滑阀接收到调速器滑阀或抽汽调压器的一次油压信号，综合滑阀产生位移改变二次脉动油压，就能控制油动机动作。转速降低或抽汽压力升高将会使综合滑阀控制中、低压油动机的二次脉动油泄油口关小，从而使二次脉动油压升高，作用在中、低压油动机滑阀底下，滑阀上移打开进入油动机活塞下腔的高压油进口，并打开油动机活塞上腔的排油口（返回主油泵入口），这样促使油动机活塞上移，开大旋转隔板的通流面积，同时由于反馈斜板的作用，使反馈滑阀下移，关小二次脉动油进油面积，使油压恢复原值，油动机滑阀重新回至中间平衡位置，油动机活塞停止不动，处于新的平衡工况下，反之，转速升高或抽汽压力降低，与上述过程相反。油动机行程除就地有指示外，还可以通过位移传感器将讯号送到表盘。图6 中、低压油动机七
