汽轮机调节原理

序

前言

第1章绪论

1.1引言

1.2汽轮机调节系统的任务

1.2.1转速调节

1.2.2功率调节

1.2.3其他调节

1.3汽轮机调节系统的工作原理

1.4汽轮机调节系统的性能指标

1.5汽轮机调节系统的研究方法

1.6汽轮机自动调节的发展

1.7小结

习题

参考文献

第2章调节系统的构成及数学模型

2.1引言

2.2机械液压调节系统及电液调节系统

2.2.1机械液压调节系统

2.2.2电液调节系统

2.2.3两种系统性能比较

2.2.4小结

2.3测量元件

2.3.1转速(频率)测量元件

2.3.2压力、温度和电功率测量元件

2.4液压式中间放大及执行元件

2.4.1滑阀油动机机构

2.4.2喷嘴挡板机构

2.5电液转换器

2.5.1动圈式电液转换器

2.5.2动铁式电液转换器

2.6调节汽阀及阀门管理

2.6.1调节汽阀的工作原理与结构

2.6.2阀门组工作的方式

2.6.3调节汽阀的升程流量特性和提升力特性

2.6.4调节汽阀的进汽次序

2.6.5调节汽阀的配汽机构

2.6.6对调节汽阀和配汽机构的要求

2.7系统阀门管理

2.7.1阀门管理概述

2.7.2阀门管理的功能

2.7.3降低阀门节流损失的阀门管理新策略

2.7.4容错阀门管理

2.7.5汽轮机配汽剩余汽流力对轴系影响

2.8作为调节对象的汽轮机的数学模型

2.8.1容积方程

2.8.2转子方程

2.9建立闭环传递函数框图

2.10小结

习题

参考文献

第3章调节系统的静态特性

3.1引言

3.2调节系统的静态特性及不等率

3.2.1静态特性和不等率的概念

3.2.2不等率和调节系统动态模型的联系

3.3发电用汽轮机组的运行方式

3.4发电用汽轮机的负荷分配及频率调节

3.4.1单机运行情况

3.4.2并网运行情况

3.5静态特性曲线的绘制及其应用

3.5.1静态特性曲线的绘制

3.5.2调节系统的迟缓率

3.5.3利用四象限图进行故障分析

3.6汽轮机调节系统静态特性的试验

3.7小结

习题

参考文献

第4章调节系统的动态特性

4.1引言

4.2凝汽式汽轮机在单机运行时的调节系统动态特性

4.2.1汽轮发电机组并网的条件

4.2.2稳定性分析

4.2.3甩负荷特性分析

4.2.4甩负荷特性的改善方法

4.3凝汽式汽轮机组并网运行时的一次调频动态特性

4.3.1关于电力系统频率的讨论

4.3.2用于一次调频分析的数学模型

4.3.3动态特性分析

4.4调速系统对同步发电机并列运行时的机电振荡的影响

4.4.1描述机电振荡的单机无穷大电网模型

4.4.2调速器对同步发电机机电振荡的影响

4.4.3利用调速器给机电振荡提供正阻尼的可行性

4.5小结

习题

参考文献

第5章中间再热式汽轮机的自动调节

5.1引言

5.2中间再热式汽轮机的热力系统的结构及运行

5.3中间再热式汽轮机单机运行的稳定性分析

5.3.1起动工况下的调速系统的数学模型

5.3.2主蒸汽参数对中间再热汽轮机起动工况稳定性的影响

5.4在正常工况下中间再热式汽轮机的并网运行的动态特性分析

5.4.1建立数学模型

5.4.2动态特性分析

5.4.3中间再热式汽轮机的负荷响应特性

5.4.4中间再热式汽轮机的甩负荷

5.5汽轮机的保护系统及其元件

5.5.1汽轮机的保护系统

5.5.2汽轮机的超速保护系统

5.6小结

习题

参考文献

第6章功率-频率调节系统

6.1引言

6.2功率-频率调节系统的工作原理

6.3功率-频率调节系统的静态特性

6.4功率-频率调节系统的动态特性

6.4.1一次调频特性分析

6.4.2功率-频率调速系统对机电振荡的影响

6.5功率-频率调节系统的线性化作用

6.5.1一次调频特性分析

6.5.2功率-频率调节对锅炉汽压广义对象非线性的影响

6.5.3分析

6.5.4结束语

6.6小结

习题

参考文献

第7章工业汽轮机调节

7.1引言

7.2抽汽式汽轮机调节系统分析

7.2.1抽汽式汽轮机的工作原理及运行要求

7.2.2静态解耦(自整)条件及其实现

7.2.3抽汽式汽轮机的运行特点

7.3背压式汽轮机的自动调节

7.3.1背压式汽轮机的两种运行方式

7.3.2背压式汽轮机调节系统的工作原理

7.3.3调节系统的实例

7.4变转速汽轮机的自动调节

7.4.1变转速汽轮机调节系统的特点

7.4.2变转速汽轮机的调节系统实例

7.4.3变转速汽轮机调节系统的动态分析

7.5小结

习题

参考文献

第8章现代大功率汽轮机组的综合控制

8.1引言

8.2机炉协调控制

8.2.1锅炉、汽轮机作为统一对象时的特性

8.2.2单元机组负荷控制的基本方案

8.2.3机炉协调控制系统的基本方案

8.2.4滑压运行式单元机组控制系统的基本方案

8.3直接能量平衡(DEB)系统的分析

8.3.1单元机组的动态特性

8.3.2DEB系统的设计思想

8.3.3DEB系统的新认识增益调度控制

8.4柔性协调控制

8.4.1引言

8.4.2火电机组柔性控制的设计思想

8.4.3火电机组柔性控制模型

8.4.4柔性控制的动态特性仿真和研究

8.4.5几点说明

8.5汽轮机的快关控制

8.5.1汽轮发电机的功角特性

8.5.2汽轮发电机组的工作原理

8.5.3电力系统的振荡和快关对于稳定系统工作所起的作用

8.5.4快关的控制规律

8.5.5快关对汽轮机本体的影响

8.6小结

习题

参考文献

　　本书作者从20世纪80年代开始从事汽轮机调节原理课程的教学工作，积累了丰富的教学经验；同时通过与汽轮机制造厂和电力部门开展多项合作，对汽轮机设计、制造和运行有较深的了解。基于这些经验和对应用及理论的探索，本书由浅入深地讲解了现代汽轮机调节的基本原理及控制策略，为现场运行人员提供了一本可以参考的指导书。　　本书系统地讲解了汽轮机调节的基本原理。本书的主要内容为：第1～4章介绍汽轮机调节系统的数学建模基础、静态及动态特性的基本原理，第5～8章主要介绍几种典型汽轮机调节系统的控制策略、数学模型及控制系统，以及在电力系统全面自动化中与锅炉、电网的相互联系与作用。由于本书是一本教材，所以关于控制系统的很多细节问题，请参考其他有关材料。　　本书可作为汽轮机专业和其他动力机械、能源等专业的高年级学生的教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。