原创《汽轮机调节系统史》：本论文为免费优秀的关于汽轮机论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
摘 要：本文从机械液压式调节系统MHC、电气液压式调节系统 EHC、纯电调节系统 模拟式电液调节系统 AEH、数字式电液调节系统DEH几个方面分析了汽轮机调节系统发展史.
关键词：汽轮机；调节系统；发展史
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.253
1 汽轮机调节系统发展
1.1 机械液压式调节系统MHC
20世纪初开始使用,属于早期的汽轮机调节系统,也称液调,全称机械液压式调节系统（Mechanical Hydraulic-Control,MHC）.主要由转速感应机构,传动放大机构,执行机构,反馈装置等部件组成.当用户用电量减少时,转速上升,调速飞锤离心力增大,带动滑环向上移动,滑环通过杠杆使调节气门向下关小,从而减小汽轮机进汽量,机组功率减小.
直接调节系统力矩较过小,无法满足调节汽门的正常开关,配汽机构在配汽机构中加入液压元件,便很好的解决了这一难题.转速上升,滑阀通过杠杆带动错油门阀芯向上移动,压力油通过阀芯油口进入油动机活塞的上部,同时油动机的下油室与泄油口接通,油动机活塞向下移动,关小汽机调节汽阀,同时杠杆以滑阀为中心带动错油门阀芯下移回中,切断油动机上下腔室油口,压力油停止流通,调速系统达到一个新的平衡状态.这也形成了最初的机械液压调节系统——离心式液压调节系统.液压执行机构因响应快,力矩大,传动平稳,调节范围广至今仍在使用.
此时的调速系统按调节系统感应机构分类,有机械离心式调速器和液压式调速器.机械离心式调速器有两种,一种如上介绍的低速重锤式离心调速器；另一种为高速弹簧片式离心调速器.而液压式离心调速器,以转速为输入信号,油压为输出信号.常见的有径向钻孔泵调速器和旋转阻尼调速器.
这种带同步器的液压式调节系统结构复杂,反应慢,由于机械间隙引起的迟缓率较大, 且静态特性只能平移不可以按要求进行改变,不能满足现代机组需求,慢慢的退出历史舞台.但该调节系统能够满足机组的日常运行要求,所以很多厂至今仍在使用.
1.2 电气液压式调节系统 EHC
随着汽轮发电机组单机容量的不断增大和电网自动化水平的提高,以及电器元件的发展和利用,产生了电气液压控制系统（Electro-Hydraulic Control, EHC）,简称电液控制装置.
其特点是电、液调速系统并存,多用于机械液压式调节系统的改造.两个控制器,一个控制器由电气元件组成,控制人员通过电气元件发送信号经电液转换器改变成液压控制信号,代替原来液压感受系统中的油压信号来控制油动机.第二个控制器仍由机械液压式备用.执行机构仍保留液压式.电液控制装置信号处理能力强,控制精度高而且操作简单易于调整.
由于此时的电气元件还不成熟,经常发生故障,无法达到汽轮机调节系统的要求.在国内配置的电液并存式机组,只有一小部分试用过电调系统,能够较长时间投运电调系统的极为罕见.
1.3 纯电调节系统 模拟式电液调节系统 AEH
20世纪50年代,随着电子元件可靠性的提高,开始采用模拟式纯电调系统（Analog Electric-Hydraulic Control,AEH）.
模拟电调的电子部分可以对传送来的信号进行综合处理,精确度高,对不同运行工况适应性强,操作方便.其代表是505/505E调节系统.根据调节对象的不同可分为转速调节,功率调节,功率——频率调节.
虽然在功能上和可靠性上比前两代系统都有了很大程度的提高,但是由于其大量使用模拟仪表元件,存在温漂、时漂,复杂非线性矫正和控制算法难以实现,元件故障率高等问题.
1.4 数字式电液调节系统 DEH
20世纪80年代随着计算机技术的发展和其在自动化控制领域的应用,用计算机的数字模拟运算程序代替电气元件的模拟电调,形成计算机电气液压控制系统（Digital Electric-Hydraulic Control,DEH）,简称数字电液控制装置.包括计算机系统和高压抗燃油系统,属于离散控制.考虑压力、功率、频率等多种信号,实现较强的综合、判断和逻辑处理是较为完善的调节系统.
采用DEH控制提高了调速系统的控制精度,通过逻辑运算实现自动开机、冲转、带负荷,自动化程度高,为实现数字化电厂打下基础.
2 扩展：汽轮机DEH改造
江苏益州热力有限公司一期采用青岛捷能CN6-4.9/0.785汽轮机,调速系统由厂家将液压调节系统改造为DEH调节系统.2015年10月调试时,拉阀试验不成线性,CV给定20%行程,实际開度5mm（高调行程80mm,此时应为16mm）；给定90%时高调门开度满行程.高压油泵切换为主油泵运行一次脉冲油压由0.4Mpa掉到0.3Mpa,二次脉冲油压由0.55Mpa掉至0.45Mpa.因为孤网运行,有差调节.电负荷波正常波动30KW,转速波动50r/min,无法保证发电质量,较大的频率波动对电气设备损害很大；电负荷下降时转速很容易达3090Rpm,OPC超速保护动作,无法保证汽轮发电机组安全生产.经公司领导与厂家协商,由南京科远提供技术支持将1#机组由DEH调节控制系统更改为汽轮机DCS控制系统.
汽轮机DCS控制系统采用独立的油路系统,出口油压12MPa.其工作原理是,由操作人员通过计算机发出调节指令的逻辑信号通过DCS计算由控制柜转换为电信号,控制电磁阀对油动机的液压缸进行充油或卸油,油动机带动调门随之开大或关小,以达到相关调节的目的.反馈装置将检测到的目标信号转变成4——20mA的电信号,由I/O卡件更改成数字信号发送回计算机进行对比,当负荷达到目标值时,DCS发出终止调节的命令.
此调节系统在原油路系统保留润滑、保安油路,取消启动阀,将调节部分独立出来,以转速为目标值,简化了启动方式,改造后的转速波动为12Rpm.因为没有二次调频,有差调节对测速装置,PID积分、微分计算要求很高.将初压、初温——功率曲线,背压——功率曲线用数字逻辑做入程序之中,对负荷进行预判,提前做出微调也可以改善频率波动.
参考文献：
[1]沈士一等.汽轮机原理[M].中国电力出版社,1992（06）.
[2]李建刚.汽轮机设备及运行（第二版）[J].2010（01）.
汽轮机论文参考资料：
结论：汽轮机调节系统史为关于汽轮机方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关汽轮机论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
