篇一：300mw汽轮机毕业设计论文
目 录
1 绪论 .................................................................. 1
1.1 汽轮机简介 ............................................................................................................... 1
1.2 电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状 ....................................... 1
1.3 本课题设计意义 ....................................................................................................... 2
1.4 论文研究内容 ........................................................................................................... 2
2 热力系统设计 .......................................................... 4
2.1 机组的主要技术规范 ............................................................................................... 4
2.2 给水回热加热系统及设备 ....................................................................................... 5
2.2.1 给水回热级数和给水温度的选取 ................................................................ 6
2.2.2 回热加热器形式确定 .................................................................................... 7
2.2.3 热力系统的热力计算 .................................................................................... 8
3 通流部分设计 ......................................................... 15
3.1 透平的直径及级数确定（调节级除外） ............................................................. 15
3.1.1 选定汽缸和排汽口数 .................................................................................. 15
3.1.2 确定第一压力级平均直径和末级直径 ...................................................... 15
3.1.3 确定高压缸压力级的平均直径，速比和焓降的变化规律 ...................... 16
3.2 高压缸焓降分配 ..................................................................................................... 18
3.3 中低压缸的级数确定和各级焓降的分配 ............................................................. 19
3.4 详细计算高压缸第一压力级 ................................................................................. 20
3.4.1 高压缸第一压力级计算过程 ...................................................................... 20
3.4.2 高压缸第一压力级速度三角形 .................................................................. 23
3.5 各压力级详细计算表格 ......................................................................................... 23
3.5.1 调节级详细热力计算表格 .......................................................................... 23
3.5.2 高压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 27
3.5.3 中压缸第一压力级详细计算表格 .............................................................. 30
3.5.4 中压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 33
3.5.5 低压缸第一压力级详细计算表格 .............................................................. 36
3.5.6 低压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 39
3.6 调节级、高压缸第一压力级、末级速度三角形图 ............................................. 43
4 汽轮机结构设计 ....................................................... 44
4.1 热力系统设计 ......................................................................................................... 44
4.1.1 主蒸汽及再热蒸汽系统 .............................................................................. 44
4.1.2 给水回热系统 .............................................................................................. 45
4.2 汽轮机本体结构设计 ............................................................................................. 46
4.2.1 蒸汽流程 ...................................................................................................... 46
4.2.2 高中压阀门 .................................................................................................. 47
4.2.3 汽缸结构 ...................................................................................................... 47
4.2.4 转子结构 ...................................................................................................... 49
4.2.5 联轴器 .......................................................................................................... 50
4.2.6 叶片结构 ...................................................................................................... 50
4.2.7 静叶环和静叶持环 ...................................................................................... 51
4.2.8 轴承和轴承座： .......................................................................................... 52
4.2.9 汽封及汽封套 .............................................................................................. 52
4.3 调节保护系统（DEH） ......................................................................................... 53
4.4 供油系统 ................................................................................................................. 53
结论 .................................................................... 54
参考文献 ................................................................ 55
致 谢 .................................................................. 56
1 绪论
1.1 汽轮机简介
汽轮机是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。
汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一，汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。汽轮机本体是由汽轮机的转动部分（转子）和固定部分（静子）组成，调节保安油系统主要包括调节气阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝升泵、循环水泵等；热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、旁路系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。
汽轮机是现代火力发电厂应用最广泛的动力机械，并且通常在高温、高压和高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械。它的制造和发展涉及到许多工业部门和科学领域，如高强度耐热合金钢的研制，优质的大型锻铸件的供应，高效长叶片的设计和研制，在加工制造中，新工艺新技术的应用等。因此，汽轮机制造业的发展是反映国家工业技术发展水平的标志之一。目前，我国的汽轮机制造业还比较落后，还需要继续努力发展，将我国的汽轮机设计、制造水平提高上去。
1.2 电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状
随着我国工农业的日益发展，电力工业对汽轮机制造业提出的要求不断提高，汽轮机向大容量、高参数、低污染、高可靠性、负荷适应性高、自动化程度高、安全、经济方向发展。现代大型汽轮机一般都采用级数多、多汽缸、多排汽的结构；汽缸采用内、外双层或者多层缸的结构。汽轮机设计必须选择合理的热力循环，汽轮机的通流部分应有良好的热力和气动特性，汽轮机主、辅机及其主要零件应具有满意的强度和振动特性，良好的自动调节性能以及合理的制造工艺。
现在国内外电站汽轮机的技术不断发展，其发展的趋势［ ］是：
（1）增大单机功率，提高蒸汽初参数，改进汽轮机的通流设计，优化中间再热和给水回热系统，以提高汽轮机的热经济性；
（2）发展大型热电联产机组和燃气—蒸汽联合循环机组，以提高一次能源的利用率；
（3）开发计算机和电子元器件为基础的汽轮机自动控制系统，以提高汽轮机控制的自动化水平；
（4）采用先进的加工制造设备和工艺，按标准化的质管要求确保产品质量，提高机组的可靠性和可利用率。
汽轮机的末机长叶片一直是提高汽轮机效率的研究方向。国内外的汽轮机制造厂商在长叶片的设计研究中采用了一系列气动及强度振动方面的最新技术成果。在长叶片设计中主要的新技术有：
（1）三元气动理论的设计方法，应用可控涡流型，提高反动度分布，减少二次流损失，改善出口流场的均匀性，减少排汽损失和漏气损失；
（2）应用CAD软件进行叶型设计，保证其能满足气动参数的要求；
（3）跨音速叶栅的设计，采用直线背弧以减少叶型的激波损失；
（4）新的动强度考核准则，对高阶振型的安全性作出评估。
1.3 本课题设计意义
本课题设计了一台300MW的中间再热式汽轮机，在设计过程中我参考了以前的设计数据，同时参考了当前汽轮机的最新进展。针对当前节能减排的要求，对低压缸的末几级叶片采用技术成熟的长叶片，从而尽量提高汽轮机的一次能源利用效率。在设计的过程中避免了同类型机组给水回热系统的缺点，优化了给水回热系统。通过对本课题的设计，使我加深了对汽轮机原理的认识，也熟悉了整台汽轮机的设计过程，为我以后的创新打下了良好的基础。虽然这次的毕业设计课题比较传统，汽轮机设计的方法是不变的。同时通过本课题的设计也让我了解到了当前国内外汽轮机的发展现状。
1.4 论文研究内容
本论文主要设计了300MW双缸双排汽，高中压缸合缸，低压缸双流程的反动凝汽式
汽轮机，目前在国内是主流的汽轮机机型。本机组的特点是采用一次中间再热提高机组的发电效率；通过八级抽汽加热给水提高给水温度，从而提高机组的效率。本机组在设计工况下的热耗率是7955.11kj/（kw.h），汽轮机机组的绝对电效率是45.25％。故本机组在设计上是安全、经济的。
本机是300MW双缸双排汽反动凝汽式汽轮机设计，主要包括以下内容：
（1）透平机械的热力计算；
（2）通流部分计算；
（3）汽轮机热力系统设计；
（4）总体结构设计。
其中，热力计算主要计算各缸的焓降和加热器抽汽点参数；热力系统设计通流部分主要完成叶片尺寸的计算和校核；热力系统设计部分对整机的热力系统进行了粗略的设计，涉及主蒸汽及再热系统、回热系统等；总体结构设计则对汽轮机各部件的选材、选型等进行了分析。因此，根据这些部分的设计和计算，可以确定型汽轮机各部分的几何尺寸及其他额定工况下的气动参数和热力计算。完成本毕业设计题目关于《N300-16.7/537/537汽轮机的热力系统设计和结构设计》的要求。
N300型汽轮机采用一次中间再热，也就是新蒸汽经高压缸做功后，再放回到锅炉中，加热后，再进入中压缸在额定工况下，高压缸排汽压力为3.62MPa，温度为347℃，经再热器后压力降为3.26MPu，温度升高到537℃，回到汽轮机中压缸继续做功。
采用中间再热后可降低低压缸末级排汽温度减轻末级叶片水蚀程度，为提高蒸汽初压创造了条件，从而可提高机组内效率，热效率和运行可靠性。在同样的初参数条件下，再热机组一般比非再热机组的热效率提高4％左右。而且由于末级蒸汽湿度较非再热机组大大降低，因此，对阻止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利，提高了机组的可靠性，但采用中间再热后，将使制造复杂，成本升高。
本30MW汽轮机的通流部分由高、中、低三部分组成，共有35级，除高压调节级为冲动级外，其中34级均为反动级。高压部分有1个单列调节级和11个压力级；中压部分有9个压力级；低压部分为两分流式，每一分流有7个压力级，两个分流对置在低压缸中。通流部分的详细计算可参照附表格。
本机组可以参加一次调频，调节系统的速度变动率、迟缓率等性能良好。机组全甩负荷时能维持空转，本机组还装备了各种保安设施。
篇二：300mw汽轮机毕业设计论文
目 录
1 绪论 .................................................................. 1
1.1 汽轮机简介 ............................................................................................................... 1
1.2 电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状 ....................................... 1
1.3 本课题设计意义 ....................................................................................................... 2
1.4 论文研究内容 ........................................................................................................... 2
2 热力系统设计 .......................................................... 4
2.1 机组的主要技术规范 ............................................................................................... 4
2.2 给水回热加热系统及设备 ....................................................................................... 5
2.2.1 给水回热级数和给水温度的选取 ................................................................ 6
2.2.2 回热加热器形式确定 .................................................................................... 7
2.2.3 热力系统的热力计算 .................................................................................... 8
3 通流部分设计 ......................................................... 15
3.1 透平的直径及级数确定（调节级除外） ............................................................. 15
3.1.1 选定汽缸和排汽口数 .................................................................................. 15
3.1.2 确定第一压力级平均直径和末级直径 ...................................................... 15
3.1.3 确定高压缸压力级的平均直径，速比和焓降的变化规律 ...................... 16
3.2 高压缸焓降分配 ..................................................................................................... 18
3.3 中低压缸的级数确定和各级焓降的分配 ............................................................. 19
3.4 详细计算高压缸第一压力级 ................................................................................. 20
3.4.1 高压缸第一压力级计算过程 ...................................................................... 20
3.4.2 高压缸第一压力级速度三角形 .................................................................. 23
3.5 各压力级详细计算表格 ......................................................................................... 23
3.5.1 调节级详细热力计算表格 .......................................................................... 23
3.5.2 高压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 27
3.5.3 中压缸第一压力级详细计算表格 .............................................................. 30
3.5.4 中压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 33
3.5.5 低压缸第一压力级详细计算表格 .............................................................. 36
3.5.6 低压缸末级详细计算表格 .......................................................................... 39
3.6 调节级、高压缸第一压力级、末级速度三角形图 ............................................. 42
4 汽轮机结构设计 ....................................................... 43
4.1 热力系统设计 ......................................................................................................... 43
4.1.1 主蒸汽及再热蒸汽系统 .............................................................................. 43
4.1.2 给水回热系统 .............................................................................................. 44
4.2 汽轮机本体结构设计 ............................................................................................. 45
4.2.1 蒸汽流程 ...................................................................................................... 45
4.2.2 高中压阀门 .................................................................................................. 46
4.2.3 汽缸结构 ...................................................................................................... 46
4.2.4 转子结构 ...................................................................................................... 48
4.2.5 联轴器 .......................................................................................................... 49
4.2.6 叶片结构 ...................................................................................................... 49
4.2.7 静叶环和静叶持环 ...................................................................................... 50
4.2.8 轴承和轴承座： .......................................................................................... 51
4.2.9 汽封及汽封套 .............................................................................................. 51
4.3 调节保护系统（DEH） ......................................................................................... 51
4.4 供油系统 ................................................................................................................. 52
结论 .................................................................... 53
参考文献 ................................................................ 54
致 谢 .................................................................. 55
1 绪论
1.1 汽轮机简介
汽轮机是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机功率大、效率高、运转平稳、单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。
汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一，汽轮机设备及系统包括汽轮机本体、调节保安油系统、辅助设备及热力系统等。汽轮机本体是由汽轮机的转动部分（转子）和固定部分（静子）组成，调节保安油系统主要包括调节气阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、凝升泵、循环水泵等；热力系统主要指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、旁路系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。
汽轮机是现代火力发电厂应用最广泛的动力机械，并且通常在高温、高压和高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械。它的制造和发展涉及到许多工业部门和科学领域，如高强度耐热合金钢的研制，优质的大型锻铸件的供应，高效长叶片的设计和研制，在加工制造中，新工艺新技术的应用等。因此，汽轮机制造业的发展是反映国家工业技术发展水平的标志之一。目前，我国的汽轮机制造业还比较落后，还需要继续努力发展，将我国的汽轮机设计、制造水平提高上去。
1.2 电站高参数大容量汽轮机技术研究和国内外发展现状
随着我国工农业的日益发展，电力工业对汽轮机制造业提出的要求不断提高，汽轮机向大容量、高参数、低污染、高可靠性、负荷适应性高、自动化程度高、安全、经济方向发展。现代大型汽轮机一般都采用级数多、多汽缸、多排汽的结构；汽缸采用内、外双层或者多层缸的结构。汽轮机设计必须选择合理的热力循环，汽轮机的通流部分应有良好的热力和气动特性，汽轮机主、辅机及其主要零件应具有满意的强度和振动特性，良好的自动调节性能以及合理的制造工艺。
现在国内外电站汽轮机的技术不断发展，其发展的趋势［ ］是：
（1）增大单机功率，提高蒸汽初参数，改进汽轮机的通流设计，优化中间再热和
给水回热系统，以提高汽轮机的热经济性；
（2）发展大型热电联产机组和燃气—蒸汽联合循环机组，以提高一次能源的利用率；
（3）开发计算机和电子元器件为基础的汽轮机自动控制系统，以提高汽轮机控制的自动化水平；
（4）采用先进的加工制造设备和工艺，按标准化的质管要求确保产品质量，提高机组的可靠性和可利用率。
汽轮机的末机长叶片一直是提高汽轮机效率的研究方向。国内外的汽轮机制造厂商在长叶片的设计研究中采用了一系列气动及强度振动方面的最新技术成果。在长叶片设计中主要的新技术有：
（1）三元气动理论的设计方法，应用可控涡流型，提高反动度分布，减少二次流损失，改善出口流场的均匀性，减少排汽损失和漏气损失；
（2）应用CAD软件进行叶型设计，保证其能满足气动参数的要求；
（3）跨音速叶栅的设计，采用直线背弧以减少叶型的激波损失；
（4）新的动强度考核准则，对高阶振型的安全性作出评估。
1.3 本课题设计意义
本课题设计了一台300MW的中间再热式汽轮机，在设计过程中我参考了以前的设计数据，同时参考了当前汽轮机的最新进展。针对当前节能减排的要求，对低压缸的末几级叶片采用技术成熟的长叶片，从而尽量提高汽轮机的一次能源利用效率。在设计的过程中避免了同类型机组给水回热系统的缺点，优化了给水回热系统。通过对本课题的设计，使我加深了对汽轮机原理的认识，也熟悉了整台汽轮机的设计过程，为我以后的创新打下了良好的基础。虽然这次的毕业设计课题比较传统，汽轮机设计的方法是不变的。同时通过本课题的设计也让我了解到了当前国内外汽轮机的发展现状。
1.4 论文研究内容
本论文主要设计了300MW双缸双排汽，高中压缸合缸，低压缸双流程的反动凝汽式汽轮机，目前在国内是主流的汽轮机机型。本机组的特点是采用一次中间再热提高机组的发电效率；通过八级抽汽加热给水提高给水温度，从而提高机组的效率。本机组在设
计工况下的热耗率是7955.11kj/（kw.h），汽轮机机组的绝对电效率是45.25％。故本机组在设计上是安全、经济的。
本机是300MW双缸双排汽反动凝汽式汽轮机设计，主要包括以下内容：
（1）透平机械的热力计算；
（2）通流部分计算；
（3）汽轮机热力系统设计；
（4）总体结构设计。
其中，热力计算主要计算各缸的焓降和加热器抽汽点参数；热力系统设计通流部分主要完成叶片尺寸的计算和校核；热力系统设计部分对整机的热力系统进行了粗略的设计，涉及主蒸汽及再热系统、回热系统等；总体结构设计则对汽轮机各部件的选材、选型等进行了分析。因此，根据这些部分的设计和计算，可以确定型汽轮机各部分的几何尺寸及其他额定工况下的气动参数和热力计算。完成本毕业设计题目关于《N300-16.7/537/537汽轮机的热力系统设计和结构设计》的要求。
N300型汽轮机采用一次中间再热，也就是新蒸汽经高压缸做功后，再放回到锅炉中，加热后，再进入中压缸在额定工况下，高压缸排汽压力为3.62MPa，温度为347℃，经再热器后压力降为3.26MPu，温度升高到537℃，回到汽轮机中压缸继续做功。
采用中间再热后可降低低压缸末级排汽温度减轻末级叶片水蚀程度，为提高蒸汽初压创造了条件，从而可提高机组内效率，热效率和运行可靠性。在同样的初参数条件下，再热机组一般比非再热机组的热效率提高4％左右。而且由于末级蒸汽湿度较非再热机组大大降低，因此，对阻止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利，提高了机组的可靠性，但采用中间再热后，将使制造复杂，成本升高。
本30MW汽轮机的通流部分由高、中、低三部分组成，共有35级，除高压调节级为冲动级外，其中34级均为反动级。高压部分有1个单列调节级和11个压力级；中压部分有9个压力级；低压部分为两分流式，每一分流有7个压力级，两个分流对置在低压缸中。通流部分的详细计算可参照附表格。
本机组可以参加一次调频，调节系统的速度变动率、迟缓率等性能良好。机组全甩负荷时能维持空转，本机组还装备了各种保安设施。
本300MW汽轮机完成了毕业设计中要求的热力系统设计和结构设计。而且按照现代汽轮机的发展要求，达到了良好的安全性和经济性。具体设计请参照相关章节。
篇三：汽轮机特性分析论文
一、项目提出的背景
1．1 汽轮机'>300MW汽轮机电液控制系统
洛阳首阳山电厂二期2x汽轮机'>300MW汽轮机为日立公司TCDF-33．5亚临界压力、中间再热、双缸双排汽、冲动、凝汽式汽轮机，于1995年12月和1996年3月投产。汽轮机调节系统为数字电液调节(D—EHG)，采用低压汽轮机油电液调节。执行机构的设置为1个高压油动机带动4个高压调速汽门，2个中压油动机带动2个中压调速汽门。每个油动机由一个电液伺服阀控制，1台汽轮机的3个油动机(CV、左右侧ICV)的电液伺服阀均为日本制造的Abex415型电液伺服阀。控制油和润滑油均采用同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油，在控制油路上安装一精密滤网(精度为51μm)。
1．2 存在问题
首阳LU电厂3、4号机组从1995年试运开始，机组启动冲转过程中经常出现油动机突然不动的现象，经检查控制系统正常，信号传输正常，均为伺服阀故障所致，伺服阀更换后调节系统恢复正常。机组在带负荷稳定运行和中压调节门活动试验日寸，也出现油动机不动的情况及油动机全开或全关的现象，检查均为伺服阀故障。
伺服阀出现故障必须进行更换，而这种调节系统设计形式伺服阀无法隔离，只能被迫停机更换。首阳山电厂3、4号机组由于伺服阀原因造成的停机：2000年分别为8次、5次，2001年分别为1次、2次；截止到2002年6月仅3号机组由于伺服阀原因造成的停机就达4次。对拆下来的故障伺服阀进行检查，发现其内部滤芯堵塞、喷嘴堵塞、滑阀卡涩。伺服阀内部滤芯堵塞引起伺服阀前置级控制压力过低，不能控制伺眼阀的第2级滑阀运动，致使油动机拒动(对控制信号不响应)；喷嘴堵塞油动机关闭；伺服阀卡涩，使油动机保持在全开或全关位置。油质污染是造成上述故障的主要原因，油质污染造成伺阀卡涩的故障占伺服阀故障的85％[1]。
1．3 油质状况及防止伺服阀卡涩的措施
由于3、4号机组试运时就经常发生伺服阀卡涩，移交生产后首阳山电厂对油质就非常重视，1996年成立了滤油班加强滤油管理，提高油质清洁度。伺服阀卡涩频率比试运时降低了许多，但次数还比较多。
日立《汽轮机维护手册》标明，伺服阀可在等于或低于NASl638第7级污染程度的油质中良好工作。二期油系统管路设计为套管形式，滤网后向伺服阀供油的控制油管位于润滑油回油管中无法取样监测，只能监视润滑油的清洁度。根据旧的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[2]中对油中机械杂质的要求是外观
目视无杂质，1996年至今，每周化验3、4号机润滑油，油样透明、无杂质(有一段时间含少量水分，极少检查有杂质)。新的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[3]除要求外观目视油中无机械杂质外，对油质提出了更高要求：250MW及以上机组要求测试颗粒度，参考国外标准极限值NASl638规定8-9级或MOOG规定6级；有的汽轮机'>300MW汽轮机润滑系统和调速系统共用一个油箱，也用矿物汽轮机油，此时油中颗粒度指标应按制造厂提供的指标，测试周期为每6个月1次。2001年对3、4号机组汽轮机油取样讲行颗粒度分析，运行油颗粒度均合格(见表1)。
伺服阀卡涩引起停机，对机组安全性影响非常大，且伺服阀卡涩引起机组非计划停运影响电厂的经济性。首阳山电厂采取了以下临时措施：
(1)定期更换伺服阀，超过3个月后遇到机组停机进行更换；(2)定期切换控制油滤芯，并对其清洗；(3)滤油机连续运行时提高油质清洁度；(4)加强油质检验。 从运行看，因伺服阀卡涩引起停机次数有所减少。但尚无从根本上解决问题，为此经分析、研究提出一系列改造设想，如“采用独立的控制油源”、“不停机更换伺服阀”等，但由于系统改造量大、改造费用高或技术上不可行而均放弃。经多方分析、调研，提出将伺服阀改型，选用抗污染性能较强的DDV阀的方案。
二、Abex415型电液伺服阀
2．1 工作原理
电液伺服阀是电液转换元件，又是功率放大元件，它把微小的电气信号转换成大功率的液压能输出，控制调速汽门的阀位。它的性能优劣对电液调节系统影响很大，是电液调节系统的核心和关键。该伺服阀为射流管式力反馈二级电液伺服阀，为四通阀门，其作用是控制进出液压系统的油量，使其与输入的电信号成比例，主要由阀体、转距电动机(线圈、电枢)、永久性磁铁、第1级射流管、压力反馈弹簧、第2级滑阀、“O”形环、外壳等组成(见图1)。
其工作原理：少量液压油从油源流经滤网，然后流经连接在力矩马达转子上的软管，最后从喷油嘴流出。从喷嘴出来的油喷到2根集油管上，2根油管分别连于滑阀的两端。无偏移时，每个集油管产生约二分之一的管道压力，因而无差压产生，所以滑阀平衡。电流流过力矩马达时即产生一定力矩，使力矩马达的转子转动一个小角度。若转子为反时针转动，则喷油管向右移动，引起更多的油喷到右边的集油管上，即产生压力，而左边集油管产生较小的压力。这样滑阀上出现压差，引起滑阀向左移动。滑阀一直向左移动直到回位弹簧产生的反力与力矩
马达产生的力相等为止。这时滑阀处于一新的平衡位置。第2级电流成正比。如电流极性相反，则滑阀移到另一侧。
2．2 主要特点
(1)该阀为射流管式力反馈二级放大电液伺服阀；(2)低滞环，高分辨率；(3)灵敏度高，线性好且控制精度高；(4)控制油采用润滑油同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油，对油质要求高且抗污染能力差。
2．3 主要技术规范
伺服阀的型号、。
三、DDV伺服阀技术介绍
3.1 工作原理
DDV伺服阀由集成块电子线路、直线马达、阀芯、阀套等几部分构成(见图
2)。其工作原理为：一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上，电子线路在直线马达产生一个脉宽调制(PWM)电流，震荡器使阀芯位置传感器(LVDT)励磁。经解调后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较，阀芯位置控制器产生一个电流输出给力矩马达，力矩马达驱动阀芯，一直使阀芯移动到指令位置。阀芯的位置与指令信号大小成正比。伺服阀的实际流量Q是阀芯位置与通过阀芯计量边的压力降的函数。
永磁直线马达结构。其工作原理：直线马达是一个永磁的差动马达，永磁提供部分所需的磁力，直线马达所需的电流明显低于同量级的比例电磁线圈所需的电流。直线马达具有中性的中位，因
为它一偏离中位就会产生力和行程，力和行程与电流成正比，，自线马达在向外伸出的过程巾必须克服高刚度弹簧所产生的对中力与外部的附加力(即液动力及由污染引起的摩擦力)。在直线马达返回中位时，对中弹簧力是和马达产生的力同方向的，等于给阀芯提供了附加的驱动力，因此使DDV伺服阀对污染的敏感性大为降低。直线马达借助对，卜弹簧回中，不需外加电流。停电、电缆损坏或紧急停机情况下，伺服阀均能自行回中，无需外力推动。
3．2 主要特点
DDV阀是MOOG公司最新研制成功的新型电液伺服阀，目前已由
MOOGGmbH(德国)公司进行批量生产。它是一种直接驱动式伺服阀，用集成电
路实现阀芯位置的闭环控制。阀芯的驱动装置是永磁直线力马达，对中弹簧使阀芯保持在中位，直线力马达克服弹簧的对中力使阀芯在2个方向都可偏离中位，平衡在一个新的位置，这样就解决了比例电磁线圈只能在一个方向产：生力的不足之处。阀芯位置闭环控制电子线路与脉宽调制(PWM)驱动电子线路固化为一块集成块，用特殊的连接技术固定在伺服阀内，因此该伺服阀无需配套电子装置就能对其进行控制。
DDV阀与“射流管式伺服阀”(或“双喷嘴力反馈两级伺服阀”)相比，其最大特点是：(1)无液压前置级；(2)用大功率的直线力马达替代丁小功率的力矩马达；
(3)用先进的集成块与微型位置传感器替代了工艺复杂的机械反馈装置一力反馈杆与弹簧管；(4)低的滞环，高的分辨率；(5)保持了带前置级的两级伺服阀的基本性能与技术指标；(6)对控制油质抗污染能力大大提高；(7)降低运行维护成本。
3．3 主要技术参数
DDV伺服阀的型号、参数
四、技术改造方案及设备安装调试
通过技术改造实现的目标：(1)彻底解决伺服阀卡涩；(2)不改变调节系统的调节特性；(3)具有
高的可靠性、安全性；(4)改造量小。
改造方案：(1)将汽轮机的CV、左右侧ICV伺服阀均改为DDV型伺服阀。
(2)机械方面：因2种伺服阀形状、开孔尺寸及安装尺寸不同，在伺服阀与执行器间加装连接用的油路集成块，并在集成块上安装进油滤网。(3)热工方面：安装电源及信号转换箱，接受HITASS的D-EHG控制信号(±8mA)和2路220V交流电源(一路UPS，一路保安段)，将控制信号(±8mA)变为电压信号(±10V)作为DDV的控制信号，交流220V转换为直流24V作为DDV的电源。
通过静止试验表明，调节系统静态特性达到与改型前试验数值基本一致，表明伺服阀改为DDV阀后，整个控制系统调节方法、调节性能无变化。改型前后静态试验数据
为检验伺服阀改为DDV阀后是否安全，能否保证失电状况下执行器关闭，进行了失电试验：加一开启信号，执行器开启；就地拔去信号接头，执行器自行关闭。
五、运行实践及经济分析
4号机组自2001年9月运行至今，机组启停多次，调节系统可靠稳定，没有发生一次因伺服阀卡涩而造成机组的非计划停运。
技术改造后对机组安全、经济方面的影响。安全性：避免了伺服阀卡涩，极大地提高了机组的安全性、可靠性且机组非计划停运次数大大减少；经济性：技术改造除增加发电量外，每年约可节约费用74万元。技术改造费为每台机20万元，2台机组共40万元。1台机组1年就可收回2台机组的全部投资，经济效益显著。
六、结 论
实际运行情况表明：该项技术改造在于汽轮机电液控制系统与润滑油系统同用一个油源，提高了适用性及抗污染能力，解决了电液伺服阀卡涩问题，大大减少了机组非计划停运次数，有明显的经济效益。可在同类日立00MW汽轮机的电液控制系统推广、实施。
目前国内机组电液控制系统工作液采用磷酸酯抗燃油的较多，而磷酸酯抗燃油与透平油相比理化性能要求严格、价格昂贵且维护复杂，尤其是磷酸酯抗燃油废液目前不能处理，其污染等同核污染，对人体健康有一定的危害。考虑到这些因素，机组电液控制系统工作液由抗燃油向汽轮机油系统发展是大趋势。
虽然DDV阀对油质污染的敏感性大为降低，但油质清洁度下降，会降低伺服阀计量边使用寿命，所以加强油质化学监督一点也不能放松。同时建议机组进行一次甩负荷试验，以进一步检验DDV阀的甩负荷特性
免费论文网友情提示：本网站所有内容为共享上传提供，不涉及任何商业利益，本站对此不承担任何保证责任！
Copyright © www.csmayi.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有