余熱發(fā)電用汽輪機(jī)

余熱發(fā)電用汽輪機(jī)

1.汽論機(jī)分類：汽輪機(jī)沖動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)供熱式汽輪機(jī)背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)低壓汽輪機(jī)中壓汽輪機(jī)高壓汽輪機(jī)超高壓汽輪機(jī)亞臨界壓力汽輪機(jī)超臨界壓力汽輪機(jī)按作功原理分按功能分按參數(shù)高低分按熱力特性分類（即汽輪機(jī)型式）

純凝汽式（余熱發(fā)電用）背壓式調(diào)整抽汽式補(bǔ)汽式汽輪機(jī)（余熱發(fā)電用）供熱TurbineTurbine熱用戶Turbine熱用戶Turbine按主蒸汽參數(shù)分類低壓汽輪機(jī)：小于1.47Mpa；中壓汽輪機(jī)：1.96~3.92Mpa；高壓汽輪機(jī)：5.88~9.81Mpa；

超高壓汽輪機(jī)：為11.77~13.93Mpa；

臨界壓力汽輪機(jī)：15.69~17.65Mpa；超臨界壓力汽輪機(jī)：大于22.15Mpa；超超臨界壓力汽輪機(jī)：大于32Mpa

余熱發(fā)電用汽輪機(jī)單壓汽輪機(jī)

1.27MPa——290-340℃0.689MPa——290-340℃1.47MPa——290-340℃雙壓汽輪機(jī)

主汽：2.29MPa——380℃補(bǔ)汽：0.15MPa——150℃2.汽輪機(jī)級的工作原理

汽輪機(jī)原理2.1汽輪機(jī)的級、級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程

汽輪機(jī)的級：靜葉柵動(dòng)葉柵是汽輪機(jī)作功的最小單元。2.1.1級內(nèi)能量轉(zhuǎn)換過程：

具有一定壓力、溫度的蒸汽通過汽輪機(jī)的級時(shí)，首先在靜葉柵通道中得到膨脹加速，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為高速汽流的動(dòng)能，然后進(jìn)入動(dòng)葉通道，在其中改變方向或者既改變方向同時(shí)又膨脹加速，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，將高速汽流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能。

2.1.2沖動(dòng)級：當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí)，由于受到動(dòng)葉通道形狀的限制而彎曲被迫改變方向，因而產(chǎn)生離心力，離心力作用于葉片上，被稱為沖動(dòng)力。這時(shí)蒸汽在汽輪機(jī)的級所作的機(jī)械功等于蒸汽微團(tuán)流進(jìn)、流出動(dòng)葉通道時(shí)其動(dòng)能的變化量。而這種級稱為沖動(dòng)級。2.1.3反動(dòng)級：當(dāng)汽流通過動(dòng)葉通道時(shí)，一方面要改變方向，同時(shí)還要膨脹加速，前者會對葉片產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)力，后者會對葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力，即反動(dòng)力。蒸汽通過這種級，兩種力同時(shí)作功。通常稱這種級為反動(dòng)級。2.2沖動(dòng)級和反動(dòng)級

沖動(dòng)級有三種不同的形式：純沖動(dòng)級：通常把反動(dòng)度等于零的級稱為純沖動(dòng)級。對于純沖動(dòng)級來說，p1=p2

、⊿hb=0、⊿hn*=⊿ht*

，蒸汽流出動(dòng)葉的速度C,具有一定的動(dòng)能C未被利用而損失，稱這種損失為余速損失，用δhc2表示。帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級

為了提高級的效率，通常，沖動(dòng)級也帶有一定的反動(dòng)度（

=0.050.20)，這種級稱為帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級，它具有作功能力大、效率高的特點(diǎn)。復(fù)速級由一組靜葉柵和安裝在同一葉輪上的兩列動(dòng)葉柵及一組介于第一、二列動(dòng)葉柵之間、固定在汽缸上的導(dǎo)向葉柵所組成的級，稱為復(fù)速級。第一列動(dòng)葉柵通道流出汽流，其流速還相當(dāng)大，為了利用這一部分動(dòng)能，在第一列動(dòng)葉柵之后裝上一列導(dǎo)向葉柵以改變汽流的方向，使之順利進(jìn)入第二列動(dòng)葉柵通道繼續(xù)作功。復(fù)速級也采用一定的反動(dòng)度。復(fù)速級具有作功能力大的特點(diǎn)。

反動(dòng)級

通常把反動(dòng)度

=0.5的級稱為反動(dòng)級。對于反動(dòng)級來說，蒸汽在靜葉和動(dòng)葉通道的膨脹程度相同，即是，。反動(dòng)級是在沖動(dòng)力和反動(dòng)力同時(shí)作用下作功。反動(dòng)級的效率比沖動(dòng)級高，但作功能力小。3多級汽輪機(jī)3.1

多級汽輪機(jī)的工作過程多級汽輪機(jī)的采用：為了提高汽輪機(jī)的功率，就必須增加汽輪機(jī)的進(jìn)汽量G和蒸汽的理想焓降。從經(jīng)濟(jì)和安全兩個(gè)方面來考慮，只有一個(gè)級的汽輪機(jī)要能有效地利用很大的理想焓是不可能的。為了有效地利用蒸汽的理想焓降，唯一的辦法就是采用多級汽輪機(jī)。多級汽輪機(jī)的一級只利用總焓降中的一部分。使每一級都能在最佳速度比附近工作，就能有效地利用蒸汽的理想焓降，提高機(jī)組效率。和單級汽輪機(jī)相比較，多級汽輪機(jī)具有單機(jī)功率大和內(nèi)效率高的特點(diǎn)。多級汽輪機(jī)有沖動(dòng)式和反動(dòng)式兩種。國產(chǎn)100MW、125MW、200MW汽輪機(jī)都是沖動(dòng)式多級汽輪機(jī)；國產(chǎn)300MW汽輪機(jī)則是反動(dòng)式汽輪機(jī)。多級汽輪機(jī)通常采用噴嘴調(diào)節(jié)（控制進(jìn)汽量），稱之為調(diào)節(jié)級，其余的級稱為壓力級。余熱發(fā)電用低壓力

汽輪機(jī)，通常采用單列級作為調(diào)節(jié)級，中壓汽輪機(jī)多用單列級作為調(diào)節(jié)級。多級汽輪機(jī)的通流部分如圖2---1所示。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)各級膨脹作功，壓力和溫度逐級降低，比容不斷增加。因此，通流部分尺寸是逐級增大的，特別是在低壓部分，平均直徑增加很快。即葉片的高度越來越長。

3.2多級汽輪機(jī)的工作過程：

蒸汽在多級汽輪機(jī)中膨脹作功過程和在級中的膨脹作功過程一樣。作功過程是重復(fù)的，但參數(shù)是變化的。3.3多級汽輪機(jī)的熱力過程曲線：其熱力過程曲線如圖2---2。調(diào)節(jié)級前的蒸汽狀態(tài)點(diǎn)為，排汽壓力用表示。汽輪機(jī)總理想焓降為。由于進(jìn)汽機(jī)的節(jié)流損失和排汽機(jī)構(gòu)的壓力損失，故調(diào)節(jié)級噴嘴前的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為’,而汽輪機(jī)末級動(dòng)葉出口壓力為’?？紤]了這兩項(xiàng)損失之后，則總的理想焓降為’。為整機(jī)的有效焓降。多級汽輪機(jī)前一級的排汽狀態(tài)點(diǎn)，就是下一級的進(jìn)汽狀態(tài)點(diǎn)。把各點(diǎn)連接起來，就是多級汽輪機(jī)的熱力過程曲線。整個(gè)熱力過程曲線由三部分所組成：進(jìn)汽機(jī)構(gòu)的節(jié)流過程，各級實(shí)際膨脹過程,排汽管道的節(jié)流過程。

4多級汽輪機(jī)的損失汽輪機(jī)除了各級級內(nèi)損失之外，還有進(jìn)、排汽管道的節(jié)流損失，前后端軸封的漏汽損失，機(jī)械損失。4.1前后端軸封的漏汽損失漏汽原因：由于結(jié)構(gòu)的要求，汽輪機(jī)大軸必須從汽缸內(nèi)向外伸出并支持在軸承座上。這樣，大軸和汽缸之間必須留有一定的間隙。汽缸的高壓端，缸內(nèi)蒸汽壓力大于大氣壓力，蒸汽必然要從間隙向外泄漏。這樣就減少了作功蒸汽量，降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。在機(jī)組的排汽端，缸內(nèi)為真空運(yùn)行，蒸汽壓力低于大氣壓力，外界的空氣將通過間隙流入汽缸內(nèi)，破壞真空，也會降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。減少漏汽的措施：

為了提高汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，防止或減小這種漏進(jìn)、漏出現(xiàn)象的存在，因此，在汽輪機(jī)的兩端漏氣（汽）處裝設(shè)汽封，以減少漏氣（汽）量。裝在汽輪機(jī)高壓端的汽封稱為前軸封，作用是為了減少高溫高壓蒸汽從汽缸內(nèi)向外泄漏；裝在汽輪機(jī)低壓端的汽封稱為后軸封，它的作用是為了防止外界空氣漏向汽缸，保證汽缸內(nèi)的真空度。4.2汽輪機(jī)進(jìn)、排汽機(jī)構(gòu)的壓力損失汽輪機(jī)必須有進(jìn)汽機(jī)構(gòu)和排汽管道。進(jìn)汽機(jī)構(gòu)由主汽閥、調(diào)節(jié)閥、導(dǎo)汽管和蒸汽室組成。排汽機(jī)構(gòu)是一個(gè)擴(kuò)散形的排汽管所構(gòu)成。蒸汽通過汽輪機(jī)進(jìn)、排汽機(jī)構(gòu)時(shí)，由于摩擦和渦流的存在，會使壓力降低，形成損失。進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中的壓力損失

由于摩擦和渦流的存在，蒸汽通過汽輪機(jī)進(jìn)汽管道就會有壓力降低。這個(gè)壓力降低不作功，是一種損失。蒸汽在進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中的壓力損失和管道長短、閥門型線、蒸汽室形狀及汽流速度有關(guān)。圖2—13考慮了進(jìn)、排汽機(jī)構(gòu)的壓力損失的熱力過程曲線2、排汽管道的壓力損失：乏汽從末級動(dòng)葉排出，經(jīng)排汽管到凝汽器，蒸汽在其中流動(dòng)時(shí)，因摩擦、渦流等原因，會造成壓力損失，即排汽管道的壓力損失。三，機(jī)械損失

汽輪機(jī)在工作時(shí)，要克服支持軸承、推力軸承的摩擦阻力，還要帶動(dòng)主油泵和調(diào)速系統(tǒng)工作，必然要消耗一部分功率。通常，用機(jī)械損失來描述。汽輪機(jī)的機(jī)械損失一般用機(jī)械效率來計(jì)算。這樣，

(2-----５０)式中，——分別為汽輪機(jī)的軸端功率、內(nèi)功率；

——為機(jī)械損失，對于同一臺機(jī)組，由于轉(zhuǎn)速為常數(shù)，所以近似為常數(shù)。5汽輪機(jī)裝置的效率火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程，要經(jīng)過一系列的能量轉(zhuǎn)換之后，最后才能將礦物燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在這些轉(zhuǎn)換過程中，要用各種效率來描述整個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程中的完善成度。一，汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率

汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率是衡量汽輪機(jī)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換完善程度的重要指標(biāo)。它是整機(jī)的有效焓降與理想焓降之比，即

汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率是考慮了機(jī)組進(jìn)出口管道的壓力損失和各級內(nèi)能的。

二，汽輪機(jī)的內(nèi)功率

汽輪機(jī)的內(nèi)功率等于汽輪機(jī)的進(jìn)汽量與有效焓降之乘積。對于無回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的汽輪機(jī)，它的內(nèi)功率為：

(kw)或者，=(kw)對于有回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的汽輪機(jī)，它的內(nèi)功率為：

=(2---53b)其中，D、G為汽輪機(jī)各級蒸汽量，為相應(yīng)的有效焓降。三，汽輪機(jī)的軸端功率、電功率

對于無回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的汽輪機(jī)，它的軸端功率為：

=(2----５６)

汽輪機(jī)以軸端功率來拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，還要考慮發(fā)電機(jī)的機(jī)械損失和電氣損失。用表示發(fā)電機(jī)的效率，則在發(fā)電機(jī)的出線端所獲得的電功率為：

(2---５７)其中，，稱為相對電效率。它表示每kg蒸汽所具有的理想焓降中最后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~，是衡量汽輪發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

四，循環(huán)熱效率和絕對電效率

由于汽輪發(fā)電機(jī)組熱力循環(huán)中存在著冷源損失，所以，為了使得1kg蒸汽獲得理想焓降為的熱量，就需要加給它比多許多的熱量。若忽略水泵耗功，并且使裝置按朗肯循環(huán)工作，則裝置的循環(huán)熱效率為：

(2----５８)其中，--------蒸汽的初焓，

-------凝結(jié)水焓，即在背壓pc下的飽和水焓。這里，--為每1kg蒸汽在鍋爐中所獲得的熱量。對于有回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)來說，則應(yīng)為末級高壓加熱器出口的給水焓值。這樣，整個(gè)熱力循環(huán)中加給1kg蒸汽的熱量最終轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿姆蓊~稱為絕對電效率，用表示：

(2---５９)五，汽耗率d熱耗率q

除了用效率表示汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性外，還經(jīng)常用汽耗率d熱耗率q

來表示其經(jīng)濟(jì)性。生產(chǎn)1kw.h的電能所需要的蒸汽量稱為汽耗率，用d表示，即

d=(kg/kw.h)(2---６０)

對于同功率的汽輪機(jī)組，雖然功率相同，但因蒸汽的初終參數(shù)不同，而使得汽耗量不一樣。所以，汽耗率d并不宜用來比較不同類型機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而是采用反映機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的另一指標(biāo)——熱耗率，即發(fā)出1kw.h

電能所需要熱量，用q表示：

現(xiàn)代火電廠都用凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電。因此，都具備凝汽設(shè)備。凝汽設(shè)備工作好壞，對火電廠的經(jīng)濟(jì)性影響很大。第一節(jié)凝汽設(shè)備的工作原理和任務(wù)一，凝汽設(shè)備的工作原理1，工作原理：根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的熱效率進(jìn)行分析其中，------整機(jī)理想焓降；-------蒸汽初焓；

(-)----為每kg蒸汽在鍋爐中的吸熱量。

——排汽焓；——給水焓。第五章汽輪機(jī)的凝汽設(shè)備分析上式：要提高效率，則提高理想焓降，即提高新蒸汽的初焓，降低排汽焓（壓力）。要降低排汽焓值，就得降低排汽壓力。一般來說，排汽壓力每降低2kpa，循環(huán)熱效率就可以提高約3.5%。所以，降低排汽壓力對提高火電廠循環(huán)熱效率是一個(gè)非常有效的措施。而降低排汽壓力的最有效的辦法是：使排汽在密封容器中、在溫度較低的條件下受到冷卻而凝結(jié)成水，體積突然縮小（如在0.0049Mpa下，蒸汽比水的容積大28000倍）而形成真空。同時(shí)再用抽氣器或者真空泵將漏入空氣不斷地抽出，保持真空。在凝結(jié)中生成的凝結(jié)水，經(jīng)匯集以后，又重新送入鍋爐作為給水，反復(fù)循環(huán)使用。這就是凝汽設(shè)備的工作原理。2，主要任務(wù)：(1）建立并維持高度真空，即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中較多的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。(2）將蒸汽凝結(jié)成水，并將凝結(jié)水回收到鍋爐作為給水。3，排汽壓力的最佳值：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。但不是排汽壓力越低越好。這是因?yàn)椋?1）當(dāng)降低排汽壓力，則比容v增加，汽輪機(jī)排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且制造困難，材料也受到限制。(2）當(dāng)降低排汽壓力，則比容v增加，凝汽器的冷卻面積增大，冷卻水量增大，廠用電增大。因此，對排汽壓力和其他幾個(gè)方面要作技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比而定。一般，最佳排汽壓力為=0.00294~0.00686Mpa(0.03~0.07ata)，通常取0.005Mpa。二，凝汽系統(tǒng)及主要設(shè)備：1、凝汽設(shè)備原則性系統(tǒng)圖。其主要設(shè)備有凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵等。（1）汽輪機(jī)；（2）發(fā)電機(jī)；（3）凝汽器：使排汽在凝汽器3中不斷地凝結(jié)成水，建立高度真空；將凝結(jié)時(shí)放出的熱量排出、將生成的凝結(jié)水匯集送走；（4）循環(huán)水泵：為凝汽器提供冷卻水；（5）凝結(jié)水泵：不斷地把蒸汽凝結(jié)時(shí)生成的凝結(jié)水從凝汽器底部熱井中抽出，并送往給給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)；（6）抽氣器：抽出漏入凝汽器內(nèi)的空氣，以維持高度真空。4，運(yùn)行對凝汽設(shè)備的要求：（1）凝汽器冷卻管應(yīng)具有較好的傳熱系數(shù)，保證良好的傳熱效果。自然冷卻水泥沙、污染，要清洗；（2）凝結(jié)水溫度不應(yīng)低于排汽壓力對應(yīng)的飽和溫度，以免增加過冷度。這和供水方式、季節(jié)、地理位置有關(guān)；（3）蒸汽在凝汽器內(nèi)的阻力要小，以降低排汽口壓力和減少凝結(jié)水過冷度。第二節(jié)凝汽器凝汽器有混合式和表面式凝汽器兩大類。一，混合式凝汽器混合式凝汽器(圖5—2)是使排汽在冷卻水中直接冷卻而凝結(jié)成水。在混合式凝汽器內(nèi)，從汽輪機(jī)中排出的乏汽直接與冷卻水混合而得到凝結(jié)。冷卻水從安裝在混合式凝汽器上部周圍的噴嘴噴出，排汽由上部進(jìn)汽口進(jìn)入，與冷卻水混合而得到凝結(jié)，凝結(jié)水與冷卻水一起用水泵抽走。不凝結(jié)的空氣，用抽氣器或者真空泵不斷地抽出。這種凝汽器結(jié)構(gòu)簡單，冷卻效果好，制造成本低。二，表面式凝汽器

在表面式凝汽器內(nèi)，冷卻工質(zhì)與蒸汽由冷卻表面隔開。根據(jù)冷卻工質(zhì)不同，表面式凝汽器又分為空氣冷卻和水冷卻兩種。用水作為冷卻工質(zhì)的凝汽器簡稱為表面式凝汽器。由于水的傳熱系數(shù)比空氣大，能保證凝汽器內(nèi)維持高度真空和獲得潔凈的凝結(jié)水。因此，國內(nèi)外火電廠主要采用這種凝汽器。1，表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)

凝汽器的外殼通常鋼板做成圓柱形、橢圓形或者方箱形。外殼兩端連接著形成水室的端蓋2和3，外殼內(nèi)的兩端又裝有管板4，管板4上裝有很多冷卻管。凝汽器內(nèi)部空間被冷卻管分隔成兩部分：蒸汽空間（汽側(cè)）和冷卻水空間（水側(cè)）。2，表面式凝汽器的流程

冷卻水從進(jìn)口11進(jìn)入水室15，通過冷卻管流到另一端水室16，轉(zhuǎn)向后，又經(jīng)冷卻管進(jìn)入水室17，最后由出水口12排出。這種稱為雙流程凝汽器。還有單流程、三流程、四流程。3，凝結(jié)水

汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器，在汽側(cè)與冷卻管接觸而凝結(jié)成水。凝結(jié)水匯集到熱井7中，由凝結(jié)水泵抽走并送到低壓加熱器。4，漏入空氣的抽出漏入凝汽器的空氣，通過抽氣口8由抽氣器抽出。為了減少抽氣器的負(fù)荷和回收熱量，使混有蒸汽的空氣在經(jīng)過一次冷卻，使蒸汽凝結(jié)。在凝汽器內(nèi)專門設(shè)置有空氣冷卻區(qū)9。5，減少汽側(cè)阻力

為了使汽氣混合物向抽氣口流動(dòng)，則抽氣口的壓力應(yīng)比凝汽器的壓力更低一些。壓力差就是凝汽器的汽阻。汽阻大，會使凝汽器入口壓力升高、凝結(jié)水的過冷度和含氧量增大。因此，應(yīng)設(shè)法減小汽阻。抽氣口的位置不同，凝汽器中汽流流動(dòng)方向就不一樣，凝汽器的結(jié)構(gòu)型式也不相同。常見的有如圖3-----85所示的四種，即汽流向下式、汽流向上式、汽流向心式、汽流向側(cè)式四種。這些多用于中小型汽輪機(jī)組。

第三節(jié)蒸汽在凝汽器內(nèi)的凝結(jié)過程一，凝汽器內(nèi)壓力的確定

當(dāng)蒸汽處于飽和狀態(tài)時(shí)，其壓力與溫度是一一對應(yīng)的。所以，凝汽器內(nèi)壓力取決于蒸汽凝結(jié)溫度。為了求得凝汽器內(nèi)壓力，就得先求出排汽溫度。排汽溫度的高低取決于冷卻水的進(jìn)口溫度、冷卻水的溫升和傳熱端差。凝汽器內(nèi)的壓力可根據(jù)相應(yīng)的飽和溫度求得，而排汽溫度可表示為：

=++（5-----1）其中，-------冷卻水的進(jìn)口溫度；

------冷卻水的溫升；

--------傳熱端差。只要求得了溫度之值，就可以從水蒸汽表中查得相對應(yīng)的壓力。

（一）冷卻水的進(jìn)口溫度

冷卻水的進(jìn)口溫度取決于電廠所在的地理位置、季節(jié)和供水方式。電廠供水方式有直流供水方式和循環(huán)供水方式兩種。在直流供水系統(tǒng)中，電廠從河流上游取水，冷卻水流經(jīng)汽輪機(jī)凝汽器、冷油器和有關(guān)冷卻器之后，排入河流下游。采用循環(huán)供水方式時(shí)，冷卻水則沿著聯(lián)結(jié)凝汽器等有關(guān)裝置的回路循環(huán)流動(dòng)，取自水源的水只作為損失的補(bǔ)充水，故采用循環(huán)供水方式可以節(jié)約大量的水。直流供水系統(tǒng)比較簡單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。我國南方的電廠，一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水庫。而北方的電廠，由于水源不足，多采用循環(huán)供水方式。

（二）冷卻水的溫升

1、冷卻水的溫升可根據(jù)凝汽器的熱平衡方程式求出：

(5-----6)從而，

(5-----7)上二式中，------進(jìn)入凝汽器的凝汽量（kg/h)；

------進(jìn)入凝汽器的冷卻水量（kg/h)；

---------排汽焓值和凝結(jié)水焓值（kJ/kg)；

-----冷卻水進(jìn)出口焓值(kJ/kg)。

2、冷卻倍率

m=/稱為冷卻倍率（或循環(huán)倍率），它表示凝結(jié)單位蒸汽汽量所需要的冷卻水量。m值越大，則冷卻水的溫升越小，凝汽器內(nèi)壓力越低，會使整機(jī)理想焓降增加，從而可以提高電廠熱效率。但是，m大則冷卻水量大，冷卻水泵功率大。故m值大小要通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比后確定。一般，對于單流程凝汽器，m=80~120范圍之內(nèi)；對于雙流程凝汽器，m=60~70范圍之內(nèi)。

——每1kg蒸汽在凝結(jié)時(shí)所放出的潛熱，約2200kJ/kg，變化很小，這樣，式（5----7）為：

3、凝汽器的最有利真空和極限真空：（1）凝汽器的最有利真空：凝汽器的進(jìn)汽量是由外界負(fù)荷決定的，而冷卻水溫升是有依靠調(diào)節(jié)冷卻水量來控制的。冷卻水量增加，可降低冷卻水溫升，降低汽輪機(jī)排汽壓力，增大理想焓降，提高經(jīng)濟(jì)性。但是水泵功率要增大。這里有一個(gè)最佳冷卻水量，即冷卻水量增大，使汽輪機(jī)功率增加所得到收益大于水泵功率增大，凈收益最大。這時(shí)候的真空稱為凝汽器的最有利真空。（2）凝汽器的極限真空：若真空進(jìn)一步增高，使末級葉片的斜切部分達(dá)到膨脹極限時(shí)的真空稱為凝汽器的極限真空。這時(shí)候余速損失增加。（三）傳熱端差

傳熱端差和冷卻面積、傳熱量及傳熱系數(shù)有關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，一般取=3~10。對于單流程凝汽器，取=(7~9)，對于多流程凝汽器，取=(4.5~6.5)。

第四節(jié)蒸汽在凝汽器內(nèi)蒸汽的凝結(jié)過程

一，凝結(jié)特點(diǎn)：

假設(shè)只有水蒸汽存在，并且凝汽器內(nèi)各處的壓力都相等，則蒸汽應(yīng)在與壓力相對應(yīng)的飽和溫度下凝結(jié)。實(shí)際上并非如此，因?yàn)椋?，排汽從凝汽器進(jìn)口向空氣抽出口流動(dòng)，由于阻力存在，則凝汽器內(nèi)各處壓力都不相同；2，整個(gè)系統(tǒng)不可能完全密封，有空氣漏入。則凝汽器內(nèi)各處空氣分壓也不相同，凝結(jié)時(shí)的飽和溫度也不相同。這樣，由于阻力和空氣的存在，蒸汽分壓降低，使凝結(jié)水溫度低于凝汽器進(jìn)口處的蒸汽溫度，造成凝結(jié)水過冷。三，空氣漏入對凝汽器工作的影響

由于空氣的漏入，對凝汽器的工作是有影響的：

1，空氣的漏入會使傳熱效果變差，傳熱端差增大。結(jié)果會使排汽壓力升高，降低了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性；

2，空氣的漏入，增加了凝結(jié)水中空氣的溶解度，對汽輪機(jī)裝置和管道系統(tǒng)金屬產(chǎn)生腐蝕，影響機(jī)組的安全性；

3，空氣的漏入，會使空氣分壓增大，使凝結(jié)水的過冷度增加，影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。第五節(jié)抽氣器1，抽氣器的作用

抽氣器的作用是將漏入凝汽器內(nèi)空氣不斷地抽出，以維持凝汽器內(nèi)的高度真空。故抽氣器工作的好壞對凝汽器工作的影響很大。任何一種抽汽器，不論其結(jié)構(gòu)和工作原理如何，都是一種壓氣器，它將汽氣混合物從凝汽器抽氣口的壓力壓縮到高于大氣壓的出口壓力。2，抽氣器的型式

抽氣器的型式有機(jī)械式和噴射式兩種。噴射式抽氣器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造成本低、維護(hù)方便、建立真空快。常用的噴射式抽氣器有射汽抽氣器和射水抽氣器兩種，工作原理相同工質(zhì)不同。前者用蒸汽作工質(zhì)，后者用水作工質(zhì)。

一、射汽抽氣器

1.啟動(dòng)抽氣器的結(jié)構(gòu)和工作原理：啟動(dòng)抽氣器的作用是在汽輪機(jī)啟動(dòng)前給凝汽器建立真空，以縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。圖5-----8為啟動(dòng)抽氣器示意圖，它主要由工作噴嘴A

、混合室B

和擴(kuò)壓管C

所組成。工質(zhì)是新蒸汽，新蒸汽進(jìn)入工作噴嘴A，在噴嘴A膨脹加速造成一個(gè)遠(yuǎn)高于音速的高速汽流射入混合室。高速汽流有很強(qiáng)的空吸作用，從而將從抽氣口來的汽氣混合汽流帶走，并進(jìn)入擴(kuò)壓管C?；旌掀髟跀U(kuò)壓管C中不斷擴(kuò)壓，直到壓力稍大于大氣壓力后排入大氣。啟動(dòng)抽氣器功率大建立真空快，但工質(zhì)和工質(zhì)的熱量不能回收，有經(jīng)濟(jì)損失。故它只作為啟動(dòng)時(shí)用。一旦汽輪機(jī)正常工作以后，主抽氣器便投入工作，啟動(dòng)抽氣器停止工作。2.主抽氣器

主抽氣器的作用：是在汽輪機(jī)正常工作時(shí)使用，以維持凝汽器的高度真空。主抽氣器一般都采用帶中間冷卻器的多級型式。其目的在于可以得到更高的真空度，同時(shí)也可以回收工質(zhì)和熱量，提高經(jīng)濟(jì)性。圖5--9為兩級射汽抽氣器工作原理圖。凝汽器內(nèi)的汽氣混合物由第一級抽氣器抽出，并壓縮到某一中間壓力（低于大氣壓力），然后進(jìn)入中間冷卻器2。在中間冷卻器2中，混合物中的部分蒸汽被凝結(jié)成水，而未凝結(jié)的汽氣混合物又被第二級抽走。在第二級抽氣器中，汽氣混合物被壓縮到略高于大氣壓力，再經(jīng)第二級冷卻器4進(jìn)一步凝結(jié)并回收工質(zhì)和熱量。最后的空氣和少量未凝結(jié)的蒸汽一起排入大氣。（二）射水抽氣器

射水抽氣器的工作原理：射水抽氣器的工作原理同射汽抽氣器相同，如圖5---12所示。它主要由工作水進(jìn)口1、噴嘴2、混合室5、擴(kuò)壓管7和逆止閥6等部件所組成。壓力水由射水泵供給，經(jīng)噴嘴形成高速射流射出，從而將凝汽器中的汽氣混合物抽出。射水抽氣器不消耗新蒸汽，運(yùn)行費(fèi)用較射汽抽氣器低。系統(tǒng)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。但需要另外安裝射水泵。現(xiàn)代大型汽輪機(jī)都采用射水抽氣器。國產(chǎn)200MW汽輪機(jī)就是采用射水抽氣器作為主抽汽器。中小型汽輪機(jī)多采用射汽抽氣器作為主抽汽器。

第七章汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)第一節(jié)汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一，汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)：1，汽輪機(jī)為什么必需具備自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)？

電能不能大量儲存，火電廠發(fā)出的電力必須隨時(shí)滿足用戶要求，即在數(shù)量、質(zhì)量要求同時(shí)滿足用戶要求。（1）數(shù)量要求：用戶對發(fā)電量的要求。這就是要求電力負(fù)荷根據(jù)用戶要求來調(diào)整發(fā)電大小，以滿足用戶要求。（2）供電質(zhì)量要求：供電質(zhì)量就是指頻率和電壓。其中，電壓可以通過變壓器解決。電網(wǎng)頻率則直接取決于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速高則頻率高，轉(zhuǎn)速低則頻率低。

因此汽輪機(jī)必須具備調(diào)速系統(tǒng)，以保證汽輪發(fā)電機(jī)組根據(jù)用戶要求，供給所需電力，并保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。（3）火電廠自身安全的需要：汽輪發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片等承受很大的離心力，而且離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。轉(zhuǎn)速增加，離心力將迅速增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定限度時(shí)就會使部件破壞，出大事故。2，調(diào)速系統(tǒng)的任務(wù)：

（1）滿足用戶足夠的電力（數(shù)量、質(zhì)量）；

（2）保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終在額定轉(zhuǎn)速左右運(yùn)行。**除了調(diào)速系統(tǒng)之外，汽輪機(jī)組還必須具有保護(hù)系統(tǒng)（超速保護(hù)、軸向位移保護(hù)等）。3，汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式：

機(jī)組在工作時(shí)，作用在轉(zhuǎn)子上的力矩有三個(gè)：蒸汽主力矩、發(fā)電機(jī)反力矩、摩擦力矩。在穩(wěn)定狀態(tài)下，三者的代數(shù)和為零：

通常，摩擦力矩很小，這樣一來，上式可寫成：（7—2）機(jī)組運(yùn)行時(shí)，只要蒸汽主力矩和發(fā)電機(jī)反力矩不平衡，就會產(chǎn)生角加速度。4，調(diào)速系統(tǒng)的功能：

蒸汽主力矩和發(fā)電機(jī)反力矩隨轉(zhuǎn)速的變化如圖7----1所示：當(dāng)轉(zhuǎn)速n增加時(shí)，蒸汽主力矩減小，發(fā)電機(jī)反力矩增加；當(dāng)轉(zhuǎn)速n減小時(shí)，蒸汽主力矩增加，發(fā)電機(jī)反力矩減小。A點(diǎn)是兩力矩平衡狀態(tài)點(diǎn)：曲線1、2之交點(diǎn)。

(1)當(dāng)外界負(fù)荷減少時(shí)，反力矩由曲線2變到曲線2’，而主力矩曲線1不變。其工作點(diǎn)由A移到B，機(jī)組轉(zhuǎn)速由（自平衡能力：當(dāng)不考慮調(diào)速系統(tǒng)的功能作用下，負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，機(jī)組能自動(dòng)保持平衡狀態(tài)的能力）。

(2)當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作，減小進(jìn)汽量，主力矩曲線由1變?yōu)?’，與反力矩曲線2’交于C點(diǎn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏D7—1二，運(yùn)行對調(diào)速系統(tǒng)的要求

1，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證：當(dāng)蒸汽參數(shù)和電網(wǎng)頻率在允許范圍內(nèi)變化時(shí)，機(jī)組能從滿負(fù)荷到空負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，并保證機(jī)組能順利地并網(wǎng)和解列；

2，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機(jī)組從一穩(wěn)定工況安全地過度到另一穩(wěn)定工況，而不發(fā)生較大的長期的負(fù)荷擺動(dòng)；

3，為了保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，各種因素引起的負(fù)荷擺動(dòng)應(yīng)在允許范圍內(nèi)；

4，當(dāng)機(jī)組突然甩電負(fù)荷時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能保證機(jī)組轉(zhuǎn)速最大升高值小于超速保護(hù)裝置動(dòng)作轉(zhuǎn)速。三，汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本原理（一）簡單的汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)（圖7---2）

1，主要部件：調(diào)速器，滑閥（錯(cuò)油門），油動(dòng)機(jī)，調(diào)節(jié)閥。

2，油路：Po------高壓油，Pn-------排油。

3，工作原理：

當(dāng)外界負(fù)荷N減少，機(jī)組轉(zhuǎn)速n升高，調(diào)速器飛錘向外擴(kuò)張，滑環(huán)A上移，杠桿ABC以C點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)上移，高壓油Po通過滑閥油口進(jìn)入油動(dòng)機(jī)上油室，油動(dòng)機(jī)下油室與排油Pn相通，活塞下移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥5，減小進(jìn)汽量，機(jī)組功率減小。同時(shí)，杠桿以A點(diǎn)為支點(diǎn)帶動(dòng)滑閥B點(diǎn)下移，滑閥回中，切斷窗口，高壓油停止流動(dòng)。調(diào)速系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。*當(dāng)外界負(fù)荷N增加時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降，調(diào)速系統(tǒng)各部套調(diào)節(jié)過程相同，而動(dòng)作方向相反。圖7---2（二）調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線（圖7--3）

1，有差調(diào)節(jié)：從圖7---2可知，杠桿C有不同位置，則A就有不同位置，而B點(diǎn)在任何一平衡狀態(tài)其位置不變。這就是說，對應(yīng)不同的功率，就有不同的轉(zhuǎn)速。

2，靜態(tài)特性曲線：汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速與功率的關(guān)系曲線稱為調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線。如圖7---3所示。

3，靜態(tài)特性曲線的平移-------同步器同步器是調(diào)速系統(tǒng)的部件之一。操作同步器，可使汽輪機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下有不同的功率，或者是在同一功率下有不同的轉(zhuǎn)速。

4，速度變動(dòng)率：當(dāng)同步器位置不變，機(jī)組的功率從額定功率變?yōu)榱愎β蕰r(shí)，其轉(zhuǎn)速由上升到。轉(zhuǎn)速的變化量與額定轉(zhuǎn)速之比稱為調(diào)速系統(tǒng)的速度變動(dòng)率，用表示。

(7----3)（三）調(diào)速系統(tǒng)的組成部分

(1）轉(zhuǎn)速感受元件：轉(zhuǎn)速感受元件的作用是測量機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化，并把轉(zhuǎn)速變化信號轉(zhuǎn)化為其他物理量而輸送給下一調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。（2）傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)是接受、放大轉(zhuǎn)速感受元件輸送的信號，并輸送給下一機(jī)構(gòu)。（3）配汽機(jī)構(gòu)：配汽機(jī)構(gòu)是接受放大后的信號，調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量，改變機(jī)組功率。另外，還有同步器等。四，國產(chǎn)汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)簡介（二）徑向泵液壓調(diào)速系統(tǒng)

1，主要部件：徑向泵（調(diào)速器）（徑向泵兼作主油泵），壓力變換器，滑閥，油動(dòng)機(jī)，

反饋油口，調(diào)節(jié)閥，同步器。

2，油路：高壓油Po，排油Pb，控制油Px。

3，工作原理：

a，當(dāng)外界負(fù)荷N減?。篵，當(dāng)外界負(fù)荷N增加：

五，汽輪機(jī)的供油系統(tǒng)1，供油系統(tǒng)的作用：潤滑軸承，帶走熱量；給調(diào)速系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)供工作油。2，供油系統(tǒng)的主要部件及其作用：

a，主油泵：機(jī)組正常工作時(shí)，向各部件供油；常用的主油泵有：離心式：效率高，壓力---流量特性穩(wěn)定，流量大。用于大機(jī)組。

b，射油器：共兩個(gè)，一個(gè)給主油泵供油，另一個(gè)給軸承供油；

c，冷油器：利用冷油器冷卻油，維持軸承油膜正常工作；

d，油箱：儲油，把水份和蒸汽、雜物去掉；

e，交流電動(dòng)高壓油泵：啟動(dòng)時(shí)，代替主油泵；

f，交流輔助油泵：開機(jī)前，打開油循環(huán)；停機(jī)時(shí)，向軸承供油；

g，直流事故油泵：在廠用電全停時(shí)，向軸承供油（惰走21分鐘）；

h，排煙機(jī)：圖7—9200MW汽輪機(jī)的油系統(tǒng)第二節(jié)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速感受機(jī)構(gòu)（調(diào)速器）調(diào)速器的作用就是將一個(gè)物理量（轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)換為另一個(gè)物理量（位移、油壓），并作為下一個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的輸入。圖7----10二，液壓式轉(zhuǎn)速感受元件

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，靈敏度高。液壓式轉(zhuǎn)速感受元件有兩種：徑向泵（或稱脈沖泵、信號泵、贊孔泵），旋轉(zhuǎn)阻尼。（一）徑向泵

1，結(jié)構(gòu)：在輪體上贊有十個(gè)徑向孔。圖7----12為徑向泵示意圖，由徑向泵、壓力變換器、活塞、穩(wěn)壓網(wǎng)，節(jié)流孔等組成。

2，工作原理：徑向泵進(jìn)出口油壓分別接在壓力變換器活塞上下油室，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化引起油壓變化時(shí)，使壓力變換器活塞上下移動(dòng)，開大（或關(guān)?。┛刂朴蛪篜x的泄油量，使控制油壓Px發(fā)生變化。即把轉(zhuǎn)速變化信號轉(zhuǎn)換為油壓變化信號。圖7----12

3，油壓與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：當(dāng)轉(zhuǎn)速由上升為時(shí)，工作點(diǎn)有1升為2點(diǎn)（圖7---13），油泵進(jìn)出口油壓差的變化率與轉(zhuǎn)速的變化率關(guān)系為：

(7—13）其中，A------阻力特性；

、分別為轉(zhuǎn)速為、時(shí)的油泵出口壓力；

-----為油泵進(jìn)口壓力。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化不大時(shí)，油泵進(jìn)出口油壓差的變化率與轉(zhuǎn)速的變化率成線性關(guān)系。第三節(jié)調(diào)速系統(tǒng)的傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)

調(diào)速器位移產(chǎn)生的作用力是很小的，不足以開啟、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥門。因此，必需設(shè)置中間放大機(jī)構(gòu)，將調(diào)速器位移（油壓）信號加以放大、傳遞和轉(zhuǎn)換。液壓式傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)有兩類：即斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)和節(jié)流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)。前者可作為中間放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；后者一般只作中間放大機(jī)構(gòu)。一，斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)(圖7----15)

斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)一般用于最后一級放大，帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

1，結(jié)構(gòu)：斷流式滑閥（錯(cuò)油門），雙側(cè)進(jìn)油往復(fù)式油動(dòng)機(jī)。

圖7----15

2，工作原理：

控制油壓為“二進(jìn)一出”，即油高壓油經(jīng)B、C油口進(jìn)入控制油路，從A油口排出。在穩(wěn)定工況下，滑閥上下油壓平衡，滑閥居中，凸肩正好堵住a、b油口，油動(dòng)機(jī)活塞不動(dòng)?？刂朴蛪簛碜訠、C油口，從A油口排出，為穩(wěn)定值。當(dāng)調(diào)速器滑閥5右移，A油口開大，控制油壓下降，滑閥平衡破壞，滑閥下移，打開a、b油口，高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)6的上油室，下油室與排油相通，油動(dòng)機(jī)活塞下移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥。在油動(dòng)機(jī)活塞下移的同時(shí)，由于斜桿作用，反饋滑閥3由移，開大B油口，控制油壓回升，滑閥回中，堵住a、b油口，高壓油不流動(dòng)，油動(dòng)機(jī)到達(dá)新的平衡位置。系統(tǒng)處于新的平衡狀態(tài)。

當(dāng)調(diào)速器滑閥5左移時(shí)，調(diào)節(jié)過程相同，而調(diào)節(jié)方向相反。（一）油動(dòng)機(jī)

上述調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的為雙側(cè)進(jìn)油往復(fù)式油動(dòng)機(jī)。為了迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，必需具備足夠大的提升力和較小的時(shí)間常數(shù)。

1，提升力：油動(dòng)機(jī)兩側(cè)有壓差作用，作用面積為A，最大阻力為

，則

(7-----10)

其中，、------高壓油及排油壓力；

A-------油動(dòng)機(jī)活塞面積；

----阻力最大值（開啟調(diào)節(jié)閥的力）。

2，油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)

油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)定義為：當(dāng)滑閥的a、b油口全開時(shí)，油動(dòng)機(jī)在最大進(jìn)油量條件下走完整個(gè)行程所需要的時(shí)間。最大進(jìn)油量：油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)：（7—11）其中，A------活塞有效面積；

m-------油動(dòng)機(jī)行程。

油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)越大，其移動(dòng)速度越慢，開啟調(diào)節(jié)閥動(dòng)作慢，會引起超速。通常，大機(jī)組：=0.1~0.25s。

為了迅速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，需減小油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)。可通過增大油口寬度和提高壓油壓力來減小油動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)。（二）斷流式滑閥（錯(cuò)油門）滑閥的蓋度：蓋度如圖7---16所示，有1、2、3、4。當(dāng)機(jī)組處于穩(wěn)定時(shí)，滑閥居中，凸肩蓋住a、b油口，壓力油不流動(dòng)。凸肩的寬度大于油口的高度。優(yōu)缺點(diǎn)：a，降低了靈敏度；

b，有效地克服了各種因素引起負(fù)荷擺動(dòng)。（三）斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性（圖7---17）

斷流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性是指在穩(wěn)定工況下，油動(dòng)機(jī)行程m（輸出量）與繼動(dòng)器活塞（z）或者控制油壓（輸入量）之間的關(guān)系。即，

m/z=AB/OA=常數(shù)(7----13)

或者，m/P=常數(shù)二者成線性關(guān)系。圖7---17

傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性二，節(jié)流式滑閥油動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)（圖7-----18）

1，結(jié)構(gòu)：節(jié)流式滑閥，單側(cè)進(jìn)油油動(dòng)機(jī)活塞，彈簧。

2，控制油路：壓力油經(jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入控制油路，控制油分兩路：一路通往油動(dòng)機(jī)（或繼動(dòng)器）活塞下部；另一路通節(jié)流式滑閥控制的油口A排出。A的大小可變動(dòng)，但不關(guān)死（節(jié)流）。

3，工作原理：

當(dāng)滑閥下移時(shí)，關(guān)小A油口，控制油上升，油動(dòng)機(jī)平衡破壞，活塞上移；當(dāng)滑閥上移時(shí)，開大A油口，控制油下降，油動(dòng)機(jī)平衡破壞，活塞下移。**圖中，x-----輸入量，z------輸出量。這種油動(dòng)機(jī)提升力小，只用于中間傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)。圖7-----18（一）帶壓力變換器的中間傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)1，結(jié)構(gòu)：壓力變換器，節(jié)流式油動(dòng)機(jī)，斷流式滑閥，油動(dòng)機(jī)，反饋油口。

2，控制油路：壓力油經(jīng)節(jié)流孔板

進(jìn)入控制油路，一路經(jīng)壓力變換器A油口排出，另一路通往反饋油口5排出。3，工作原理：當(dāng)負(fù)荷減小，轉(zhuǎn)速n上升，壓力變換器活塞上移，關(guān)小A油口，控制油路上升，節(jié)流式油動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)滑閥3上移，打開油口a、b，壓力油經(jīng)油口a進(jìn)入油動(dòng)機(jī)下油室，上油室與排油相通，油動(dòng)機(jī)活塞上移，關(guān)小調(diào)節(jié)閥；當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞上移時(shí)，反饋滑閥5開大，控制油路下降為原值，滑閥3回中，油動(dòng)機(jī)活塞停止移動(dòng)，系統(tǒng)達(dá)新的平衡裝態(tài)；

當(dāng)負(fù)荷增加，機(jī)組轉(zhuǎn)速n下降時(shí)，調(diào)節(jié)過程相同而方向相反。圖7----20所示系統(tǒng)為簡化的系統(tǒng)，只是將圖7---19中的部件2、3做為一體。3，控制油壓的確定如圖7----20，從進(jìn)入的油流量和從油口A、B排出的流量分別為：

通常，控制油壓為壓力油壓一半時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)靈敏度最高。即當(dāng)壓力變換器有一定位移時(shí)，控制油壓的變化幅度最大。

4，靜態(tài)特性：如圖7----20所示，在穩(wěn)定工況下，滑閥居中。壓力變換器活塞位移x所引起的油口A的流量變化等于反饋油口B流入的流量變化，即（二）三，反饋機(jī)構(gòu)液壓反饋

用油口開度實(shí)現(xiàn)反饋，稱為液壓反饋，如圖7---6中的反饋就是液壓反饋。

1，工作原理：（如東方廠系統(tǒng)）在穩(wěn)定工況下，滑閥居中，Px2一定，油口B為常數(shù)。當(dāng)工況由穩(wěn)定工況過渡到另一種工況時(shí)，B不變。只用油口A、C起變，二者變化量應(yīng)相等，即

2，靜態(tài)特性若壓力變換器移動(dòng)x，油口A的寬度為b，反饋滑閥位移m’，油口C的寬度為b，則有（三）動(dòng)反饋

靜反饋：靜反饋是工況穩(wěn)定后起作用。靜反饋只對靜態(tài)特性有影響。動(dòng)反饋：只是在工況變動(dòng)時(shí)起作用，工況穩(wěn)定后不起作用。1，圖7----9中，B油口為滑閥凸肩所控制。在穩(wěn)定工況下，滑閥居中，B油口開度一定，控制油壓一定，不影響靜態(tài)特性。但在工況變動(dòng)過程中，如控制油壓上升，滑閥上移時(shí)，B油口關(guān)小，減少進(jìn)入的油量，使上升速度減慢，滑閥上移減慢，機(jī)產(chǎn)生反饋?zhàn)饔谩?，圖7----26中，繼動(dòng)器上的壓彈簧就是動(dòng)反饋。在穩(wěn)定工況下，繼動(dòng)器居中，壓彈簧（動(dòng)反饋）不受力。不影響靜態(tài)特性。但當(dāng)上升，繼動(dòng)器下移時(shí)，靜彈簧拉長，動(dòng)彈簧也伸長，使彈力減小，相當(dāng)于加了一向上的力。繼動(dòng)器受到彈力為兩個(gè)彈簧力之和。四，傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性

傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的輸入信號為x(P)，輸出信號為m，

如圖7----28，則有

第四節(jié)配汽機(jī)構(gòu)一，調(diào)節(jié)閥

1，單座閥：如圖7----29所示，結(jié)構(gòu)簡單，提升力大。

2，帶減壓閥的調(diào)節(jié)閥：如圖7----30所示。開啟時(shí)，先開預(yù)啟閥，使上下相通，再提起主閥。

3，調(diào)節(jié)閥的提升力特性（圖7---31）：當(dāng)開度為零時(shí)，提升力R最大，隨L增大，R變小。

4，調(diào)節(jié)閥的生程流量特性（圖7----32)：當(dāng)開度較小時(shí)，流量D與開度L成直線關(guān)系；當(dāng)開度繼續(xù)開大時(shí)，通流面積增大，但是壓力差變小，但流量不會再增大。5，球形閥的流量：圖7---336，閥門提升力R圖7----29單座閥：

圖7----30帶減壓閥的調(diào)節(jié)閥圖7---31調(diào)節(jié)閥的提升力特性圖7----32調(diào)節(jié)閥的生程流量特性二，調(diào)節(jié)閥的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（一）體板式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：（圖7----35a)

用于中小型機(jī)組，結(jié)構(gòu)簡單，提升力小。（二）凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：（圖7-----35b）用于5萬KW機(jī)組。油動(dòng)機(jī)通過齒輪、齒條和凸輪帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（三）杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：