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汽轮机调节原理
作者：郭钰峰，徐志强，于达仁 编著
出版社：机械工业出版社
出版时间：2010-03-01
ISBN：9787111287209
定价：¥22.00
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内容简介
《汽轮机调节原理》系统地讲解了汽轮机调节的基本原理。《汽轮机调节原理》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《汽轮机调节原理》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。《汽轮机调节原理》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。
作者简介
暂缺《汽轮机调节原理》作者简介
目录
序
前言
第1章 绪论1
1.1 引言1
1.2 汽轮机调节系统的任务1
1.2.1 转速调节1
1.2.2 功率调节2
1.2.3 其他调节3
1.3 汽轮机调节系统的工作原理3
1.4 汽轮机调节系统的性能指标5
1.5 汽轮机调节系统的研究方法6
1.6 汽轮机自动调节的发展8
1.7 小结9
习题10
参考文献10
第2章 调节系统的构成及数学模型11
2.1 引言11
2.2 机械液压调节系统及电液调节系统11
2.2.1 机械液压调节系统12
2.2.2 电液调节系统14
.2.2.3 两种系统性能比较15
2.2.4 小结15
2.3 测量元件16
2.3.1 转速（频率）测量元件16
2.3.2 压力、温度和电功率测量元件21
2.4 液压式中间放大及执行元件22
2.4.1 滑阀油动机机构22
2.4.2 喷嘴挡板机构40
2.5 电液转换器42
2.5.1 动圈式电液转换器42
2.5.2 动铁式电液转换器43
2.6 调节汽阀及阀门管理45
2.6.1 调节汽阀的工作原理与结构45
2.6.2 阀门组工作的方式46
2.6.3 调节汽阀的升程流量特性和提升力特性48
2.6.4 调节汽阀的进汽次序50
2.6.5 调节汽阀的配汽机构51
2.6.6 对调节汽阀和配汽机构的要求52
2.7 系统阀门管理52
2.7.1 阀门管理概述52
2.7.2 阀门管理的功能53
2.7.3 降低阀门节流损失的阀门管理新策略54
2.7.4 容错阀门管理63
2.7.5 汽轮机配汽剩余汽流力对轴系影响70
2.8 作为调节对象的汽轮机的数学模型77
2.8.1 容积方程78
2.8.2 转子方程81
2.9 建立闭环传递函数框图83
2.10 小结85
习题86
参考文献87
第3章 调节系统的静态特性89
3.1 引言89
3.2 调节系统的静态特性及不等率89
3.2.1 静态特性和不等率的概念89
3.2.2 不等率和调节系统动态模型的联系91
3.3 发电用汽轮机组的运行方式92
3.4 发电用汽轮机的负荷分配及频率调节94
3.4.1 单机运行情况94
3.4.2 并网运行情况95
3.5 静态特性曲线的绘制及其应用98
3.5.1 静态特性曲线的绘制98
3.5.2 调节系统的迟缓率100
3.5.3 利用四象限图进行故障分析103
3.6 汽轮机调节系统静态特性的试验105
3.7 小结108
习题109
参考文献109
第4章 调节系统的动态特性110
4.1 引言110
4.2 凝汽式汽轮机在单机运行时的调节系统动态特性110
4.2.1 汽轮发电机组并网的条件110
4.2.2 稳定性分析111
4.2.3 甩负荷特性分析115
4.2.4 甩负荷特性的改善方法118
4.3 凝汽式汽轮机组并网运行时的一次调频动态特性119
4.3.1 关于电力系统频率的讨论120
4.3.2 用于一次调频分析的数学模型121
4.3.3 动态特性分析123
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126
4.4.1 描述机电振荡的单机——无穷大电网模型127
4.4.2 调速器对同步发电机机电振荡的影响128
4.4.3 利用调速器给机电振荡提供正阻尼的可行性130
4.5 小结130
习题131
参考文献131
第5章 中间再热式汽轮机的自动调节132
5.1 引言132
5.2 中间再热式汽轮机的热力系统的结构及运行132
5.3 中间再热式汽轮机单机运行的稳定性分析137
5.3.1 起动工况下的调速系统的数学模型137
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141
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143
5.4.1 建立数学模型143
5.4.2 动态特性分析145
5.4.3 中间再热式汽轮机的负荷响应特性147
5.4.4 中间再热式汽轮机的甩负荷148
5.5 汽轮机的保护系统及其元件150
5.5.1 汽轮机的保护系统150
5.5.2 汽轮机的超速保护系统153
5.6 小结156
习题157
参考文献157
第6章 功率-频率调节系统158
6.1 引言158
6.2 功率-频率调节系统的工作原理158
6.3 功率-频率调节系统的静态特性160
6.4 功率-频率调节系统的动态特性162
6.4.1 一次调频特性分析162
6.4.2 功率-频率调速系统对机电振荡的影响167
6.5 功率-频率调节系统的线性化作用168
6.5.1 一次调频特性分析169
6.5.2 功率-频率调节对锅炉汽压广义对象非线性的影响170
6.5.3 分析172
6.5.4 结束语174
6.6 小结175
习题175
参考文献175
第7章 工业汽轮机调节177
7.1 引言177
7.2 抽汽式汽轮机调节系统分析177
7.2.1 抽汽式汽轮机的工作原理及运行要求178
7.2.2 静态解耦（自整）条件及其实现181
7.2.3 抽汽式汽轮机的运行特点184
7.3 背压式汽轮机的自动调节185
7.3.1 背压式汽轮机的两种运行方式185
7.3.2 背压式汽轮机调节系统的工作原理186
7.3.3 调节系统的实例188
7.4 变转速汽轮机的自动调节189
7.4.1 变转速汽轮机调节系统的特点190
7.4.2 变转速汽轮机的调节系统实例191
7.4.3 变转速汽轮机调节系统的动态分析194
7.5 小结200
习题201
参考文献201
第8章 现代大功率汽轮机组的综合控制202
8.1 引言202
8.2 机炉协调控制202
8.2.1 锅炉、汽轮机作为统一对象时的特性203
8.2.2 单元机组负荷控制的基本方案204
8.2.3 机炉协调控制系统的基本方案207
8.2.4 滑压运行式单元机组控制系统的基本方案211
8.3 直接能量平衡（DEB）系统的分析213
8.3.1 单元机组的动态特性214
8.3.2 DEB系统的设计思想215
8.3.3 DEB系统的新认识——增益调度控制217
8.4 柔性协调控制218
8.4.1 引言218
8.4.2 火电机组柔性控制的设计思想220
8.4.3 火电机组柔性控制模型224
8.4.4 柔性控制的动态特性仿真和研究224
8.4.5 几点说明226
8.5 汽轮机的快关控制228
8.5.1 汽轮发电机的功角特性228
8.5.2 汽轮发电机组的工作原理229
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231
8.5.4 快关的控制规律234
8.5.5 快关对汽轮机本体的影响237
8.6 小结237
习题237
参考文献238
前言
第1章 绪论1
1.1 引言1
1.2 汽轮机调节系统的任务1
1.2.1 转速调节1
1.2.2 功率调节2
1.2.3 其他调节3
1.3 汽轮机调节系统的工作原理3
1.4 汽轮机调节系统的性能指标5
1.5 汽轮机调节系统的研究方法6
1.6 汽轮机自动调节的发展8
1.7 小结9
习题10
参考文献10
第2章 调节系统的构成及数学模型11
2.1 引言11
2.2 机械液压调节系统及电液调节系统11
2.2.1 机械液压调节系统12
2.2.2 电液调节系统14
.2.2.3 两种系统性能比较15
2.2.4 小结15
2.3 测量元件16
2.3.1 转速（频率）测量元件16
2.3.2 压力、温度和电功率测量元件21
2.4 液压式中间放大及执行元件22
2.4.1 滑阀油动机机构22
2.4.2 喷嘴挡板机构40
2.5 电液转换器42
2.5.1 动圈式电液转换器42
2.5.2 动铁式电液转换器43
2.6 调节汽阀及阀门管理45
2.6.1 调节汽阀的工作原理与结构45
2.6.2 阀门组工作的方式46
2.6.3 调节汽阀的升程流量特性和提升力特性48
2.6.4 调节汽阀的进汽次序50
2.6.5 调节汽阀的配汽机构51
2.6.6 对调节汽阀和配汽机构的要求52
2.7 系统阀门管理52
2.7.1 阀门管理概述52
2.7.2 阀门管理的功能53
2.7.3 降低阀门节流损失的阀门管理新策略54
2.7.4 容错阀门管理63
2.7.5 汽轮机配汽剩余汽流力对轴系影响70
2.8 作为调节对象的汽轮机的数学模型77
2.8.1 容积方程78
2.8.2 转子方程81
2.9 建立闭环传递函数框图83
2.10 小结85
习题86
参考文献87
第3章 调节系统的静态特性89
3.1 引言89
3.2 调节系统的静态特性及不等率89
3.2.1 静态特性和不等率的概念89
3.2.2 不等率和调节系统动态模型的联系91
3.3 发电用汽轮机组的运行方式92
3.4 发电用汽轮机的负荷分配及频率调节94
3.4.1 单机运行情况94
3.4.2 并网运行情况95
3.5 静态特性曲线的绘制及其应用98
3.5.1 静态特性曲线的绘制98
3.5.2 调节系统的迟缓率100
3.5.3 利用四象限图进行故障分析103
3.6 汽轮机调节系统静态特性的试验105
3.7 小结108
习题109
参考文献109
第4章 调节系统的动态特性110
4.1 引言110
4.2 凝汽式汽轮机在单机运行时的调节系统动态特性110
4.2.1 汽轮发电机组并网的条件110
4.2.2 稳定性分析111
4.2.3 甩负荷特性分析115
4.2.4 甩负荷特性的改善方法118
4.3 凝汽式汽轮机组并网运行时的一次调频动态特性119
4.3.1 关于电力系统频率的讨论120
4.3.2 用于一次调频分析的数学模型121
4.3.3 动态特性分析123
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126
4.4.1 描述机电振荡的单机——无穷大电网模型127
4.4.2 调速器对同步发电机机电振荡的影响128
4.4.3 利用调速器给机电振荡提供正阻尼的可行性130
4.5 小结130
习题131
参考文献131
第5章 中间再热式汽轮机的自动调节132
5.1 引言132
5.2 中间再热式汽轮机的热力系统的结构及运行132
5.3 中间再热式汽轮机单机运行的稳定性分析137
5.3.1 起动工况下的调速系统的数学模型137
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141
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143
5.4.1 建立数学模型143
5.4.2 动态特性分析145
5.4.3 中间再热式汽轮机的负荷响应特性147
5.4.4 中间再热式汽轮机的甩负荷148
5.5 汽轮机的保护系统及其元件150
5.5.1 汽轮机的保护系统150
5.5.2 汽轮机的超速保护系统153
5.6 小结156
习题157
参考文献157
第6章 功率-频率调节系统158
6.1 引言158
6.2 功率-频率调节系统的工作原理158
6.3 功率-频率调节系统的静态特性160
6.4 功率-频率调节系统的动态特性162
6.4.1 一次调频特性分析162
6.4.2 功率-频率调速系统对机电振荡的影响167
6.5 功率-频率调节系统的线性化作用168
6.5.1 一次调频特性分析169
6.5.2 功率-频率调节对锅炉汽压广义对象非线性的影响170
6.5.3 分析172
6.5.4 结束语174
6.6 小结175
习题175
参考文献175
第7章 工业汽轮机调节177
7.1 引言177
7.2 抽汽式汽轮机调节系统分析177
7.2.1 抽汽式汽轮机的工作原理及运行要求178
7.2.2 静态解耦（自整）条件及其实现181
7.2.3 抽汽式汽轮机的运行特点184
7.3 背压式汽轮机的自动调节185
7.3.1 背压式汽轮机的两种运行方式185
7.3.2 背压式汽轮机调节系统的工作原理186
7.3.3 调节系统的实例188
7.4 变转速汽轮机的自动调节189
7.4.1 变转速汽轮机调节系统的特点190
7.4.2 变转速汽轮机的调节系统实例191
7.4.3 变转速汽轮机调节系统的动态分析194
7.5 小结200
习题201
参考文献201
第8章 现代大功率汽轮机组的综合控制202
8.1 引言202
8.2 机炉协调控制202
8.2.1 锅炉、汽轮机作为统一对象时的特性203
8.2.2 单元机组负荷控制的基本方案204
8.2.3 机炉协调控制系统的基本方案207
8.2.4 滑压运行式单元机组控制系统的基本方案211
8.3 直接能量平衡（DEB）系统的分析213
8.3.1 单元机组的动态特性214
8.3.2 DEB系统的设计思想215
8.3.3 DEB系统的新认识——增益调度控制217
8.4 柔性协调控制218
8.4.1 引言218
8.4.2 火电机组柔性控制的设计思想220
8.4.3 火电机组柔性控制模型224
8.4.4 柔性控制的动态特性仿真和研究224
8.4.5 几点说明226
8.5 汽轮机的快关控制228
8.5.1 汽轮发电机的功角特性228
8.5.2 汽轮发电机组的工作原理229
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231
8.5.4 快关的控制规律234
8.5.5 快关对汽轮机本体的影响237
8.6 小结237
习题237
参考文献238
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