汽轮机调节系统一般由感受机构、传动放大机构、执行机构和反馈机构四部分组成。其原理方框图如图所示。根据结构的不同,汽轮机调节系统可分为机械液压调节和电液调节两种。
汽轮机具有自调节特性,当外界负荷变化时,机组可以自动地保持负荷平衡状态,但是该特性在保证汽轮机响应负荷变化时,会导致汽轮机转速发生很大变化,供电频率随汽轮机转速变化而波动,因此必须要维持转速的稳定。汽轮机的转速主要由作用在其转动部分上的三个力矩决定,分别是蒸汽驱动转动部分转动的蒸汽驱动力矩、发电机的电磁阻力矩和机械转动过程中机械摩擦带来的机械摩擦阻力矩。当这三个力矩不平衡时,转子在不平衡力矩的作用下,转速会发生变化。汽轮机调节系统能够在负荷变化时根据转速偏差改变调节汽阀的开度,调整汽轮机的进汽量和比焓降进而改变汽轮机的有功功率,并使转子力矩平衡,将转速保持在额定转速附近,维持供电频率的稳定。汽轮机调节系统还可以在电网出现事故的时候,保证汽轮发电机组安全停运。因此,必须要设置汽轮机调节系统。