汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)

1、4. 汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.1 330MW汽輪機(jī)調(diào)速油系統(tǒng)4.1.1 系統(tǒng)功能本機(jī)組調(diào)速油向汽輪機(jī)液壓控制保安系統(tǒng)提供： 一主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)高壓控制油（12MPa）， 一汽輪機(jī)保安系統(tǒng)中壓控制油（1MPa）。 調(diào)速油為具有阻燃特性的磷酸酯抗燃油。 為保證汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，調(diào)速油必須具有并保持如下特殊工作條件： 一粘度（需要油溫調(diào)整） 一純度（需要過(guò)濾） 穩(wěn)定度（需要長(zhǎng)期的化學(xué)處理）4.1.2 系統(tǒng)介紹4.1.2.1 總體情況 系統(tǒng)組成：一個(gè)油箱一套供油系統(tǒng) 一套冷卻系統(tǒng) 一套化學(xué)處理系統(tǒng)4.1.2.2 調(diào)速油箱 調(diào)速油箱尺寸： 2.6×2.6×1.75m 調(diào)速油系統(tǒng)需用

2、油量： 2300kg 系統(tǒng)儲(chǔ)備容量： 500kg 調(diào)速油箱設(shè)計(jì)壓力： 0.1MPa 調(diào)速油箱儲(chǔ)油量： 2m3調(diào)速油牌號(hào)、油質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：ZR-884G電力工業(yè)部DL/T57495油箱配置：一個(gè)開(kāi)口，用于通過(guò)充油過(guò)濾器補(bǔ)充調(diào)速油一個(gè)放油閥，在油箱底部 一個(gè)接口，通過(guò)通氣過(guò)濾器與大氣相通 油箱油位通過(guò)磁性油位指示器顯示。 三項(xiàng)油位報(bào)警分別檢測(cè)： 高油位： 低油位： 極低油位： 油箱油溫通過(guò)一個(gè)溫度計(jì)和一個(gè)熱電偶進(jìn)行監(jiān)測(cè)。4.1.2.3 高壓供油系統(tǒng)（12MPa） 油箱旁邊設(shè)置兩臺(tái)100%容量的調(diào)速油泵，油泵入口通過(guò)兩個(gè)截止閥與油箱相連。 油泵型式為變量柱塞泵。每臺(tái)泵均包括一個(gè)壓力調(diào)整器，調(diào)整柱塞位移，以

3、保證在維持出口油壓恒定的同時(shí)，向用戶(hù)提供所需的油量。調(diào)速油泵型式： 變量柱塞泵容量： 140170L/min出口壓力： 12MPa每臺(tái)調(diào)速油泵的出口均設(shè)置下列設(shè)備：一個(gè)濾油器，配有阻塞指示器一個(gè)過(guò)壓閥，設(shè)定壓力為13.5MPa，這個(gè)過(guò)壓閥可以通過(guò)一個(gè)電磁閥解除設(shè)定，這樣，油泵啟動(dòng)時(shí)調(diào)速油可以進(jìn)行再循環(huán)，使油溫升高。 一個(gè)隔離閥一個(gè)逆止閥 調(diào)速油泵出口通過(guò)一個(gè)蓄能器與各油動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接。蓄能器安裝在油箱上，調(diào)速油泵電機(jī)電源切換期間可以維持油壓不變。4.1.2.4 中壓供油系統(tǒng)（1MPa） 中壓供油系統(tǒng)是由高壓供油系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)節(jié)流孔和一個(gè)減壓閥進(jìn)行供油的。減壓閥故障時(shí)，還有一個(gè)過(guò)壓閥防止保安系統(tǒng)油壓

4、過(guò)高（油壓達(dá)到過(guò)壓閥整定的動(dòng)作值時(shí)，過(guò)壓閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行泄壓）。4.1.2.5 冷卻及化學(xué)處理系統(tǒng) 冷卻及化學(xué)處理系統(tǒng)的作用是： a)維持油箱油溫恒定（約50） b)通過(guò)化學(xué)處理維持調(diào)速油的中和酸值（中和酸值小于0.5mg KOH/g）。 甲、乙調(diào)速油循環(huán)泵由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，裝在調(diào)速油箱旁邊，泵入口與油箱相連。甲調(diào)速油循環(huán)泵作為調(diào)速油循環(huán)冷卻用，乙調(diào)速油循環(huán)泵作為調(diào)速油進(jìn)行化學(xué)處理用，冷卻系統(tǒng)和化學(xué)處理系統(tǒng)流量恒定，油壓約為0.3MPa。調(diào)速油冷卻回路由一個(gè)冷油器和冷油器旁路組成。一個(gè)三通溫控閥在冷油器和它的旁路之間進(jìn)行油量分配，這樣，通過(guò)這個(gè)自整溫控閥即可維持油箱油溫恒定。 冷卻回路全部油量均要

5、通過(guò)一個(gè)濾油器以保證油箱內(nèi)調(diào)速油的純度。該濾油器配有阻塞指示器。調(diào)速油化學(xué)處理回路配有一臺(tái) Fuller硅藻土濾芯過(guò)濾器，其后面還有一臺(tái)濾網(wǎng)過(guò)濾器。返回油箱的油經(jīng)過(guò)Fuller硅藻土濾芯，以便將調(diào)速油的中和指數(shù)維持在可以接受的水平上。后面的機(jī)械過(guò)濾器防止Fuller硅藻土被帶入油箱。調(diào)速油冷卻器型式： 臥式冷卻面積： 1.6m2設(shè)計(jì)壓力：管側(cè)： 0.7MPa殼側(cè)： 0.3MPa設(shè)計(jì)溫度：管側(cè)： 33殼側(cè)： 43材料：管子：不銹鋼殼體：不銹鋼總長(zhǎng)：1504mm總重: 62kg甲調(diào)速油循環(huán)泵型式：齒輪油泵流量：55L/min壓力：0.15MPa電動(dòng)機(jī)容量：1.5KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1420rpm電動(dòng)機(jī)

6、電壓：380V乙調(diào)速油循環(huán)泵型式：齒輪油泵流量：5L/min壓力：0.1MPa電動(dòng)機(jī)容量：1.5KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1420rpm電動(dòng)機(jī)電壓：380V 4.1.3 調(diào)速油系統(tǒng)的運(yùn)行4.1.3.1 正常運(yùn)行一臺(tái)調(diào)速油泵處于運(yùn)行狀態(tài)，提供所需的油壓和油量： 高壓油油壓為 12MPa。 中壓油油壓為 1MPa。 油箱調(diào)速油溫為 50。 甲、乙調(diào)速油循環(huán)泵處于運(yùn)行狀態(tài)，提供冷卻和化學(xué)處理用油。4.1.3.2 系統(tǒng)的啟動(dòng)本系統(tǒng)在汽輪機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)該啟動(dòng)。如果油溫太低，則需要一個(gè)加熱階段。油溫達(dá)到35時(shí)，恢復(fù)過(guò)壓閥初始標(biāo)定值（13.5MPa）。調(diào)速油預(yù)熱后，啟動(dòng)調(diào)速油泵。盡快啟動(dòng)甲、乙調(diào)速油循環(huán)泵。4.1.3.3

7、 系統(tǒng)的停運(yùn)汽輪機(jī)停運(yùn)后調(diào)速油泵可以停運(yùn)。油路可以通過(guò)回油門(mén)泄油。建議在汽輪機(jī)停運(yùn)期間保持甲、乙調(diào)速油循環(huán)泵運(yùn)行，以保證調(diào)速油處理的連續(xù)性。4.2 330MW汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)阿爾斯通汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和保護(hù)裝置，包括：汽輪機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)、跳閘保護(hù)系統(tǒng)和應(yīng)力監(jiān)控器以及機(jī)械量測(cè)量系統(tǒng)。還設(shè)有低壓旁路的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和若干輔助設(shè)備（包括調(diào)速油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、盤(pán)車(chē)裝置、軸封系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和凝結(jié)水系統(tǒng)等）的自動(dòng)功能組。另外還配有一套自啟動(dòng)、停止程控裝置和留有汽機(jī)-鍋爐協(xié)調(diào)控制、遠(yuǎn)控（調(diào)整一定范圍內(nèi)功率）的接口。汽輪機(jī)組的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)采用MICROREC自動(dòng)控制裝置，用多臺(tái)微機(jī)分散控制處理的數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)。該

8、系統(tǒng)由檢測(cè)、保安和控制調(diào)節(jié)3個(gè)子系統(tǒng)組成，滿(mǎn)足機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的各方面要求。液壓控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)12MPa調(diào)速油控制高壓缸的2個(gè)主汽門(mén)和4個(gè)調(diào)速汽門(mén)，控制中壓缸的2個(gè)主汽門(mén)和2個(gè)調(diào)速汽門(mén)。電子控制系統(tǒng)由電子汽機(jī)控制器控制高壓缸的4個(gè)調(diào)速汽門(mén)和中壓缸的2個(gè)調(diào)速汽門(mén)，以保證汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。4.2.1 對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求汽輪機(jī)運(yùn)行對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本要求是：當(dāng)外部系統(tǒng)負(fù)荷不變時(shí)，保持供電的頻率不變（即機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定）；當(dāng)外部系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)，迅速改變汽輪機(jī)組的功率，使其與系統(tǒng)的變化相適應(yīng)，維持供電頻率在允許范圍內(nèi)變化（一次調(diào)頻）；當(dāng)供電頻率超出或?qū)⒁鲈试S變化范圍（50±0.5赫茲）時(shí)，應(yīng)能將其調(diào)

9、整至允許變化范圍之內(nèi)（二次調(diào)頻）；當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，保證機(jī)組動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速不超過(guò)最大允許值（額定轉(zhuǎn)速的110）；能適應(yīng)機(jī)組各種啟動(dòng)、停機(jī)工況，并在設(shè)備故障時(shí)限制機(jī)組的負(fù)荷。本機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)除能滿(mǎn)足以上要求外，還能滿(mǎn)足下列各項(xiàng)要求：a）機(jī)組啟動(dòng)特點(diǎn)及對(duì)調(diào)節(jié)的要求機(jī)組啟動(dòng)采用中壓缸沖轉(zhuǎn)啟動(dòng)方式，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到額定功率的20時(shí)，中壓調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度為100；當(dāng)負(fù)荷大于額定功率的20時(shí)，中壓調(diào)速汽門(mén)保持全開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到額定功率的15時(shí)（此時(shí)，中壓調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度應(yīng)在80以上以免反切），高壓缸調(diào)節(jié)閥開(kāi)始打開(kāi)（切換為高壓缸控制負(fù)荷，簡(jiǎn)稱(chēng)為切缸），3個(gè)高壓調(diào)速汽門(mén)全開(kāi)時(shí)，汽輪機(jī)的負(fù)荷達(dá)到額定功率的35左右。在負(fù)荷為額定

10、功率的3591時(shí)，機(jī)組滑壓運(yùn)行，高壓調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度保持3個(gè)全開(kāi)；當(dāng)負(fù)荷大于額定功率的91時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)入定壓運(yùn)行，第四個(gè)高壓調(diào)速汽門(mén)逐漸開(kāi)大，直至額定負(fù)荷。調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)能滿(mǎn)足機(jī)組啟動(dòng)特點(diǎn)的要求。冷態(tài)啟動(dòng)從鍋爐點(diǎn)火直至機(jī)組負(fù)荷達(dá)額定功率的35左右，高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥協(xié)助鍋爐調(diào)節(jié)主蒸汽和再熱蒸汽參數(shù)，使汽機(jī)維持定壓運(yùn)行。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到額定功率的35時(shí)，旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)使高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥全關(guān)。b）參加調(diào)頻為使汽輪機(jī)組能參加一次調(diào)頻，在定壓運(yùn)行范圍（Ne35NH；Ne91NH）內(nèi),當(dāng)供電頻率降低時(shí)，應(yīng)使調(diào)速汽門(mén)自動(dòng)開(kāi)大，反之，應(yīng)使調(diào)節(jié)汽門(mén)開(kāi)度關(guān)小，保證機(jī)組功率與外系統(tǒng)負(fù)荷的變化相適應(yīng)。在滑壓運(yùn)行（35Ne91）

11、時(shí)，當(dāng)外系統(tǒng)負(fù)荷增加，供電頻率降低時(shí)，應(yīng)使鍋爐出口壓力相應(yīng)升高，汽機(jī)的進(jìn)汽量和蒸汽的理想燴降隨之增大，使機(jī)組輸出功率增加，反之，則使鍋爐出口壓力降低，以使機(jī)組功率與外負(fù)荷相適應(yīng)。為使機(jī)組能參加二次調(diào)頻，調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置類(lèi)似同步器的機(jī)構(gòu)，通過(guò)它可人為的改變調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度（定壓運(yùn)行）或鍋爐出口的蒸汽壓力（滑壓運(yùn)行）。為實(shí)現(xiàn)滑壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行中的調(diào)頻要求。機(jī)、爐調(diào)節(jié)系統(tǒng)之間有調(diào)節(jié)信號(hào)接口。對(duì)于中間再熱機(jī)組，由于具有容積很大的中間再熱器，并采用單元制的連接系統(tǒng)，鍋爐的儲(chǔ)熱能力小，熱慣性大，加上中間再熱器的影響，在外系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)，造成機(jī)組的功率變化滯后，使一次調(diào)頻能力大大降低。因此，采用“提前燃燒”的調(diào)

12、節(jié)方式，即將外負(fù)荷變化信號(hào)直接引人鍋爐調(diào)節(jié)器，以減小鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的滯后；同時(shí)高壓調(diào)速汽門(mén)采用動(dòng)態(tài)過(guò)調(diào)，及加大調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度變化，直至鍋爐主汽壓恢復(fù)正常，高壓調(diào)速汽門(mén)恢復(fù)正常開(kāi)度，以減小主汽壓的波動(dòng)和中間再熱器對(duì)負(fù)荷變化的影響，提高機(jī)組的一次調(diào)頻能力。c）機(jī)組甩負(fù)荷機(jī)組甩負(fù)荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能使動(dòng)態(tài)最高轉(zhuǎn)速控制在3240rpm以?xún)?nèi)。此時(shí)，高、中壓調(diào)速汽門(mén)關(guān)閉，待轉(zhuǎn)速降低時(shí)，再逐漸適當(dāng)打開(kāi)調(diào)速汽門(mén)，維持機(jī)組空負(fù)荷運(yùn)行。為了防止加熱器內(nèi)的蒸汽倒流入汽輪機(jī)，造成不允許的超速，各抽汽逆止門(mén)也相應(yīng)迅速關(guān)閉。若要求機(jī)組甩負(fù)荷后帶廠(chǎng)用電運(yùn)行，此時(shí)同步器應(yīng)回到n3000rpm對(duì)應(yīng)的位置，使機(jī)組在3000rpm下運(yùn)行。

13、同步器自動(dòng)回到n3000rpm對(duì)應(yīng)位置，對(duì)減小動(dòng)態(tài)超速值有很大好處。（參閱圖41）圖41 同步器位置對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于額定功率的35時(shí)，維持低定壓運(yùn)行，故甩負(fù)荷信號(hào)同時(shí)傳遞給鍋爐調(diào)節(jié)系統(tǒng)和高、低旁控制系統(tǒng)，使高、低壓旁路打開(kāi)，鍋爐維持最低負(fù)荷。d）停機(jī)正常停機(jī)和啟動(dòng)時(shí)動(dòng)作過(guò)程相反，要求調(diào)節(jié)系統(tǒng)與啟動(dòng)相反的程序動(dòng)作；事故停機(jī)（如機(jī)組跳閘），則要求高、中壓調(diào)速汽門(mén)和高壓主汽門(mén)、中壓主汽門(mén)同時(shí)迅速關(guān)閉，并將跳閘信號(hào)傳遞給高、低壓旁路控制系統(tǒng)和鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使它們與甩負(fù)荷相同方式迅速動(dòng)作。4.2.2 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成和功能MICROREC自動(dòng)控制裝置，包括由電子調(diào)節(jié)裝置和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部

14、分組成,通稱(chēng)為電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)節(jié)裝置根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和外系統(tǒng)負(fù)荷變化的要求發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)，經(jīng)調(diào)制、放大，轉(zhuǎn)換成可變的控制電流，送至電動(dòng)液壓放大器（電液轉(zhuǎn)換器），轉(zhuǎn)換成液壓控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)油動(dòng)機(jī)的二次液壓放大，控制調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度。它可以滿(mǎn)足啟動(dòng)、調(diào)頻、負(fù)荷調(diào)度、甩負(fù)荷和停機(jī)等各種運(yùn)行工況。系統(tǒng)的組成包括下列主要部件：4.2.2.1 電液轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)見(jiàn)電液轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖42，由電子調(diào)節(jié)裝置發(fā)出的控制指令（即控制電流信號(hào)），通過(guò)電液轉(zhuǎn)換器，送至液壓控制系統(tǒng)，監(jiān)控調(diào)速汽門(mén)位置。它由二級(jí)放大組成。第一級(jí)將控制電流信號(hào)放大成液壓信號(hào)，第二級(jí)將由第一級(jí)產(chǎn)生的液壓變化信號(hào)進(jìn)一步放大，以便提供移動(dòng)調(diào)速汽門(mén)所需的作用

15、力。電液轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作原理：控制電流信號(hào)由電子調(diào)節(jié)裝置發(fā)出，引入電磁線(xiàn)圈，因線(xiàn)圈的動(dòng)作控制安全液壓系統(tǒng)油室A的泄油量（見(jiàn)調(diào)速汽門(mén)液壓控制系統(tǒng)原理圖43）。液壓系統(tǒng)的第一級(jí)由安全系統(tǒng)供給調(diào)速油，使油動(dòng)機(jī)受安全系統(tǒng)動(dòng)作的支配，如果安全系統(tǒng)脫扣，油動(dòng)機(jī)很快關(guān)閉。第二級(jí)將由第一級(jí)產(chǎn)生的液壓變化進(jìn)一步控制三通分配閥滑閥下部C室的油壓（見(jiàn)調(diào)速汽門(mén)液壓控制系統(tǒng)原理圖43），進(jìn)行油壓放大，根據(jù)三通分配閥滑閥位置的移動(dòng)，通過(guò)錯(cuò)油門(mén)可將油動(dòng)機(jī)的缸體連接到調(diào)速油源E室或泄油處D室，以控制油動(dòng)機(jī)位置。4.2.2.2 油動(dòng)機(jī)油動(dòng)機(jī)亦稱(chēng)伺服馬達(dá)，是功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。每個(gè)進(jìn)汽閥由與之配套的獨(dú)立的油動(dòng)機(jī)直接控制（結(jié)

16、構(gòu)見(jiàn)油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖44）。它的結(jié)構(gòu)由單側(cè)作用的油缸（1）、1個(gè)壓縮彈簧（2）、1個(gè)調(diào)速油分配裝置（3）、1個(gè)“打開(kāi)”或“關(guān)閉”的位置指示裝置（4）、連接主汽門(mén)門(mén)桿上的連桿（5）和固定在汽門(mén)上的管接頭（7）組成。動(dòng)力部件是單側(cè)作用的缸體（1），其動(dòng)作部分是一個(gè)活塞（6）和連接到汽門(mén)門(mén)桿上的連桿（5）。高壓動(dòng)力油使動(dòng)力活塞壓縮缸體外的彈簧（2）進(jìn)入油缸內(nèi)，將閥門(mén)打開(kāi)。通過(guò)排放調(diào)速油和釋放彈簧來(lái)關(guān)閉閥門(mén)。通過(guò)液壓或電動(dòng)方式將控制信號(hào)傳到油動(dòng)機(jī)，控制信號(hào)通過(guò)控制活塞下動(dòng)力油進(jìn)入液壓繼電器或電動(dòng)液壓部件來(lái)動(dòng)作油動(dòng)機(jī)。油動(dòng)機(jī)有兩種類(lèi)型：一是主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)，控制高壓主汽門(mén)和中壓主汽門(mén)，只能全開(kāi)或全關(guān)，不能進(jìn)

17、行調(diào)節(jié)，高壓主汽門(mén)和中壓主汽門(mén)由借助于調(diào)速油系統(tǒng)和安全繼電器的保安系統(tǒng)來(lái)控制；二是調(diào)速汽門(mén)油動(dòng)機(jī)，操縱調(diào)速汽門(mén)，利用位置反饋信號(hào)工作。每個(gè)調(diào)速汽門(mén)由安全系統(tǒng)和控制系統(tǒng)借助電液轉(zhuǎn)換器來(lái)調(diào)節(jié)。調(diào)速汽門(mén)油動(dòng)機(jī)的動(dòng)作過(guò)程：由電子控制系統(tǒng)輸出的控制電流信號(hào)，引入電液轉(zhuǎn)換器的電磁馬達(dá)（見(jiàn)調(diào)速汽門(mén)液壓控制原理圖），電磁馬達(dá)控制1MPa安全油室的泄油球閥，即由控制電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控制的液壓信號(hào)，并進(jìn)行了一次信號(hào)放大。該液壓的大小與控制電流信號(hào)成正比。一次油壓控制了動(dòng)力油（12MPa）至三通分配閥底部油室的泄油球閥，因而一次液壓的高低決定了三通分配閥滑閥的位置，使滑閥上升或下降，當(dāng)滑閥上升時(shí)，三通分配閥滑閥中部

18、活塞的下油口打開(kāi)，將動(dòng)力油引入油動(dòng)機(jī)的活塞下油室，活塞上油室與排油管路相通。在液壓作用下，油動(dòng)機(jī)活塞克服彈簧的壓縮力而向上移動(dòng)，開(kāi)大調(diào)速汽門(mén)，直至彈簧被壓縮的彈力與油壓作用力相等。當(dāng)控制電流信號(hào)減小，則一次液壓（安全油來(lái)）下降，與三通分配閥滑閥下油室相通的泄油球閥開(kāi)大，因而使滑閥下移，關(guān)小活塞下油口的開(kāi)度，在油動(dòng)機(jī)活塞彈簧壓縮力作用下向下移動(dòng)，關(guān)小調(diào)速汽門(mén)，直至彈簧的壓縮力與液壓作用力相等，調(diào)速汽門(mén)穩(wěn)定在一定的開(kāi)度。彈簧被壓縮的彈力與油壓作用力的關(guān)系：K（h0h）=A·P式中：K一彈簧的彈性系數(shù)kgcm h。一予壓縮量cm h一活塞的位移量cm A一活塞的受力面積cm2 P一控制油的

19、壓力 kgcm2由于彈簧的彈性系數(shù)和予壓縮量及活塞的面積均為常數(shù)，故油動(dòng)機(jī)的位移（即調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度）與控制油壓P成正比。當(dāng)引入電液轉(zhuǎn)換器的控制電流Im增大時(shí)，控制油壓P升高，油動(dòng)機(jī)活塞的位移增大，從而使調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度增加。反之，控制電流減小，調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度減小。另外，閥位的測(cè)量裝置將活塞的位移，即調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度h轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，引入閥位控制單元，作為積分器的反饋信號(hào)，并由顯示儀表顯示h的數(shù)值。當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞處于上、下極限位置（即調(diào)速汽門(mén)關(guān)閉或全開(kāi)）時(shí)，極限行程開(kāi)關(guān)發(fā)出顯示信號(hào)。主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)的動(dòng)作過(guò)程：主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)活塞下的動(dòng)力油，是由通過(guò)活塞下的節(jié)流孔板來(lái)提供的（見(jiàn)主汽門(mén)液壓控制系統(tǒng)原理圖45）。由安

20、全繼電器來(lái)的打開(kāi)或關(guān)閉液壓信號(hào)（根據(jù)安全系統(tǒng)狀況而定），通過(guò)缸體的移動(dòng)盤(pán)T來(lái)控制油缸內(nèi)動(dòng)力油的排放口，以控制主汽門(mén)。如果安全系統(tǒng)增壓，安全繼電器動(dòng)作，移動(dòng)盤(pán)T關(guān)閉缸體出口，動(dòng)力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞下，克服予壓縮彈簧的壓縮力，使油動(dòng)機(jī)保持在“打開(kāi)”位置上；如果安全系統(tǒng)降壓，安全繼電器不動(dòng)作，因此，排放口打開(kāi)油缸排放，油動(dòng)機(jī)位置在脫扣彈簧作用下被推到“關(guān)閉”位置。油動(dòng)機(jī)的活塞桿直接連接在主汽門(mén)的門(mén)桿上，因此，油動(dòng)機(jī)活塞的行程，代表了主汽門(mén)開(kāi)度的行程。在油壓繼電器的油管路上還設(shè)有1個(gè)試驗(yàn)電磁閥，供正常運(yùn)行中檢查試驗(yàn)主汽門(mén)使用（即主汽門(mén)定期活動(dòng)試驗(yàn)）。4.2.2.3 主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)鍋爐來(lái)的主蒸汽至汽輪機(jī)

21、高壓缸前通過(guò)球型三通分兩路進(jìn)入汽機(jī)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置的蒸汽室，每個(gè)蒸汽室配有一個(gè)主汽門(mén)和二個(gè)調(diào)速汽門(mén)。每個(gè)調(diào)速汽門(mén)與噴嘴室相聯(lián)，噴嘴的進(jìn)汽弧可適應(yīng)機(jī)組的任何運(yùn)行方式。鍋爐來(lái)的再熱蒸汽至汽機(jī)中壓缸前也通過(guò)球型三通分兩路進(jìn)入對(duì)稱(chēng)布置的蒸汽室，每側(cè)配有1個(gè)中壓主汽門(mén)和1個(gè)調(diào)速汽門(mén)。中壓調(diào)速汽門(mén)與中壓缸第一級(jí)隔板前汽室相聯(lián)，全周進(jìn)汽。主汽門(mén)“全開(kāi)”、“全關(guān)”只起隔絕的安全功能。調(diào)速汽門(mén)可根據(jù)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，起調(diào)節(jié)功能的作用。每個(gè)閥門(mén)都由各自的一個(gè)獨(dú)立動(dòng)作的液壓油動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。高、中壓進(jìn)汽門(mén)各是一個(gè)整體的鑄件，高、中壓進(jìn)汽門(mén)的材料均為法國(guó)B64JV（法國(guó)鋼種），閥蝶與汽嘴具有良好的氣動(dòng)性能，蒸汽流經(jīng)

22、時(shí)的壓力損失很小，高壓閥的損失小于4，中壓閥的小于3。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖46及圖47。閥門(mén)配有一個(gè)短而堅(jiān)硬的閥桿（1），桿上套裝有4mm厚的司太立合金套筒，在完全打開(kāi)時(shí)，閥蝶（2）著位于一個(gè)堅(jiān)固的閥座（3）上，閥蝶根部焊有司太立合金與閥座緊密貼合形成自密封，這既能防止閥桿振動(dòng)，保護(hù)活動(dòng)零件免受外界影響，又能避免流經(jīng)閥桿的漏汽。閥蝶與汽嘴的接觸部分也是焊有司太立合金。高壓調(diào)速汽門(mén)上，通過(guò)一套浮環(huán)（4）來(lái)保證中間位置，密封浮環(huán)安裝在咬合裝置上。中壓調(diào)速汽門(mén)的密封是通過(guò)安裝在閥蝶上的密封件（5）來(lái)保證的。閥桿通過(guò)導(dǎo)桿（6）控制，導(dǎo)襯盡可能安裝在離閥蝶和聯(lián)軸器近的地方。每個(gè)汽門(mén)由3個(gè)支持搖架支承，可以前后、左

23、右自由膨脹。高壓進(jìn)汽法蘭管端和噴嘴室由4個(gè)進(jìn)汽法蘭管端導(dǎo)入外缸壁，密封環(huán)安裝在里面的底部與噴嘴室滑動(dòng)相接，可在內(nèi)缸中自由膨脹。噴嘴汽室布置見(jiàn)圖48。高壓調(diào)速汽門(mén)開(kāi)度與機(jī)組功率的關(guān)系如下：定壓方式： 12 70%75%123 92%95%1234 103%滑壓方式：123 92951234 1034.2.2.4 調(diào)速油系統(tǒng)組件每一個(gè)調(diào)速汽門(mén)配有一套液壓控制系統(tǒng)，它由電液轉(zhuǎn)換器、進(jìn)油隔離閥、逆止閥、蓄能罐、濾網(wǎng)、放油閥和油動(dòng)機(jī)組成。電液轉(zhuǎn)換器一油壓由調(diào)速油系統(tǒng)供給。調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)作過(guò)程：當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，調(diào)速油泵向液壓系統(tǒng)供12MPa調(diào)速油，經(jīng)四通分三路供油：一路經(jīng)節(jié)流孔板和減壓閥向安全油系統(tǒng)供油，油壓

24、由12MPa降為1MPa，由安全電磁閥控制，分10路供高壓缸的主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)、中壓缸的主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)；二路供動(dòng)力控制液壓系統(tǒng)，向高、中壓缸共10個(gè)進(jìn)汽門(mén)供12MPa動(dòng)力控制油壓；第三路供蓄能罐，以穩(wěn)定系統(tǒng)油壓。當(dāng)安全油系統(tǒng)的油壓消失時(shí)，各主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)均不能開(kāi)啟，只有在安全油壓建立以后，才能借助12MPa動(dòng)力油壓開(kāi)啟主汽門(mén)和控制調(diào)速汽門(mén)。當(dāng)安全系統(tǒng)的油壓建立以后，調(diào)速汽門(mén)的電液轉(zhuǎn)換器被提供了一次放大油壓。該油壓由調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電子調(diào)節(jié)裝置發(fā)出的控制電流信號(hào)操縱，用以控制三通分配閥和油動(dòng)機(jī)，使調(diào)速汽門(mén)的開(kāi)度隨控制電流信號(hào)的強(qiáng)弱變化，以達(dá)到調(diào)節(jié)功率或頻率的要求。圖42 電液轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖 圖4

25、3調(diào)速汽門(mén)液壓控制系統(tǒng)原理圖圖44主汽門(mén)油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖45主汽門(mén)液壓控制系統(tǒng)原理圖圖46高壓主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖圖47中壓主汽門(mén)和調(diào)速汽門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖圖48噴嘴室布置圖4.3 330MW汽輪機(jī)保安系統(tǒng)汽輪機(jī)組的保安系統(tǒng)由檢測(cè)和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝貧、電氣控制回路、液壓操縱系統(tǒng)等三部分組成。在運(yùn)行中若檢測(cè)信號(hào)越限或其它危及機(jī)組安全的異常情況出現(xiàn)，保護(hù)裝置動(dòng)作，使電氣控制回路的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，通過(guò)液壓操縱系統(tǒng)關(guān)閉高、中壓主汽門(mén)和高、中壓調(diào)速汽門(mén)以及各抽汽逆止閥，切斷汽輪機(jī)的所有汽源，進(jìn)行緊急停機(jī)。4.3.1 安全系統(tǒng)功能安全系統(tǒng)保證對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的保護(hù)。在有故障危險(xiǎn)時(shí)，可快速關(guān)閉進(jìn)汽閥使機(jī)組自動(dòng)停機(jī)。危

26、險(xiǎn)信號(hào)可由持續(xù)監(jiān)測(cè)各種參數(shù)如速度、潤(rùn)滑油壓、真空等來(lái)獲得，如果予測(cè)出監(jiān)測(cè)參數(shù)中的任1個(gè)達(dá)到有損壞危險(xiǎn)的極限時(shí)，驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng)使汽輪機(jī)組跳閘。下列情況發(fā)生時(shí)，安全保護(hù)系統(tǒng)保證汽輪機(jī)組實(shí)現(xiàn)緊急跳閘，快速關(guān)閉主汽門(mén)停機(jī)：（1）當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組超速時(shí)。（2）潤(rùn)滑油母管油壓0.1MPa時(shí)。（3）凝汽器真空低。（4）主油箱油位低低值。（5）轉(zhuǎn)子軸向位移過(guò)大，達(dá)+0.5或-0.7mm時(shí)。（6）高壓缸保護(hù)。（7）軸承振動(dòng)值超限時(shí)。（8）發(fā)電機(jī)保護(hù)。（9）汽輪發(fā)電機(jī)的其它缺陷（如凝汽器、鍋爐、給水加熱器等）。（10）就地或控制室事故停機(jī)按扭。4.3.2 安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)電動(dòng)液壓系統(tǒng)。故障的探測(cè)和跳閘命

27、令的處理都是電動(dòng)的，跳閘信號(hào)通過(guò)液壓控制安全油來(lái)傳遞。安全系統(tǒng)由下列部件組成:（1）兩個(gè)電動(dòng)安全電路。根據(jù)電壓損失原理安全電路獨(dú)立運(yùn)行。每個(gè)電路連接到一個(gè)電磁閥上，電磁閥控制提供安全油的1MPa液壓。（2）保護(hù)電路，每個(gè)保護(hù)電路用于監(jiān)測(cè)一個(gè)單獨(dú)參數(shù)。有三種形式的電路，即超速保護(hù)電路，基本安全保護(hù)電路和對(duì)其它故障的一對(duì)一保護(hù)電路。超速保護(hù)電路和基本安全保護(hù)電路是完全相同的，每個(gè)需監(jiān)測(cè)的參數(shù)都有兩個(gè)保護(hù)電路分別在相應(yīng)的安全電路上動(dòng)作。保護(hù)電路完全根據(jù)自傳感器電壓損失至相關(guān)安全電路的控制信號(hào)處理來(lái)操作的。（3）保護(hù)和主汽門(mén)試驗(yàn)裝置每個(gè)安全電路都配有一電源開(kāi)關(guān)，電源開(kāi)關(guān)根據(jù)電壓損失來(lái)運(yùn)行，并由相應(yīng)的保

28、護(hù)電路來(lái)控制。在控制信號(hào)減少時(shí)，電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)，將安全電路斷開(kāi)，如果電路故障，就由另一個(gè)保護(hù)電路來(lái)監(jiān)測(cè)，控制信號(hào)遏制，汽機(jī)因此跳閘。超速保護(hù)電路：對(duì)于兩個(gè)安全電路中的任一個(gè)，如果機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到其額定值的110時(shí)，電源開(kāi)關(guān)由其自己的超速保護(hù)電路來(lái)操縱，由裝在高壓轉(zhuǎn)子上的永磁發(fā)電機(jī)來(lái)進(jìn)行速度測(cè)量，這個(gè)發(fā)電機(jī)配有兩個(gè)繞組，繞組提供兩個(gè)獨(dú)立速度傳感器，每個(gè)傳感器與一個(gè)安全電路相連，這樣傳感器提供了一個(gè)保護(hù)電路。超速跳閘為在電壓損失情況下發(fā)出跳閘命令，因此，兩個(gè)超速跳閘保護(hù)電路中任何事故中斷，將使汽機(jī)以超速跳閘的同樣方式跳閘。試驗(yàn)功能允許對(duì)實(shí)際由超速限制給出的跳閘命令進(jìn)行校正?；颈Ｗo(hù)電路：每個(gè)參數(shù)（潤(rùn)滑油、真空度）都由兩個(gè)獨(dú)立的保護(hù)電路監(jiān)控。每個(gè)電路有其自己的傳感器，來(lái)分別操縱與安全電路相聯(lián)的電源開(kāi)關(guān)，因此，跳閘可由兩種裝置中的一個(gè)來(lái)保證。兩個(gè)傳感器中的一個(gè)就足夠執(zhí)行汽機(jī)跳閘。潤(rùn)滑油壓力由推力軸承上面的兩個(gè)壓力開(kāi)關(guān)來(lái)探測(cè)。凝結(jié)器真空低由兩個(gè)真空開(kāi)關(guān)來(lái)探測(cè)。其它一對(duì)一跳閘保護(hù)電路：一個(gè)單獨(dú)傳感器通過(guò)同時(shí)作用于兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)來(lái)對(duì)兩個(gè)安全電路進(jìn)行并列跳閘。主油箱油位低低值是由布置在油箱上的油位指示器使汽機(jī)跳閘。轉(zhuǎn)子軸向位移過(guò)大，表示在推力軸承瓦塊上的推力過(guò)大，位移傳感器按比例將信號(hào)傳至與推力軸承相關(guān)的主軸位移上，超過(guò)汽機(jī)前端或后端位移極限時(shí)汽輪機(jī)組跳閘。高壓缸保護(hù)包括：高壓排汽溫度過(guò)高跳閘