高壓抗燃油EH系統(tǒng)培訓(xùn)教材

1、高壓抗燃油EH系統(tǒng)培訓(xùn)教材lEH系統(tǒng)是汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)-DEH中的一個(gè)重要部分，它主要由供油系統(tǒng)供油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、危急遮斷系統(tǒng)危急遮斷系統(tǒng)和油管路系統(tǒng)油管路系統(tǒng)四大部分組成。300MW汽輪機(jī)島布置圖l供油系統(tǒng)是一個(gè)EH油貯存和處理中心，并向EH系統(tǒng)提供穩(wěn)定的高壓油，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。l由交流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)高壓柱塞泵，通過(guò)油泵吸入濾網(wǎng)將油箱中的抗燃油吸入，從油泵出口的油經(jīng)過(guò)壓力濾油器和單向閥流入和高壓蓄能器相聯(lián)接的高壓油母管，高壓抗燃油通過(guò)各自的油管路分別送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和危急遮斷系統(tǒng)。l泵輸出壓力可在021MPa之間任意設(shè)置。本系統(tǒng)允許正常工作壓力設(shè)置在11.015.0MPa，額定

2、工作壓力為14.5MPa。l油泵啟動(dòng)后，油泵以全流量約90 l/min向系統(tǒng)供油，同時(shí)也給蓄能器充油，當(dāng)油壓到達(dá)系統(tǒng)的整定壓力14.5MPa時(shí)，高壓油推動(dòng)恒壓泵上的控制閥，控制閥操作泵的變量機(jī)構(gòu)，使泵的輸出流量減少，當(dāng)泵的輸出流量和系統(tǒng)用油流量相等時(shí)，泵的變量機(jī)構(gòu)維持在某一位置，系統(tǒng)保持在一個(gè)恒壓工作狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)需要增加或減少用油量時(shí)，泵會(huì)自動(dòng)改變輸出流量，維護(hù)系統(tǒng)油壓在14.5MPa。當(dāng)系統(tǒng)瞬間用油量很大時(shí)，蓄能器將參與供油。l溢流閥在高壓油母管壓力達(dá)到170.2MPa時(shí)動(dòng)作，起到過(guò)壓保護(hù)作用。l各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油通過(guò)壓力回油管先經(jīng)過(guò)3微米回油濾油器，然后通過(guò)冷油器回至油箱l高壓母管上壓力開(kāi)關(guān)

3、63/MP以及63/HP、63/LP能為自動(dòng)啟動(dòng)備用油泵和對(duì)油壓偏離正常值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提供信號(hào)。冷油器回水口管道裝有電磁水閥，油箱內(nèi)也裝有油溫測(cè)點(diǎn)及提供油位報(bào)警和低油位遮斷油泵的信號(hào)測(cè)點(diǎn)，油位指示器安裝在油箱的側(cè)面。l能容納900升或1100升液壓油的油箱（該油箱的容量設(shè)計(jì)滿(mǎn)足1臺(tái)汽輪機(jī)和2臺(tái)50給水泵汽輪機(jī)的正常控制用油）。考慮抗燃油內(nèi)少量水份對(duì)碳鋼有腐蝕作用，設(shè)計(jì)中油管路全部采用不銹鋼材料，其他部件盡可能采用不銹鋼材料。一油箱l油箱板上裝有液位開(kāi)關(guān)（油位報(bào)警和低油位遮斷信號(hào)）、磁性濾油器、空氣濾清器、控制塊組件等液壓元件。另外，由于EH油的粘溫特性較差，在20以下的油粘度太大,不利于系統(tǒng)和油

4、泵工作,因此油箱的底部安裝有一個(gè)加熱器，在油溫低于20時(shí)應(yīng)給加熱器通電，提高EH油溫。l考慮系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和特殊性，本系統(tǒng)采用進(jìn)口高壓變量柱塞泵，并采用雙泵并聯(lián)工作系統(tǒng)，當(dāng)一臺(tái)泵工作，則另一臺(tái)泵備用，以提高供油系統(tǒng)的可靠性，二臺(tái)泵布置在油箱的下方，以保證正的吸入壓頭。二油泵l 下圖是典型變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)剖面圖控制塊安裝在油箱頂部，它由以下部件組成：四個(gè)10微米的濾芯，每個(gè)濾芯均分開(kāi)安裝及封閉。二個(gè)單向閥裝在每個(gè)泵的出口側(cè)高壓油路中。一個(gè)溢流閥位于單向閥之后的高壓油母管中，它用來(lái)監(jiān)視油壓，當(dāng)油壓高于整定值(170.2Mpa) 時(shí)，溢流閥動(dòng)作將油送回油箱，以確保系統(tǒng)正常地工作。兩個(gè)截止閥，正常工

5、況時(shí)全開(kāi)，分別裝在單向閥之后的高壓管路上，手動(dòng)關(guān)閉其中的一個(gè)閥門(mén)，只隔離雙泵系統(tǒng)中的一路，不影響機(jī)組的運(yùn)行，由此便可對(duì)該路的濾油器、單向閥以及泵等進(jìn)行在線(xiàn)維修或更換。三控制塊l在油箱內(nèi)回油管出口下面，裝有一個(gè)200目的不銹鋼網(wǎng)兜，網(wǎng)兜內(nèi)有一組永久磁鋼組成的磁性過(guò)濾器，以吸附EH油中的鐵金屬垃圾。同時(shí)整套濾器可拿出來(lái)清洗及維護(hù)。四磁性過(guò)濾器l一個(gè)高壓蓄能器裝在油箱旁邊，吸收泵出口壓力的高頻脈動(dòng)分量，維持油壓平穩(wěn)。此蓄能器通過(guò)一個(gè)蓄能器塊與油系統(tǒng)相連，蓄能器塊上有二個(gè)截止閥，此二閥組合使用能將蓄能器與系統(tǒng)隔絕并放掉蓄能器中的高壓EH油至油箱，對(duì)蓄能器進(jìn)行試驗(yàn)或在線(xiàn)維修。l本系統(tǒng)使用的蓄能器為皮囊式

6、蓄能器。五蓄能器皮囊式蓄能器結(jié)構(gòu)圖l二個(gè)冷油器裝在油箱旁，冷卻水在管內(nèi)流過(guò)，而系統(tǒng)中的油在冷油器外殼內(nèi)環(huán)繞管束流動(dòng)。冷卻水由冷油器循環(huán)冷卻水的出口處的電磁水閥控制。l供油系統(tǒng)除正常的系統(tǒng)回油冷卻外，還增設(shè)一個(gè)獨(dú)立的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以確保在非正常工況（例如：環(huán)境溫度過(guò)高等）下工作時(shí)，油箱油溫能控制在正常的工作溫度范圍之內(nèi)。冷卻泵可以由溫度開(kāi)關(guān)（23/CW）控制，也可以由人工控制啟動(dòng)或停止。六冷卻器和自循環(huán)冷卻系統(tǒng)七ER端子盒l(wèi)電器箱內(nèi)裝有接線(xiàn)端子排及以下各壓力開(kāi)關(guān)組件l回油過(guò)濾器組件裝在油箱旁邊的壓力回油管路上，為了便于調(diào)換濾芯，在濾器外殼上裝有一個(gè)可拆卸的蓋板。l在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的流量較

7、小，濾油效率較低。因此，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的機(jī)組運(yùn)行以后，EH油質(zhì)會(huì)變差，而要達(dá)到油質(zhì)的要求則必須停機(jī)重新油循環(huán)。為了不影響機(jī)組的正常運(yùn)行，為了保證油系統(tǒng)的清潔度，使系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行，在供油裝置中增設(shè)獨(dú)立自循環(huán)濾油系統(tǒng)。油泵從油箱內(nèi)吸入EH油，經(jīng)過(guò)兩個(gè)并聯(lián)布置的過(guò)濾精度為1m的過(guò)濾器后回油箱。油泵可以由ER端子箱上的控制按鈕直接啟動(dòng)或停止。泵流量為20 l/min，電機(jī)功率1KW。電源380VAC，50Hz，三相。八回油過(guò)濾器和自循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)l執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)從DEH送來(lái)的電指令信號(hào)，以調(diào)節(jié)汽輪機(jī)各蒸汽閥開(kāi)度。l閥門(mén)開(kāi)啟由抗燃油壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)，而關(guān)閉是靠操縱座上的彈簧力。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的油缸，屬單側(cè)進(jìn)油的油缸，液

8、壓油缸與一個(gè)控制塊連接，在這個(gè)控制塊上裝有截止閥、快速卸荷閥和逆止閥等。加上不同的附加組件，可組成二種基本形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（即開(kāi)關(guān)型和控制型執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。l在油動(dòng)機(jī)快速關(guān)閉時(shí)，為了使蒸汽閥碟與閥座的沖擊應(yīng)力保持在允許的范圍內(nèi)，在油動(dòng)機(jī)活塞尾部采用液壓緩沖裝置，可以將動(dòng)能累積的主要部分在沖擊發(fā)生的最后瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的能量。EH執(zhí)行機(jī)構(gòu)l控制型執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以將汽閥控制在任意的中間位置上，成比例地調(diào)節(jié)進(jìn)汽量以適應(yīng)需要。l經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理后的欲開(kāi)大或者關(guān)小汽閥的電氣信號(hào)由伺服放大器放大后，在電液轉(zhuǎn)換器伺服閥中將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)，使伺服閥主閥移動(dòng)，并將液壓信號(hào)放大后控制高壓油的通道，使高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活

9、塞下腔，油動(dòng)機(jī)活塞向上移動(dòng)，帶動(dòng)汽閥使之啟動(dòng)，或者是使壓力油自活塞下腔泄出，借彈簧力使活塞下移關(guān)閉汽閥。當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞移動(dòng)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)線(xiàn)性位移傳感器，將油動(dòng)機(jī)活塞的機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)，作為負(fù)反饋信號(hào)與前面計(jì)算機(jī)處理送來(lái)的信號(hào)相加，由于兩者的極性相反，實(shí)際上是相減，只有在原輸入信號(hào)與反饋信號(hào)相加后，使輸入伺服放大器的信號(hào)為零后，這時(shí)伺服閥的主閥回到中間位置，油動(dòng)機(jī)工作腔壓力處于一個(gè)相對(duì)平衡狀態(tài)，此時(shí)汽閥便停止移動(dòng)，并保持在一個(gè)新的工作位置一伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)外形圖l對(duì)于開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥門(mén)在全開(kāi)或全關(guān)位置上工作。l該執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于閥門(mén)彈簧操縱座上，它的活塞桿與

10、閥門(mén)活塞桿（亦稱(chēng)閥桿）剛性連接在一起。因此，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)閥桿相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，油動(dòng)機(jī)是單側(cè)作用的，打開(kāi)汽門(mén)靠油動(dòng)機(jī)的推力，關(guān)汽門(mén)靠彈簧力。二開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)外形圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件1.截止閥供到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高壓油均經(jīng)過(guò)截止閥到伺服閥去操作油動(dòng)機(jī)，關(guān)閉截止閥便切斷高壓油路， 使得在汽輪機(jī)運(yùn)行條件下可以停用此路執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以便更換濾網(wǎng)、檢修或調(diào)換伺服閥、快速卸荷閥和位移傳感器等，該閥安裝在液壓塊上。其動(dòng)作原理類(lèi)同于一般的針閥?？梢钥刂朴吐啡_(kāi)和全關(guān)，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)錐閥的開(kāi)度起節(jié)流作用。見(jiàn)下圖截止閥裝配圖。截止閥裝配圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件2.

11、濾網(wǎng)為了保證經(jīng)過(guò)伺服閥的油的清潔度，以確保伺服閥中的節(jié)流孔、噴咀和滑閥能正常工作，所有進(jìn)入伺服閥的高壓油均先經(jīng)過(guò)一個(gè)濾網(wǎng)，過(guò)濾精度為10微米。在正常工作條件下，濾網(wǎng)要求每6個(gè)月更換一次。在油質(zhì)較差時(shí)，則更應(yīng)經(jīng)常更換，同時(shí)必須采取必要的措施改善和提高油質(zhì)的清潔度。伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件3.伺服閥伺服閥又稱(chēng)電液轉(zhuǎn)換器，是將計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)的元件，可以算得上是EH系統(tǒng)的核心元件。其工作原理為：先導(dǎo)級(jí)的線(xiàn)圈接收計(jì)算機(jī)發(fā)出的420mA信號(hào)，驅(qū)動(dòng)銜鐵在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，銜鐵與擋板剛性相連，帶動(dòng)擋板偏離中心位置，使擋板與一個(gè)噴嘴距離近，而與另一個(gè)噴嘴距離遠(yuǎn)，造成兩個(gè)噴嘴前的壓力

12、不一樣，形成壓差。這個(gè)壓差作用在閥芯兩端，推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)閥口，使壓力油經(jīng)過(guò)伺服閥，進(jìn)入油缸腔室。閥芯運(yùn)動(dòng)后，與閥芯相連的反饋桿將擋板拉回中心位置，消除壓差，閥芯便停止運(yùn)動(dòng)。這個(gè)閉環(huán)反饋保證輸入電流與閥芯位置為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件伺服閥原理圖伺服閥外形圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件4.油缸據(jù)閥門(mén)工作形式的不同，油缸設(shè)計(jì)可分為推力油缸和拉力油缸兩種。其定義為：當(dāng)油缸活塞桿伸出去時(shí)是使閥門(mén)打開(kāi)，油缸活塞桿縮進(jìn)去時(shí)是閥門(mén)關(guān)閉，則稱(chēng)其為推力油缸、反之，當(dāng)油缸活塞桿縮進(jìn)去時(shí)是使閥門(mén)打開(kāi)，油缸活塞桿伸出去時(shí)是閥門(mén)關(guān)閉，則稱(chēng)其為拉力油缸。伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)

13、成部件典型油缸結(jié)構(gòu)圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件典型油缸外形圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件5.位移傳感器線(xiàn)性位移傳感器是由芯桿、線(xiàn)圈、外殼等所組成。當(dāng)鐵芯與線(xiàn)圈間有相對(duì)移動(dòng)時(shí)，例如鐵芯上移，次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)經(jīng)過(guò)整流濾波后，便變?yōu)楸硎捐F芯與線(xiàn)圈間相對(duì)位移的電氣信號(hào)輸出，作為負(fù)反饋。在具體設(shè)備中，外殼是固定不動(dòng)，鐵芯通過(guò)連桿與油動(dòng)機(jī)活塞桿相連，輸出的電氣信號(hào)表示油動(dòng)機(jī)的位移，也就是汽閥的開(kāi)度，為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中安裝二個(gè)位移傳感器。計(jì)算機(jī)按“高選”或“智能高選”的原則作為負(fù)反饋信號(hào)。伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件6.快速卸荷閥快速卸荷閥安裝在油動(dòng)機(jī)液壓塊上， 它

14、主要作用是當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障必須緊急停機(jī)時(shí)或在危急脫扣裝置等動(dòng)作使危急遮斷油泄油失壓后，可使油動(dòng)機(jī)活塞下腔的壓力油經(jīng)快速卸荷閥快速釋放，這時(shí)不論伺服放大器輸出的信號(hào)大小，在閥門(mén)彈簧力作用下，均使閥門(mén)關(guān)閉。伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件快速卸荷閥原理圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件快速卸荷閥外形圖伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件7.逆止閥有兩個(gè)逆止閥裝在液壓塊中，一個(gè)是通向危急遮斷油總管，其作用是當(dāng)運(yùn)行中欲檢修此油動(dòng)機(jī)時(shí)，必須關(guān)閉此油動(dòng)機(jī)的截止閥，使油動(dòng)機(jī)活塞下的油壓降低或消失，這時(shí)其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍在正常工作。該逆止閥的作用是阻止危急遮斷油母管上的油倒回到油動(dòng)機(jī)。另一個(gè)逆止閥是通向回油

15、母管，該閥的作用是阻止回油管里的油倒流到檢修的油動(dòng)機(jī)各個(gè)部分。伺服型(開(kāi)關(guān)型)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本構(gòu)成部件8.液壓集成塊液壓塊是用來(lái)將所用部件安裝及連接在一起，也是所有電氣接點(diǎn)及液壓接口的連接件。l危急遮斷系統(tǒng)是由汽輪機(jī)的遮斷參數(shù)所控制，當(dāng)這些參數(shù)超過(guò)其運(yùn)行限制值時(shí)，該系統(tǒng)就關(guān)閉全部汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽閥門(mén)，或只關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥，以保證汽輪機(jī)正常安全運(yùn)行。了防止汽輪機(jī)在運(yùn)行中因部分設(shè)備工作失?？赡軐?dǎo)致的汽輪機(jī)發(fā)生重大損傷事故，在機(jī)組上裝有危急遮斷系統(tǒng)。危急遮斷系統(tǒng)監(jiān)視汽機(jī)的某些運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)這些參數(shù)超過(guò)其運(yùn)行限制值時(shí)，該系統(tǒng)就送出遮斷信號(hào)關(guān)閉全部汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)汽閥門(mén)。概述l汽輪機(jī)超速、l推力軸承磨損、l軸承油壓過(guò)低

16、、l冷凝器真空過(guò)低、lEH抗燃油油壓過(guò)低。被監(jiān)視的參數(shù)有如下各項(xiàng)：l一個(gè)帶有四只自動(dòng)停機(jī)遮斷電磁閥(AST)和二只超速保護(hù)控制閥(OPC)的危急遮斷控制塊(亦稱(chēng)電磁閥組件)l隔膜閥l空氣引導(dǎo)閥lEH油壓低試驗(yàn)塊l壓力開(kāi)關(guān)等EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的組成EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的原理圖EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的外形圖l在正常運(yùn)行時(shí)，它們是被通電勵(lì)磁關(guān)閉，從而封閉了自動(dòng)停機(jī)危急遮斷（AST）母管上的抗燃油泄油通道，使所有蒸汽閥油動(dòng)機(jī)油缸活塞下腔的油壓能夠建立起來(lái)。當(dāng)電磁閥失電打開(kāi)，則總管泄油，導(dǎo)致所有汽閥關(guān)閉而使汽機(jī)停機(jī)。電磁閥（20/AST）是組成串并聯(lián)布置，這樣就有多重的保護(hù)性。每個(gè)通道（“1-3”或“2-4”）中只

17、要各有一只電磁閥動(dòng)作，便可跳閘停機(jī)。最大限度地避免了拒跳機(jī)的危險(xiǎn)。同時(shí)也提高了可靠性，四只AST電磁閥中任意一只損壞或誤動(dòng)作均不會(huì)引起停機(jī)。EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的基本部件一AST電磁閥lOPC電磁閥是超速保護(hù)控制電磁閥，它們是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常運(yùn)行時(shí)，該二個(gè)電磁閥是不帶電常閉的，封閉了OPC總管油液的泄放通道，使調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥的油動(dòng)機(jī)油缸活塞下腔能夠建立起油壓，一旦OPC控制板動(dòng)作，例如轉(zhuǎn)速達(dá)103額定轉(zhuǎn)速時(shí)，該二個(gè)電磁閥就被勵(lì)磁（通電）打開(kāi)，使OPC母管油液泄放。這樣，相應(yīng)油動(dòng)機(jī)上的卸荷閥就快速開(kāi)啟，使調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥迅速關(guān)閉。EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的基本部件二OPC電磁閥l危急遮斷控制塊主要功能是為自動(dòng)停機(jī)危急遮斷（AST）與超速保護(hù)控制（OPC）母管之間提供接口。l控制塊上面裝有六只電磁閥（四只AST電磁閥，二只OPC電磁閥），內(nèi)部有二只單向閥，控制塊內(nèi)加工了必要的通道，以連接各元件。所有孔口或?yàn)榱诉B接內(nèi)孔而必須鉆通的通孔，都用螺塞塞住，每個(gè)螺塞都用“O”型圈密封。EH危機(jī)遮斷系統(tǒng)的基本部件三危急遮斷控制塊l隔膜閥聯(lián)接透平油（低壓安全油）系統(tǒng)與EH油（高壓安全油）系