第8節(jié)汽輪機(jī)的保護(hù)和危急遮斷系統(tǒng)

1、第八節(jié)第八節(jié) 汽輪機(jī)的保護(hù)和危急遮斷系統(tǒng)汽輪機(jī)的保護(hù)和危急遮斷系統(tǒng) 危急遮斷系統(tǒng)分為兩種情況。一是在機(jī)組運(yùn)行中，為防止部分設(shè)備失常造成機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞，裝有自動停機(jī)危急遮斷系統(tǒng)（AST），當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，關(guān)閉所有進(jìn)汽閥，立即停機(jī)；二是超速保護(hù)控制系統(tǒng)（OPC），使高壓調(diào)節(jié)汽閥及再熱調(diào)節(jié)汽閥暫時(shí)關(guān)閉，減少汽輪機(jī)進(jìn)汽量及功率，但不能使汽輪機(jī)停機(jī)。因此，機(jī)組相應(yīng)的設(shè)有自動停機(jī)危急遮斷油路（AST油路）和超速保護(hù)控制油路（OPC油路）。 自動停機(jī)危急遮斷系統(tǒng)可分成兩個(gè)層次。第一是危急跳閘控制裝置（ETS）的跳閘電信號可使AST電磁閥動作，使AST油路泄油，所有進(jìn)汽閥關(guān)閉，機(jī)組停機(jī)；第二是機(jī)械超速及手動停

2、機(jī)部分，當(dāng)其動作時(shí)，可通過隔膜閥，使AST油路泄油，所有進(jìn)汽閥關(guān)閉，機(jī)組停機(jī)，起到危急保護(hù)作用。 圖1為汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)原理圖。圖9-1 汽輪機(jī)危急遮斷保護(hù)系統(tǒng)原理 一、電磁閥及控制塊一、電磁閥及控制塊 （一）危急遮斷控制塊 超速保護(hù)和危急遮斷組合機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱為控制塊，如圖2所示，布置在汽輪機(jī)前軸承箱的右側(cè)，其主要由控制塊殼體、兩個(gè)OPC電磁閥、四個(gè)AST電磁閥和兩個(gè)止回閥（逆止閥）組成。 （二）超速保護(hù)電磁閥（OPC電磁閥） 兩個(gè)OPC電磁閥由DEH調(diào)節(jié)器的OPC系統(tǒng)控制，圖3為電磁閥及控制塊系統(tǒng)原理圖。兩只OPC電磁閥并聯(lián)布置，即使一路拒動，另一路仍可動作。 （三）自動停機(jī)危急遮斷電磁閥（

3、AST電磁閥） 在圖3所示系統(tǒng)中有4個(gè)AST電磁閥，它們是受危急跳閘裝置（ETS）電氣信號所控制。AST電磁閥在正常運(yùn)行時(shí)是被勵(lì)磁關(guān)閉，從而封閉了自動停機(jī)危急遮斷總管中抗燃油的泄油通道，使所有蒸汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞下的油壓建立起來，當(dāng)電磁閥打開，則AST總管泄油，導(dǎo)致所有蒸汽閥關(guān)閉停機(jī)。4個(gè)AST電磁閥組成并聯(lián)布置，這樣就具有多重的保護(hù)性，每個(gè)通道中至少必須有一只電磁閥打開，才可導(dǎo)致停機(jī)。 危急跳閘裝置所監(jiān)視的參數(shù)有：汽輪機(jī)超速，推力軸承磨損，潤滑油壓低，EH油壓低，凝汽器真空低，另外還為用戶提供一個(gè)可接受所有外跳閘信號的遠(yuǎn)控跳閘接口。 1電磁閥的工作原理（略） 2電磁閥的串并聯(lián)布置 如圖5所示。

4、 OPC和AST電磁閥結(jié)構(gòu)相同，僅有的區(qū)別是：OPC電磁閥是由內(nèi)部供油控制的，AST電磁閥則由高壓油路外部供油所控制。 （四）單向閥（逆止閥） 兩個(gè)單向閥分別安裝在自動停機(jī)危急遮斷油路（AST）和超速保護(hù)控制油路（OPC）之間。當(dāng)OPC電磁閥動作時(shí)，可維持AST的油壓。當(dāng)AST電磁閥動作時(shí)，OPC油壓也下跌。 （五）跳閘試驗(yàn)塊組件 在前軸承座邊上裝有一個(gè)不銹鋼的試驗(yàn)塊組件，如圖6所示，它是用來監(jiān)視EH油壓低和試驗(yàn)各壓力開關(guān)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被布置成雙通道，每個(gè)通道一端節(jié)流孔與供油系統(tǒng)相通，另一端與排油相連，試驗(yàn)塊組件由兩個(gè)壓力表，兩個(gè)電磁閥，兩個(gè)手動閥，一個(gè)試驗(yàn)塊及四個(gè)監(jiān)視EH油壓低的壓力開關(guān)組成

5、。 （六）空氣引導(dǎo)閥 空氣引導(dǎo)閥安裝在汽輪機(jī)前軸承座旁邊，該閥用于控制供給汽動抽汽逆止閥的壓縮空氣，為EH油、壓縮空氣和排大氣提供了接口，該閥是一個(gè)油缸體上帶鋼柱的青銅閥體，附在閥桿上的彈簧提供了關(guān)閉閥門所需的力。 二、機(jī)械超速保護(hù)與手動遮斷遮斷二、機(jī)械超速保護(hù)與手動遮斷遮斷 （一）隔膜閥 位于前軸承座上，結(jié)構(gòu)如圖7所示。 （二）機(jī)械超速危急遮斷系統(tǒng) 圖8為機(jī)械超速危急遮斷系統(tǒng)的工作原理圖。圖9為機(jī)械超速遮斷機(jī)構(gòu)圖。 （三）手動復(fù)位 （四）遙控復(fù)位 （五）試驗(yàn) 試驗(yàn)時(shí)，必須先用手將試驗(yàn)杠桿拉到“試驗(yàn)”位置上去，使試驗(yàn)滑閥移動并切斷機(jī)械超速和手動遮斷總管中脫扣油去危急遮斷滑閥的主通道。這樣，試驗(yàn)

6、時(shí)不會引起隔膜閥的開啟及危急遮斷（AST）油路的泄壓。 試驗(yàn)做完后，必須進(jìn)行復(fù)位。 1.手動遮斷試驗(yàn)； 本試驗(yàn)是在汽輪機(jī)正常運(yùn)行情況下，用來檢查遮斷機(jī)構(gòu)以及危急遮斷滑閥工作的可靠性。 2.充油試驗(yàn)； 此試驗(yàn)是在汽輪機(jī)正常運(yùn)行條件下檢查飛錘動作的可靠性。在充油試驗(yàn)時(shí)，為不使汽輪機(jī)跳閘停機(jī)，必須在試驗(yàn)的整個(gè)過程把試驗(yàn)杠桿拉到“試驗(yàn)”位置。 試驗(yàn)裝置圖見圖10所示。 3.超速試驗(yàn)。 用以效驗(yàn)飛錘動作轉(zhuǎn)速的設(shè)定值以及保證機(jī)械超速保護(hù)系統(tǒng)正確動作。 制造廠要求：(1)運(yùn)行半年至少進(jìn)行一次超速試驗(yàn)；(2)機(jī)組在安裝初始啟動期間，每次大修之后以及前箱檢修結(jié)束后應(yīng)做超速試驗(yàn)。 三、危急跳閘裝置（三、危急跳閘裝

7、置（ETS） 汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)的任務(wù)，是用來監(jiān)督對機(jī)組安全有重大影響的某些參數(shù)，以便在這些參數(shù)超過安全限定值時(shí)，通過該系統(tǒng)去關(guān)閉汽輪機(jī)的全部進(jìn)汽閥門，緊急停機(jī)。 機(jī)組的危急遮斷項(xiàng)目和參數(shù)為： （1）超速保護(hù)：轉(zhuǎn)速達(dá)到110%n0（3300r/min）時(shí)遮斷機(jī)組； （2）軸向位移保護(hù)：以軸向位移的定位點(diǎn)3.56mm為基準(zhǔn)，機(jī)頭方向超過2.54mm或發(fā)電機(jī)方向超過4.57mm時(shí)，遮斷機(jī)組，這種限定意味著極限位移離基準(zhǔn)位置的兩側(cè)各只有1mm左右； （3）軸承供油低油壓和回油高油溫保護(hù)：軸承供油油壓低到34.4748.26kPa和回油油溫高到82.2時(shí)遮斷機(jī)組； （4）EH（抗燃）油低油壓保護(hù)：EH

8、油壓低到9.31MPa時(shí)遮斷機(jī)組； （5）凝汽器低真空保護(hù)：汽輪機(jī)的排汽壓力高于20.33kPa（abs）時(shí)遮斷機(jī)組。 此外，DEH系統(tǒng)還提供一個(gè)可接受所有外部遮斷信號的遙控遮斷接口，以供運(yùn)行人員緊急時(shí)使用。 （一）電氣危急遮斷邏輯的總系統(tǒng) 機(jī)組的所有電氣遮斷信號，均通過該系統(tǒng)去遮斷汽輪機(jī)。該電氣系統(tǒng)的組件，布置于EH運(yùn)行盤上的遮斷電氣柜內(nèi)。圖9-11 電氣危急遮斷邏輯的總系統(tǒng)圖 （二）電氣超速遮斷系統(tǒng)（OS） 1電氣超速遮斷系統(tǒng)的工作原理 電氣超速遮斷系統(tǒng)由一個(gè)安裝在盤車設(shè)備處的磁阻發(fā)信器和一個(gè)安裝在遮斷電氣柜中的轉(zhuǎn)速插件所組成。 2電氣超速遮斷控制繼電器邏輯 （三）軸向位移遮斷系統(tǒng)（TB）

9、 1軸向位移遮斷機(jī)構(gòu) 機(jī)組的軸向位移機(jī)構(gòu)，它由4個(gè)軸向位移傳感器、2個(gè)試驗(yàn)汽缸、4個(gè)電磁閥和用來作為傳感器基準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)軸器墊片所組成，其它零部件是支托架和用來安裝試驗(yàn)汽缸和傳感器的有關(guān)部件。在任何情況下，各傳感器的安裝，都必須與1個(gè)基準(zhǔn)面保持間隙，例如，與聯(lián)軸器平面或指示盤間有一定的間隙。在試驗(yàn)汽缸和傳感器與聯(lián)軸器指示盤的間隙整定好后，用定位銷把試驗(yàn)汽缸最后固定。 2軸向位移遮斷控制繼電器邏輯 為了確保動作的可靠，系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)完全相同的獨(dú)立通道，每個(gè)通道都由同一個(gè)安裝板上的相鄰兩個(gè)變送器組成。 （四）軸承油壓過低遮斷系統(tǒng)（LBO） 機(jī)組軸承油壓過低，引起供油量不足，容易造成軸頸與軸瓦間的干磨擦，燒壞瓦片，引起機(jī)組強(qiáng)烈振動等，為此，汽輪機(jī)都設(shè)有軸承低油壓遮斷系統(tǒng)。軸承油管的壓力測量，可用一般帶觸點(diǎn)的壓力變送器進(jìn)行。 （五）EH油壓過低遮斷系統(tǒng)（LP） EH（抗燃）油是DEH 的控制和動力用“油”，是用來控制所有主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的，當(dāng)油壓過低時(shí)也能導(dǎo)致機(jī)組失控，因此，必須進(jìn)行低油壓保護(hù)，以便緊急停機(jī)。 （六）機(jī)組低真空遮斷系統(tǒng)（LV） 機(jī)組的低真空保護(hù)，采用兩級保護(hù)系統(tǒng)。 一級保護(hù)是類似軸承低油壓保護(hù)那樣的遮斷電器控制邏輯系統(tǒng)，所不同的是壓力觸點(diǎn)開關(guān)監(jiān)視的工質(zhì)是蒸汽，而且由于測量的是壓力，所以，對低真空而言，壓力開關(guān)(63-I)/LV