汽輪機調(diào)節(jié)保護系統(tǒng)介紹

1、第一節(jié) 概述 汽輪機的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)采用數(shù)字式電調(diào)系統(tǒng)（DEH），調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)大致可分為DEH 系統(tǒng)（電子部分），EH 供油系統(tǒng)，EH執(zhí)行機構(gòu)，危急保安系統(tǒng)、ETS（電子部分）和TSI 系統(tǒng)幾大部分。 EH 供油系統(tǒng)是以高壓抗燃油作為工質(zhì)，為各執(zhí)行機構(gòu)及安全部套提供動力油源并保證油的品質(zhì)。EH 執(zhí)行機構(gòu)用來直接控制各汽閥的開度。EH 執(zhí)行機構(gòu)共包含有主汽門油動機，高壓調(diào)節(jié)汽門油動機，再熱主汽門油動機和再熱調(diào)節(jié)汽閥油動機，油動機的開啟、關(guān)閉或開度的大小均由DEH 的電信號控制，同時還設(shè)有由AST 油壓控制和危急遮斷閥的聯(lián)鎖保護、試驗功能。第二節(jié) EH油系統(tǒng)油系統(tǒng)一.EH 油系統(tǒng)的作用：是接受DEH

2、 輸出指令，控制汽輪機進汽閥門開度，改變進入汽輪機的蒸汽流量，滿足汽輪機轉(zhuǎn)速及負荷調(diào)節(jié) 的要求。二、系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成：1、抗燃油，2、EH油箱，3、精密濾器，4、高壓蓄能器，5、 回油蓄能器，6、EH油泵，7、冷卻及過濾循環(huán)泵，8、油凈化再生裝置。三、EH油供油系統(tǒng)（見圖）四、EH油系統(tǒng)運行：正常運行時，高壓油系統(tǒng)所需的初始壓力是從高壓油箱通過1 號或2號電動泵所提供的。這兩個泵容量相同，并且當(dāng)系統(tǒng)壓力低于原先設(shè)定的最低值時，備用泵就會自動啟動。如果供油系統(tǒng)在環(huán)境溫度低的場合下運行，就需要加熱器。油泵從油箱底部通過吸入濾芯來吸油，可以保證油泵吸油口有正壓力，并防止吸入大的顆粒狀硬物損壞油泵。從油泵

3、出來的油進入油箱頂部的控制塊，在控制塊中油通過3 微米的濾芯。在高壓蓄壓器皮囊內(nèi)部有一個充有9.3MPa 表壓壓力干燥氮氣在皮囊外方蓄積著系統(tǒng)油壓，供系統(tǒng)正常或瞬時所需。氣壓可以從裝在蓄壓器頂部的壓力表讀得或用測壓工具檢查獲得。油箱上布置了兩個冷油器，正常情況下，回油通過其中一個冷油器回油箱，就可以將油溫控制在要求的范圍內(nèi)，如果油溫仍然上升，可以啟動冷卻循環(huán)泵，進一步冷卻油箱內(nèi)油的溫度。流入冷油器的水應(yīng)該被調(diào)節(jié)到使系統(tǒng)的油溫保持在35到45之間。第三節(jié)第三節(jié)EH油動機及危急保安系統(tǒng)油動機及危急保安系統(tǒng)一，危急保安系統(tǒng)構(gòu)成：危急保安系統(tǒng)構(gòu)成： *1、油動機工作原理如圖返回返回2、 危急遮斷控制塊

4、危急遮斷控制塊上安裝了2 只OPC 電磁閥、4 只AST 電磁閥和2 只逆止閥。2 只OPC 電磁閥對超速保護（OPC）信號起反應(yīng)，由DEH 控制。萬一發(fā)生甩負荷（超過30%），或者當(dāng)機組超速到額定值的103%時，則DEH將給電磁閥約3 秒的脈沖信號，于是，將OPC 油快速泄放到回油管。調(diào)節(jié)汽閥與再熱調(diào)節(jié)閥將迅速關(guān)閉。止回閥將在OPC 泄壓時保持危急遮斷（AST）母管中的油壓，使主汽閥及再熱主汽閥保持開啟狀態(tài)。DEH 來的OPC 信號，使調(diào)節(jié)汽閥及再熱調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，在汽輪機內(nèi)部的余汽膨脹后，汽輪機轉(zhuǎn)速將降低。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速稍稍降低后，將切斷電磁閥電源，電磁閥將關(guān)閉。DEH 控制調(diào)節(jié)汽閥，調(diào)節(jié)汽輪機

5、轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速。再熱調(diào)節(jié)閥將以一受控制的速度打開。然后，將機組同步并帶負荷，以防止機組迅速冷卻。系統(tǒng)中提供兩個OPC 電磁閥，作為雙重保護，以防止一只閥失效，而使OPC 控制失效，為機組留下超速隱患。4 只AST 電磁閥分為兩個通道。通道1 包括20-1/AST 與20-3/AST，而通道2 則包括20-2/AST 與20-4/AST。每一通道由在危急遮斷系統(tǒng)控制柜中各自的繼電器保持供電。危急遮斷系統(tǒng)的作用為，在傳感器指明汽輪機的任一變量處于遮斷水平時，打開所有的AST 電磁閥，以遮斷機組。系統(tǒng)設(shè)計成在任一電磁閥故障拒動時，不會影響系統(tǒng)功能。這就是如前所述，設(shè)計成兩相同獨立通道的原因。每一通道

6、有其本身的繼電器、電源和監(jiān)測所有汽機遮斷變量的能力。遮斷汽輪機需要兩個通道同時動作。如果發(fā)生一偶然性遮斷事故，至少在每一通道中有一AST 電磁閥應(yīng)動作，才能遮斷汽輪機。每一通道可以分開地在汽輪機運行時作試驗而不會產(chǎn)生遮斷或在實際需要遮斷時拒動。在試驗時，通道的電源是隔離的，所以一次只能試驗一個通道。返回返回3、 EH 油壓低試驗塊EH 油壓低試驗塊為EH 油壓低壓力開關(guān)（63/LP）的取樣源，同時還配置壓力表可以直接觀察壓力值。EH 高壓油（HP）從進油口處接入，經(jīng)進口截止閥后進入兩路并聯(lián)油路。任意一路都先經(jīng)節(jié)流孔后通向壓力表和壓力開關(guān)（63-14/LP），中間旁路電磁閥和手動試驗閥均排回油。

7、試驗時，2 個電磁閥是電路互鎖的，不會在試驗時同時打開，2 個手動試驗閥應(yīng)注意不可在開機時同時打開，避免造成停機。在打開一個電磁閥或手動試驗閥時，該路壓力表和壓力開關(guān)將接收到油壓低信號，但因與母管之間有節(jié)流孔隔離，故不會影響母管壓力，從而達到試驗的目的。正常運行時，節(jié)流孔將基本不起作用，壓力表和壓力開關(guān)將感受系統(tǒng)的實際壓力。返回4 、隔膜閥隔膜閥是低壓油危急保安系統(tǒng)與EH 系統(tǒng)之間的一個接口，其主閥的進口通AST 母管，出口通回油。隔膜閥的關(guān)閉依靠隔膜上方引入的低壓安全油壓，開啟依靠彈簧力。通過隔膜閥的作用，可以將低壓油危急保安系統(tǒng)（如危急遮斷器，手動停機裝置等）的停機信號（低壓安全油壓力低）

8、傳遞給EH 系統(tǒng)（泄去AST 油壓）。返回5、 空氣引導(dǎo)閥空氣引導(dǎo)閥是抽汽逆止閥與EH 系統(tǒng)之間的一個接口。在配置空氣引導(dǎo)閥的機組上，所有抽汽逆止閥應(yīng)該是氣動式的，空氣引導(dǎo)閥控制抽汽逆止閥壓縮空氣氣源?？諝庖龑?dǎo)閥的開啟依靠OPC 油壓，關(guān)閉依靠彈簧力。機組正常運行時，OPC 油壓將空氣引導(dǎo)閥開啟，使壓縮空氣經(jīng)空氣引導(dǎo)閥送到所有抽汽逆止閥，DCS 可以操作抽汽逆止閥上的電磁閥來確定其開啟或關(guān)閉；當(dāng)OPC 油壓泄去時（表示機組處于超速控制狀態(tài)），空氣引導(dǎo)閥依靠彈簧力關(guān)閉，隔斷壓縮空氣氣源，同時打開排大氣口，使抽汽逆止閥端管道中的余氣排掉，不管此時DCS 的指令如何，均無條件地將所有抽汽逆止閥關(guān)閉，

9、防止超速。返回二、EH系統(tǒng)設(shè)備1、 主汽門油動機（TV） 主汽閥由主汽門油動機操縱，它的活塞桿與主汽閥閥桿直接相連，水平安裝，油動機向外拉出為開汽閥。油動機是單側(cè)作用的，液壓力提供開汽閥的力，關(guān)汽閥依靠彈簧力。油動機的主要部件是油缸、控制塊、溢流閥、截止閥、2 個逆止閥、濾芯、電液伺服閥、LVDT 和電磁閥加節(jié)流孔板。2、 高壓調(diào)節(jié)汽閥油動機（GV） 高壓調(diào)節(jié)汽閥由油動機操縱，它的活塞桿與調(diào)節(jié)汽閥閥桿直接相連，垂直安裝，油動機活塞向上移動為開汽閥。油動機是單側(cè)作用的，液壓力提供開汽閥的動力，關(guān)汽閥依靠彈簧力。3、 再熱主汽閥油動機（RSV） 再熱主汽閥由油動機操縱，它裝在每個再熱主汽閥彈簧箱上

10、，它的活塞桿與再熱主汽閥活塞桿直接相連?；钊蛏线\動頂開閥門，向下運動關(guān)閉閥門，閥門在全開或全關(guān)位置工作。油動機是單側(cè)作用的，液壓力提供開汽閥的力，關(guān)汽閥是依靠彈簧力。RSV 的主要部件有油缸、控制塊、電磁閥、溢流閥、截止閥、2 個逆止閥。4、 再熱調(diào)節(jié)汽閥油動機（IV）再熱調(diào)節(jié)汽閥由油動機操縱，它裝在再熱調(diào)節(jié)汽閥的上方，它的活塞桿與再熱汽閥門桿直接相聯(lián)，活塞桿腔通高壓油，向上為開汽門。油動機是單側(cè)作用的，液壓力提供開汽閥力，關(guān)汽閥依靠彈簧力。IV 的主要部件、結(jié)構(gòu)與TV 相同。區(qū)別僅在于作用于快速卸荷閥的是OPC 油壓。5、 危急遮斷控制塊 危急遮斷控制塊，安裝于汽輪機前軸承座旁。其主要功能

11、是在危急遮斷裝置（ETS）和AST（作用于高壓主汽閥與再熱主汽閥）與OPC（作用于高壓調(diào)節(jié)汽閥與再熱調(diào)節(jié)汽閥）母管之間提供接口。主要的元件是塊，2 只OPC（超速保護控制）電磁閥，4 只AST（危急遮斷）電磁閥和2 只逆止閥。6、 EH 油壓低試驗塊 EH 油壓低試驗塊的主要部件有塊、1 個進油針閥、2 個放油針閥、2 個電磁閥、2 塊壓力表和管接頭等。塊中除相應(yīng)的通道外，還裝了2 個節(jié)流孔塞。2 個輸出管接頭接到相應(yīng)的壓力開關(guān)。 AST OPC電磁閥 7、 隔膜閥隔膜閥如圖所示，它聯(lián)系著潤滑油系統(tǒng)與EH 油系統(tǒng)。其作用是當(dāng)潤滑油系統(tǒng)壓力降到不允許的程度時，可通過EH 油系統(tǒng)遮斷汽輪機。隔膜閥

12、裝于前軸承座旁。當(dāng)汽輪機正常運行時，潤滑系統(tǒng)的高壓油（即低壓安全油）通入閥蓋內(nèi)隔膜上面的腔室中，使閥保持關(guān)閉。此作用于隔膜上的油壓，克服了彈簧壓力，使閥頭向下關(guān)閉，堵住AST 母管通回油的通道，使EH 系統(tǒng)投入工作。隔膜閥8、 空氣引導(dǎo)閥空氣引導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)如圖所示。在油缸內(nèi)無油壓時，在彈簧的作用下，擋圈堵住從空壓站來的壓縮空氣，而抽汽逆止閥中的殘留空氣可以從排大氣口中排去，保證抽汽逆止閥的可靠關(guān)閉；當(dāng)OPC 油壓力進入油缸的EH油進口，就會克服彈簧力，檔圈將排大氣口堵住，從空壓站來的壓縮空氣送到抽汽逆止閥，為抽汽逆止閥的開啟作好準(zhǔn)備（是否真的開啟，另有電磁閥控制）。空氣引導(dǎo)閥第四節(jié)第四節(jié) 機械超速

13、遮斷系統(tǒng)機械超速遮斷系統(tǒng) 機械超速遮斷系統(tǒng)是汽機的另一套安全保障系統(tǒng)，除ETS 系統(tǒng)的所有遮斷指令均送到AST 電磁閥，由危急遮斷控制塊來泄去AST 油壓實行停機外，機組還設(shè)置了一套飛錘式機械超速保護機構(gòu)，可以在汽機意外超速時，通過泄去隔膜閥的控制油壓（即低壓安全油壓）來泄去AST 油壓實行停機；另外還設(shè)置了一套手動裝置，可以通過操作手柄泄去隔膜閥的控制油壓（即低壓安全油壓）來泄去AST 油壓實行停機。這種泄去隔膜閥的控制油壓的方式都不受電信號（ETS 停機信號）的影響而能直接遮斷汽機。一、系統(tǒng)構(gòu)成1、低壓安全油供油系統(tǒng)、2、危急遮斷器3、超速遮斷機構(gòu)4、超速遮斷閥復(fù)位裝置5、超速遮斷機構(gòu)校驗

14、裝置6、綜合安全裝置二、超速遮斷機構(gòu)工作原理：在汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速10-12%（即3300-3360 轉(zhuǎn)/分）時，能自動動作，遮斷汽機。低壓安全油也能手動泄壓，即將裝于軸承座側(cè)的手動遮斷和復(fù)位杠桿從“正?！蔽恢猛频健罢跀唷蔽恢?。該動作可使復(fù)位連桿推動碰鉤旋轉(zhuǎn)，結(jié)果與飛錘擊出相同。三、 超速遮斷試驗超速遮斷機構(gòu)應(yīng)定期作超速試驗，除了試驗手動遮斷裝置以驗證遮斷連桿部分動作的準(zhǔn)確性，還要進行飛錘出擊試驗。在試驗超速遮斷機構(gòu)時，應(yīng)有一個司機站在手動遮斷杠桿旁邊，當(dāng)轉(zhuǎn)速緩慢地升到遮斷值時，應(yīng)密切注視汽機轉(zhuǎn)速，如轉(zhuǎn)速上升到超過額定轉(zhuǎn)速12%仍未自動遮斷，則應(yīng)立即手動遮斷。如果超速遮斷機構(gòu)動作性能不符合要求，應(yīng)立