汽機調(diào)速保安系統(tǒng)

汽機調(diào)速保安系統(tǒng)一.DEH介紹任務保安調(diào)頻調(diào)負原理指令閥位信號液壓位移開度閥門DEH壓力頻率負荷公司DEH系統(tǒng)由電氣和液壓兩局部組成1〕電氣局部采用日立HIACS-5000M2〕高壓抗燃油數(shù)字電液控制系統(tǒng)〔DigtalElectro－HydraulicControl，簡稱DEH或D-EHC〕。液壓局部由液壓供油系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、高壓遮斷系統(tǒng)、和低壓保安系統(tǒng)四局部構成。3〕調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是高壓抗燃油數(shù)字電液控制系統(tǒng)〔DEH〕的執(zhí)行機構，它接受DEH發(fā)出的指令，完成掛閘、驅(qū)動閥門及遮斷機組等任務。供油系統(tǒng)為機組調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)提供高壓抗燃油源，并由它驅(qū)動油動機、高壓抗燃油遮斷系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)接受DEH的控制信號，控制汽機閥門油動機的進油量，從而實現(xiàn)對閥位的控制。在機組發(fā)生危急情況時，高壓遮斷系統(tǒng)和低壓保安系統(tǒng)立即動作，切斷汽源，迅速停機，防止事故擴大和設備損壞。本機組共設置有四個主汽調(diào)節(jié)閥油動機；兩個主汽閥油動機；兩個中壓主汽閥油動機；兩個中壓調(diào)節(jié)閥油動機。其中高壓、中壓調(diào)節(jié)閥及右側高壓主汽閥油動機由電液伺服閥實現(xiàn)連續(xù)控制，左側高壓主汽閥油動機、雙側中壓主汽閥油動機由電磁閥實現(xiàn)二位控制。液壓伺服系統(tǒng)系統(tǒng)功能介紹一、控制閥門的開度DEH可以控制高壓主汽閥及各調(diào)節(jié)閥油動機的電液伺服閥，使高壓油進入油缸下腔室，使活塞上行并在活塞端面形成與彈簧相適應的負載力。由于位移傳感器〔LVDT〕的拉桿和活塞連接，活塞移動便由LVDT產(chǎn)生位置信號，該信號經(jīng)解調(diào)器反響到伺服放大器的輸入端，直到閥位指令相平衡時活塞停止運動。此時蒸汽閥門已經(jīng)開到了所需要的開度，完成了電信號-液壓力-機械位移的轉換過程。隨著閥位指令信號變化，各閥油動機不斷地調(diào)節(jié)蒸汽門的開度。二、實現(xiàn)閥門快關系統(tǒng)所有的蒸汽閥門均設置了閥門操縱座，閥門的關閉由操縱座彈簧緊力來保證。機組正常工作時，各油動機集成塊上安置的卸載閥閥芯將負載壓力油、回油和平安油分開。停機時，保護系統(tǒng)動作，高壓平安油壓被卸掉，卸載閥在油動機活塞下腔室的油壓作用下翻開，油缸下腔室通過卸載閥與油缸上腔室相連，油動機活塞下腔室一局部油回到油缸上腔室，另一局部油通過單向閥回油箱。閥門在操縱座彈簧緊力作用下迅速關閉。油動機本機組系統(tǒng)中高壓調(diào)節(jié)閥油動機、右側高壓主汽門油動機和中壓調(diào)節(jié)閥油動機屬于連續(xù)控制型油動機，其中在控制塊上裝有伺服閥、關斷閥、卸載閥、遮斷電磁閥和單向閥及測壓接頭等；而左側高壓主汽閥油動機、中壓主汽閥油動機屬開關控制型油動機，在控制塊上那么裝有遮斷電磁閥、關斷閥、卸載閥、試驗電磁閥和單向閥及測壓接頭等。本機組所有油動機均采用單側進油式油動機。這種油動機由于是依靠彈簧力關閉閥門，因此可以保證在失去動力源壓力油的情況下仍能關閉閥門。而油動機的開啟只是靠壓力油作用，即只用于使機組加減負荷或升降轉速，速度可以慢一些，單位時間的用油量較小。連續(xù)控制型油動機的工作原理主汽調(diào)節(jié)閥油動機、右側高壓主汽門油動機和中壓調(diào)節(jié)閥油動機屬于連續(xù)控制型油動機，其工作原理根本相同。當遮斷電磁閥失電時，遮斷電磁閥排油口關閉，卸載閥上腔作用了高壓平安油壓，卸載閥關閉；同時關斷閥在保安油的作用下開啟，壓力油經(jīng)關斷閥到伺服閥前。油動機工作準備就緒。A、伺服閥接受DEH來的信號控制油缸活塞下腔室的油量當需要開大閥門時，伺服閥將壓力油引入活塞下腔室，油壓力克服彈簧力和蒸汽力作用使閥門開大，LVDT將其行程信號反響至DEH。當需要關小閥門時，伺服閥將活塞下腔室接通排油，在彈簧力的蒸汽力的作用下將閥門關小，LVDT將其行程信號反響至DEH。當閥門開大或關小到需要的位置時，DEH將其指令和LVDT反響信號綜合計算后使伺服閥回到電氣零位，遮斷其進油口或排油口，使閥門停止在指定位置上。伺服閥具有機械零位偏置，當伺服閥失去控制電源時，能保證油動機關閉。B、油動機備有卸載閥供遮斷狀況時快速關閉油動機用當卸載閥翻開時，平安油壓泄掉，油動機活塞下腔室接通排油管，在彈簧力的作用下快速關閉油動機，同時伺服閥將與活塞下腔室相連的排油口也翻開接通排油，作為油動機快關的輔助手段。C、油動機備有供甩負荷或遮斷狀況時應用的關斷閥，其作用在于快速切斷油動機進油，防止系統(tǒng)油壓因油動機快關的瞬態(tài)耗油而下降。1號主汽調(diào)節(jié)閥開關控制型油動機的工作原理2號主汽閥油動機、中壓主汽閥油動機都采用二位開關控制方式控制閥門開關。由限位開關指示閥門的全開、全關及試驗位置。遮斷電磁閥失電，平安油壓使卸載閥關閉，同時關斷閥開啟，油動機準備工作就緒。油動機在壓力油作用下使閥門翻開。當平安油失壓時，卸載閥在活塞下腔室油壓作用下翻開，油動機活塞下腔室與回油相通，閥門操縱座在彈簧緊力的作用下迅速關閉主汽閥。當閥門進行活動試驗時，試驗電磁閥帶電，將油動機活塞下的油壓經(jīng)節(jié)流孔與回油相通，閥門活動試驗速度由節(jié)流孔來控制，當單個閥門需作快關試驗時，只需使遮斷電磁閥帶電，油動機和閥門在操縱座彈簧緊力作用下迅速關閉。關斷閥、卸載閥的功能與調(diào)節(jié)閥油動機相同。2號主汽閥電液伺服閥在穩(wěn)態(tài)工況下，兩側的噴嘴擋板間隙是相等的，因此排油面積也相等，作用在斷流滑閥兩端的油壓也相等，使斷流滑閥保持在中間位置，遮斷了進出執(zhí)行機構油動機的油口；另一路高壓油就作為移動油動機活塞的動力油，由斷流滑閥控制。當DEH送來的電氣信號〔即閥位信號〕輸入控制線圈、在永久磁鋼磁場的作用下，產(chǎn)生了偏轉扭矩，使可動銜鐵帶動彈簧管及擋板偏轉，改變了噴嘴與擋板之間的間隙。間隙減小的一側油壓升高，間隙增大的一側油壓降低。在此壓差的作用下，斷流滑閥移動，翻開了油動機通高壓油及回油的兩個控制口，使油動機活塞移動，控制調(diào)節(jié)閥的開度。當可動銜鐵、彈簧管及擋板偏轉時，彈簧管發(fā)生彈性變形，反響桿發(fā)生撓曲。待斷流滑閥在兩端油壓差作用下產(chǎn)生位移時，就使反響簧片產(chǎn)生反作用力矩，它與彈簧管、可動銜鐵吸動力等的反力矩一起，與輸入電流產(chǎn)生的主動力矩相比較，直到總力矩的代數(shù)和等于零，即油動機到達一個新的平衡位置，這一位置與輸入的電流量△I成正比，此時可動銜鐵和擋油板及滑閥均回復到中間位置。一個調(diào)節(jié)過程結束，油動機便也穩(wěn)定在新的開度。當輸入信號極性相反時，滑閥位移方向也隨之相反。三.保安危急遮斷調(diào)速系統(tǒng)功能實現(xiàn)機組掛閘。適應高、中壓缸聯(lián)合啟動要求。適應中壓缸啟動要求。具有超速限制功能，具有超速保護功能。需要能，能夠快速、可靠地遮斷汽輪機。適應閥門活動試驗要求。實現(xiàn)機組升降負荷要求。系統(tǒng)組成１、閥門執(zhí)行機構２、高壓電磁隔離閥３、高壓遮斷電磁閥組４、試驗電磁閥５、電液轉換器６、復位電磁閥組７、危急跳閘機構８、手動停機機構９、供油系統(tǒng)系統(tǒng)分類１、低壓保安油系統(tǒng)低壓保安油系統(tǒng)功能是接受ＤＥＨ指令，進行機組的掛閘、飛環(huán)充油試驗、機組遮斷等功能。２、高壓保安油系統(tǒng)高壓保安油系統(tǒng)功能是接受ＤＥＨ指令，進行機組轉速控制、負荷控制、機組危急跳閘、閥門試驗等功能。主要部件功能簡介１、電液轉換器其功能是接受ＤＥＨ指令，進行機組轉速及負荷的控制，通過調(diào)節(jié)油動機的進油量來實現(xiàn)閥門的開度的。主要有三種狀態(tài)：１〕、調(diào)節(jié)狀態(tài)２〕、保持狀態(tài)３〕、卸載狀態(tài)主汽門、調(diào)速汽門動作原理中壓汽門、調(diào)速汽門動作原理主電磁遮斷閥的作用受ＤＥＨ或ＥＴＳ機組跳閘信號，遮斷電磁閥〔５ＹＶ、６ＹＶ、7ＹＶ、8ＹＶ〕失電，泄去所有油動機腔室內(nèi)高壓油，遮斷機組，它是調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)中最重要的部件之一。油路如下：主電磁遮斷閥動作原理：在高壓遮斷電磁閥組里，5YV、6YV組成第一通道，７ＹＶ、８ＹＶ組成第二通道。當機組發(fā)生電氣保護動作時，高壓遮斷電磁閥組里的５ＹＶ、６ＹＶ、７ＹＶ、８ＹＶ電磁閥失電〔或每一通道至少動作一個電磁閥〕，泄去高壓保安系統(tǒng)里的高壓油，遮斷機組。高壓遮斷電磁閥動作時油路示意如下：1.復位電磁閥作用：接受ＤＥＨ指令，復位電磁閥1ＹＶ帶電，滑潤油進入復位油缸，推動活塞移動，使復位杠桿移動，DEH在20s內(nèi)檢測到行程開關ZS1的常開觸點由斷開到閉合，ZS2的觸點由閉合到斷開，此時，DEH輸出信號使1YV斷電，ZS1的觸點又由閉合到斷開。DEH發(fā)出掛閘指令同時使主遮斷電磁閥5YV、6YV、7YV、8YV帶電，高壓平安油進入高壓保安系統(tǒng)充壓正常，壓力開關PS1、PS2、PS3的常閉觸點斷開，高壓局部掛閘完成。2.充油電磁閥作用：為確保危急遮斷器飛環(huán)在機組一旦出現(xiàn)超速時，能迅速飛出，遮斷汽輪機，需經(jīng)常對飛錘進行活動試驗。此活動試驗時將油噴到飛環(huán)中增大離心力，使之飛出。但飛環(huán)因噴油試驗飛出不應打閘。為提高可靠性，增加了試驗用隔離電磁閥。做噴油試驗時，4YV帶電，檢測到隔離電磁閥在隔離位后〔使高壓遮斷閥組平安油不泄去〕，2YV帶電，油噴進危急遮斷器中，飛環(huán)擊出，ZS2發(fā)訊，然后使2YV失電，過一段時間后，1YV自動掛閘，掛上閘后，再使隔離電磁閥失電，最后，危急遮斷器恢復到正常位置。3.機械超速遮斷裝置〔飛環(huán)〕作用：當汽輪機轉速到達3360rpm時，飛環(huán)在離心力的作用下?lián)舫?，打擊脫扣裝置的撐鉤，推動危急遮斷裝置連桿，使機械超速隔離電磁閥活塞移動，使高壓遮斷電磁閥組的高壓油通過超速隔離電磁閥泄回至油箱，使機組可靠遮斷。其動作時油路圖如下：4.手動停機拉桿作用：提供機組緊急情況下人為遮斷機組的手段，運行人員在機組緊急狀態(tài)下，轉動并拉出手動停機機構手柄，通過危急遮斷裝置連桿使危急遮斷裝置的撐鉤脫扣，并導致遮斷隔離閥組的緊急遮斷閥動作〔4ＹＶ〕，泄掉高壓保安油，遮斷汽輪機。手動停機時油路動作圖如下：5.機械停機電磁鐵〔3ＹＶ〕：作用：為機組提供緊急狀態(tài)下遮斷機組的手段。各種停機電氣動作信號都將送到機械停機電磁鐵〔3ＹＶ〕上使其動作，帶動危急遮斷裝置連桿使危急遮斷裝置的撐鉤脫扣，并導致高壓遮斷組件的緊急遮斷閥動作，泄掉高壓保安油，快速關閉各進汽閥，遮斷機組。機械停機電磁鐵動作時油路圖如下：危急遮斷器

我公司采用的是飛環(huán)式危急遮斷器，它安裝在機組大軸機頭端的控制小軸上，和轉子一起旋轉。當汽輪機的轉速到達110～111％〔3300～3330r/min〕額定轉速時，由于偏心飛環(huán)產(chǎn)生的離心力正比于轉速的平方，此時危急遮斷器的飛環(huán)的離心力大到克服彈簧對飛環(huán)作用力，飛環(huán)迅速擊出，打擊危急遮斷裝置的撐鉤，使撐鉤脫扣。通過危急遮斷裝置連桿使高壓遮斷組件的緊急遮斷閥〔ETV〕動作，泄掉高壓保安油，從而使各主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥迅速關閉。為提高可靠性，防止危急遮斷器的飛環(huán)卡澀，運行時借助機械跳閘隔離閥〔MIV〕、復位試驗閥組，可完成機組的噴油試驗以及提升轉速試驗。飛環(huán)式危急遮斷器聯(lián)鎖及保護

機械超速保護當汽輪機轉速到達110％～111％額定轉速時，偏心飛環(huán)式機械危急遮斷器動作，通過機械跳閘閥泄去ETS油，關閉高壓主汽門和高壓調(diào)門，開啟通風閥；關閉中壓主汽門和中壓調(diào)門，開啟緊急排放閥；關閉各級抽汽逆止門和高排逆止門而停機。就地手動打閘就地打閘手柄位于汽機前箱。操作時，逆時針旋轉90度后拉出，通過機械跳閘閥動作泄去ETS油，關閉高壓主汽門和高壓調(diào)門，開啟通風閥；關閉中壓主汽門和中壓調(diào)門，開啟緊急排放閥；關閉各級抽汽逆止門和高排逆止門而停機。遠方手動打閘集控室DEH盤裝設兩個遠方打閘按鈕。需遠方打閘操作時，同時按下兩按鈕，那么機械跳閘電磁閥和主跳閘電磁閥A、B均動作，關閉高壓主汽門和高壓調(diào)門，開啟通風閥；關閉中壓主汽門和中壓調(diào)門，開啟緊急排放閥；關閉各級抽氣逆止門和高排逆止門而停機。電氣跳閘保護機組的各種跳閘信號最終通過主遮斷電磁閥和機械停機電磁鐵來作用機組跳閘，使各汽門以及抽汽繼動閥迅速關閉。當發(fā)生以下條件時，都會使主遮斷電磁閥和機械停機電磁鐵的3YV、5YV和6YV同時動作使機組跳閘。當機組發(fā)生跳閘以后，機械停機電磁閥〔3YV〕會自動復位，而主遮斷電磁閥的兩只小電磁閥5YV和6YV那么由于“平安油壓力低〞信號的存在而一直處于跳閘狀態(tài)，直到有復位指令時該閉鎖才解除。閥門活動試驗操作介紹：１、MSV閥活動試驗：

右側開始試驗時，MSVR以10%/秒的速度從全開位到全關位，當MSVR關到10%時，MSVR快關閥帶電，全關到零位，然后，MSVR快關閥失電，MSVR以10%/秒的速度從全關位到全開位；左側開始試驗時，MSVL試驗電磁閥帶電，MSVL從全開位到全關位，當MSVL關到10%時，MSVL快關閥帶電，全關到零位，然后，MSVL試驗電磁閥及快關閥失電，MSVL從全關位到全開位。２、CV閥活動試驗

CV1試驗時，CV1以10%/秒的速度從正常調(diào)節(jié)位到全關位，當關到10%時，快關閥帶電，全關到零位，然后，CV1快關閥失電，CV1以10%/秒的速度從全關位到正常調(diào)節(jié)位。CV2、CV3、CV4活動試驗同CV1。３、ICV及RSV活動試驗

左側試驗時，ICVL以10%/秒的速度從全開位到全關位，當關到10%時，快關閥帶電，全關到零位，接著，RSVL試驗電磁閥帶電，RSVL從全開位到全關位，當RSVL關到10%時，RSVL快關閥帶電，全關到零位，然后，RSVL試驗電磁閥及快關閥失電，RSVL從全關位到全開位，接著，ICVL快關閥失電，ICVL以10%/秒的速度從全關位到全開位。右側活動試驗同左側。四、主要壓力開關介紹：1、PS1、PS2、PS3：檢測高壓保安系統(tǒng)〔高壓遮斷電磁閥組〕的油壓，當機組掛閘成功后，PS1、PS2、PS3應壓力建立正常，當該三個壓力開關有二個到達3.9MPa時，發(fā)出EH油壓力低動作跳閘。2、PS4：檢測高壓遮斷電磁閥節(jié)流孔后油壓，當該處壓力上升那么說明高壓遮斷電磁閥〔5YV或7YV〕有漏，當其油壓超過7.8MPa時，動作汽輪機跳閘。3、PS5：檢測高壓遮斷電磁閥節(jié)流孔后油壓，當該處壓力上升那么說明高壓遮斷電磁閥〔6YV或8YV〕有漏，當其油壓超過3.9MPa時，動作汽輪機跳閘。

主機液壓油采用磷酸酯抗燃油系統(tǒng)，為主機的10個閥門執(zhí)行機構提供11.2MPa的高壓工作油，同時也為小機提供保安用油?？谷加凸┯拖到y(tǒng)包括一個油箱、兩臺100％.容量的變量柱塞泵、兩套抗燃油再生裝置、兩臺100％容量的油循環(huán)泵、冷油器、蓄能器組、過濾器、溫度調(diào)節(jié)裝置、泄壓閥等部件。其中六組蓄能器充氮壓力8±0.2MPa供油泵采用壓力補償式變量柱塞泵，靠壓力補償器改變柱塞泵行程對系統(tǒng)油壓進行調(diào)節(jié)，正常運行時供油泵一運一備，備用泵靠壓力開關投入。液壓油供油系統(tǒng)DEH油壓低2/3停機