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1、排气系统MBR 天然气管道 燃油管道 排气管道 冷却空气管道 除湿管道 燃气轮机本体管路燃气轮机本体管路 n任务 n将燃气轮机排出的气体送至余热锅炉，以 充分利用其热能。 n一般要求 n排气系统的组成部分包括扩压器、钢制膨 胀接头以及隔热和隔音装置。 系统设计 n系统设计用于V94.3A系列燃气轮机、有关的排气 条件（质量流量、温度和压力）以及要求的噪声 抑制等级。 n排气系统是处理热的排出气体的系统。 n由于高温的缘故，在工作过程中人员不准进入系 统。 n所有组成部分均装有隔热层，以使表面温度不超 出允许数值。设计条件导致表面高温的部位均应 按要求保护装置。 工作模式 n准备工作 n在启动前
2、，排气管和余热锅炉要求清吹，以使温度高于闪 点的灼热排气进入排气管道前，排出低闪点温度的燃气/ 空气混合物。 n启动燃气轮机的余热锅炉清吹程序 n在首次启动，设备维修或不按计划关机后起动，或在按如 下所述进行新启动前曾发生过启动故障，一般必须进行清 吹： n- 余热锅炉已做好工作准备。 n- 通过使用启动变频器来进行清吹，不点燃燃气轮机。 n- 排气管和余热锅炉外壳已进行清吹。应考虑必要的清吹 时间。 启动和关机 n燃气轮机的启动 n燃气轮机清吹程序、启动和同步后，燃气轮机的 启动涉及下列步骤： n- 根据余热锅炉的条件（“冷启动”/“温启动”）和 按启动条件开始产生蒸汽后，燃气轮机的排气温
3、度逐步升高（启动条件包括锅炉压力梯度、高压 蒸汽锅筒和高压联箱的温度梯度以及蒸汽轮机的 蒸汽温度等）。 n- 鉴于高压蒸汽旁路站的设计结构，燃气轮机的负 荷受到限制，直至蒸汽轮机接收全部蒸汽。 系统关机 n通过第一次减少燃气轮机输出来启动联合 循环过程的关机。这样，由减少排气质量 流量（调节压气机进口导叶）而使排气温 度保持不变。在约50%燃气轮机输出和全排 气温度条件下，燃气轮机输出和排气温度 会逐步减少，减少至一定点时燃气轮机会 关闭和余热锅炉会关机。 液压控制设备 概述 n本部分涉及天然气系统中安全截止装置（ 应急截止阀）的执行机构和控制阀。 n阀门执行机构基本上由液压油缸和关联的 控制
4、设备构成，控制设备直接与执行机构 的外壳相连接，如此以使执行机构结构紧 凑。 n阀门控制设备通过控制输入至阀门执行机 构的液压油的方法来控制阀门，使之符合 燃气轮机各种工作模式中的适当条件。 阀门命名如下 n- NG DM CV/ESV： n天然气扩散控制阀带应急截止功能 n- NG PM CV/ESV： n天然气预混控制阀带应急截止功能 n- NG PG CV： n天然气导向燃气控制阀带应急截止功能 n- NG ESV： n天然气应急截止阀 阀门执行机构-概述 n执行机构安装在阀杆法兰上。执行机构主要由液压缸和弹 簧组构成。弹簧组用于关闭阀门，并与执行机构单元相连 接。两液压缸内部的活塞区域
5、相同，但仅有一侧的液压缸 产生压力。只有执行机构供应受压液压流体时阀门才可打 开。执行机构中的Belleville弹簧组产生关闭阀门所必要的 压力。活塞杆由不锈钢制成，表面镀铬层质地坚硬。 n各执行机构的活塞杆上安装感应式位置传感器（ MBP21/22/23AA151-B01），并带集成电子元件和插入式 接口。 n两个感应式限位开关安装在执行机构单元（MBP13AA051- S11，-S12，-S21，-S22）上，用于监视应急截止阀 MBP13AA051的OPEN（打开）和CLOSED（关闭）位置 。 控制设备-概述 n各控制设备（MBX70/80/81/82AS001）通过一根 供油管和一
6、根回流管与液压油供应站连接。 n各控制设备均安装专用10m压力过滤器（ MBX70/80/81/82AT002）进行保护。各过滤器安 装选项污物显示器（MBX70/80/81/82CP501）用 于监视污物。如超出污物监视的响应压力，则就 地显示色标指示。 n用于天然气扩散和预混控制阀（天然气扩散模式 控制阀/应急截止阀和天然气预混模式控制阀/应 急截止阀）的控制设备均具有应急截止功能，且 结构相同，故一起进行介绍。 天然气扩散和预混控制阀的控制设 备 n天然气控制阀均具有应急截止功能（MBX80/81AS001）， 其各自的控制设备（执行机构）基本上由下列组成：伺服 阀（MBX80/81AA
7、101）、筒形双向导向阀（ MBX80/81AA052）、螺线管型导向阀（MBX80/81AA002 ）、测量点（MBX80/81CP401/402/403/404）和压力过滤 器（MBX80/81AT002）。 n在正常工作时螺线管型导向阀（MBX80/81AA002）通电 。这样，筒形双向导向阀（MBX80/81AA052）中的弹性 活塞上部空间受压，关闭筒形双向导向阀，并防止液压油 流从执行机构下部空间排出口通过筒形双向导向阀进入上 部空间和/或进入回流管，并最终流入液压油槽。 n在这种条件下，执行机构活塞的位置可由两级伺 服阀（MBX80/81AA101）进行控制。该伺服阀 由下列组成
8、：第一导向级带永磁控制电机（力矩 电机）、液压前置放大器（采用喷嘴冲撞板系统 ）和第二导向级（由滑柱式导向阀和4个测量面 组成）。第二导向级还具有液压功率放大器的作 用。 n阀门执行机构与控制设备一样是控制回路不可缺 少的组成部分，位置控制器将位置信号以与负荷 无关的电流形式输入伺服阀MBX80/81AA101。 伺服阀则按与电流信号成比例的关系控制来自液 压油供应站的液压油流量，电流信号事先放大许多 倍。控制器输出的正电流打开天然气控制阀，而 负电流则关闭之。电流越大，则天然气控制阀打 开或关闭的速度越快。 n伺服阀液压设定值的确定条件为：万一发生电源 断电（如电源线断开）事故，天然气控制阀
9、始终 表现为CLOSED（关闭）位置。 n要求打开阀门时，液压油通过第二级的测量表面 输入下部空间。活塞向上行程压缩关闭弹簧，并 取代从上部空间流入液压油槽回流管的液压油。 n要求关闭阀门时，通过第二级的测量表面，下部 空间与上部空间和/或液压油槽回流管之间的接 口打开。阀门由弹力而关闭，使液压油通过伺服 阀从下部空间流入上部空间和/或液压油槽回流 管道。执行机构活塞行程由非接触式位置传感器 MBP22AA151-B01或MBP22AA151-B01来进行监视 。此传感器根据实际活塞位置输出模拟电流信号 ，并反馈回位置控制器。 n天然气扩散模式控制阀/应急截止阀和天然气预混模式 控制阀/应急截
10、止阀为双重截止阀的组成部分。除了控 制供应的天然气数量外，还用于在必要时迅速可靠地截 止流入喷嘴的天然气质量流量。 n如遇到跳闸，螺线管型导向阀MBX80/81AA002（基于 断电-跳闸原理）继电并触发关闭控制阀。螺线管型导 向阀断电使下部空间卸压，造成弹簧组迅速关闭应急截 止阀。作用在双向导向阀执行机构活塞上的液压油卸压 并流回液压油槽。在液压缸中Belleville弹簧组（ MBX80/81AS002）产生的液压油压力打开双向导向阀的 弹力控制活塞，下部空间的液压油通过双向导向阀流入 活塞上部的卸压空间（上部空间）。作用在控制活塞上 的预压关闭弹簧弹力太小，故要求在接口A与B之间应 有极
11、小的压差以使双向导向阀保持关闭。因此，双向导 向阀可以较小的压降来控制较大的液压油流量，确保天 然气控制阀执行机构关闭时间极快。Belleville弹簧组可 以可靠地关闭控制阀。 导向燃气控制阀的控制设备 n与导向燃气控制阀/应急截止阀 MBP23AA151执行机构相连接的控制设备 MBX82AS001主要由下列组成：伺服阀 MBX82AA101、螺线管型导向阀 MBX82AA002、压力过滤器MBX82AT001和 测量点MBX82CP401/402/404。 n在正常工作时螺线管型导向阀MBX82AA002通电。这样 可防止液压油流从执行机构下部空间排出口通过螺线管 型导向阀流入上部空间和
12、/或流入回流管并最终流入液 压油槽。 n活塞行程受伺服阀MBX82AA001控制。伺服阀由下列组 成：第一级带力矩电机和液压前置放大器以及第二级带 导向阀。第二级还具有液压功率放大器的作用。 n阀门执行机构与控制设备一样是控制回路不可缺少的组 成部分。位置控制器将位置信号以与负荷无关的电流形 式输入伺服阀，伺服阀则按与电流信号成比例的关系控 制来自液压油供应站的液压油流量，电流信号事先放大 许多倍。 n控制器输出的正电流打开导向燃气控制阀，而负电流则 关闭之。电流越大，则导向燃气控制阀打开或关闭的速 度越快。 n伺服阀液压油设定值的确定条件为：万一发生电源断电 （如电源线断开）事故，导向燃气控
13、制阀始终表现为 OPEN（打开）位置。 n要求增加控制阀升程时，液压油流量直接通过第二级的 测量表面流入液压缸下部空间。活塞向上行程压缩关闭 弹簧，并取代从上部空间流入液压油槽的液压油。通过 弹簧产生执行机构关闭力，即伺服阀动作，以使液压油 通过伺服阀从下部流入上部空间而被弹力所取代。执行 机构活塞行程由非接触式位置传感器进行监视。此传感 器根据实际位置输出模拟电流信号，并反馈回位置控制 器。 n如遇到跳闸，螺线管型导向阀MBX82AA002（基于断电- 关闭原理）断电并触发关闭控制阀。螺线管型导向阀断 电时下部空间卸压，造成关闭弹簧迅速关闭应急截止阀 。万一发生跳闸，下部空间的液压油通过螺线
14、管型导向 阀流入活塞上部的卸压空间（上部空间）和/或回流管 并最终流入液压油槽。 天然气应急截止阀的控制设备 n天然气应急截止阀（MBX70AS001）执行机 构的控制设备主要由下列组成：螺线管型 导通阀MBX70AA031、双向导向阀（筒形阀 ）MBX70AA051、螺线管型导向阀 MBX70AA001、压力过滤器MBX70AT001和 测量点MBX70CP401/402/403/404。 n要求打开天然气应急截止阀时，螺线管型导向阀 MBX70AA001和螺线管型导通阀MBX70AA031通 电，但后者稍有延迟。 n螺线管型导向阀MBX70AA001通电后，筒形阀 MBX70AA052中弹
15、力活塞的上部空间受压，从而 关闭筒形阀，并防止液压油流从执行机构下部空 间排出口通过筒形阀进入上部空间和/或回流管 并最终流入液压油槽。 n随后，螺线管型导通阀MBX70AA031通电并向下 部空间输送液压油。活塞向上行程压缩关闭弹簧 ，并取代从上部空间流入回流管和液压油槽的液 压油。 n如遇到跳闸，螺线管型导向阀MBX70AA001（基于断电- 关闭原理）断电并触发关闭天然气应急截止阀 MBP13AA051。 n螺线管型导向阀断电使下部空间卸压，造成Belleville弹 簧组迅速关闭天然气应急截止阀。作用在双向导向阀执 行机构活塞上的液压油卸压并流向液压油槽。在液压卸 中Bellevill
16、e弹簧组MBX70AS002产生的液压油压力打开双 向导向阀的弹力控制活塞，下部空间的液压油通过双向 导向阀流入活塞上部的卸压空间（上部空间）。 n作用在控制活塞上的预压关闭弹簧弹力太小，故要求在 接点A与B之间应有极小的压差，以使双向导向阀保持 关闭。因此，双向导向阀可以较小的压降来控制较大的 液压油流量。确保应急截止阀执行机构关闭时间极快。 Belleville弹簧组可以可靠地关闭应急截止阀。 n在接收到跳闸信号时，螺线管型导向阀MBX70AA001和 螺线管型导通阀MBX70AA031同时断电，从而中断与压 力管道的连接。然而，仅仅通过螺线管型导向阀的断电 即可确保可靠迅速地关闭阀门。
