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1、 鲁北发电厂鲁北发电厂 汽轮机调节保安系统汽轮机调节保安系统 发电部：魏发电部：魏 建建 20162016年年0505月月0404日日 一一 汽轮机调节保安系统概述汽轮机调节保安系统概述 n n 330MW330MW调节保安系统采用数字式电调系统（调节保安系统采用数字式电调系统（DEHDEH），液压部分采用），液压部分采用 高压抗燃油系统（高压抗燃油系统（EHEH）。）。DEH DEH 硬件既可以与硬件既可以与DCS DCS 的硬件相同，也可以的硬件相同，也可以 是独立的硬件。本调节保安系统大致可分为是独立的硬件。本调节保安系统大致可分为DEH DEH 系统（电子部分），系统（电子部分）， E
2、H EH 供油系统，供油系统，EHEH执行机构，危急保安系统、执行机构，危急保安系统、ETSETS（电子部分）和（电子部分）和TSI TSI 系统几大部分。系统几大部分。 n n 1.1 EH 1.1 EH 系统的总的功能是接受系统的总的功能是接受DEH DEH 信号操纵汽轮机的进汽阀，以调节信号操纵汽轮机的进汽阀，以调节 通过汽轮机的蒸汽流量。通过汽轮机的蒸汽流量。EH EH 系统可分为系统可分为EH EH 供油系统、供油系统、EH EH 执行机构。执行机构。 n n 1.1.1 EH 1.1.1 EH 供油系统是以高压抗燃油作为工质，为各执行机构及安全部供油系统是以高压抗燃油作为工质，为各
3、执行机构及安全部 套提供动力油源并保证油的品质。套提供动力油源并保证油的品质。 n n 1.1.2 EH 1.1.2 EH 执行机构用来直接控制各汽阀的开度。执行机构用来直接控制各汽阀的开度。EH EH 执行机构共包含执行机构共包含 有主汽门油动机有主汽门油动机2 2 台，高压调节汽门油动机台，高压调节汽门油动机4 4台，再热主汽门油动机台，再热主汽门油动机2 2 台和再热调节汽阀油动机台和再热调节汽阀油动机2 2台。油动机的开启、关闭或开度的大小均由台。油动机的开启、关闭或开度的大小均由 DEHDEH的电信号控制，同时还设有由的电信号控制，同时还设有由ASTAST油压控制的联锁保护功能。油压
4、控制的联锁保护功能。 n n 1.2 1.2 危急保安系统由危急遮断控制块、隔膜阀、超速遮断机构等组成危急保安系统由危急遮断控制块、隔膜阀、超速遮断机构等组成 ，为系统提供超速保护及危急停机等功能。，为系统提供超速保护及危急停机等功能。 n n 1.3 ETS1.3 ETS（电子部分）是汽机的紧急停机装置，它根据汽轮机安全运（电子部分）是汽机的紧急停机装置，它根据汽轮机安全运 行要求，接受就地一次仪表、行要求，接受就地一次仪表、TSITSI二次仪表及其他系统要求汽机停机二次仪表及其他系统要求汽机停机 的信号，控制停机电磁阀，使机组紧急停机，保护汽轮机。的信号，控制停机电磁阀，使机组紧急停机，保
5、护汽轮机。 n n 1.4 TSI 1.4 TSI 是汽轮机的监测保护系统，在汽轮机盘车、启动、运行和超是汽轮机的监测保护系统，在汽轮机盘车、启动、运行和超 速试验以及停机过程中，可以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械速试验以及停机过程中，可以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械 状态参数，并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险状态参数，并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险 值时发送停机信号给值时发送停机信号给ETSETS，使机组自动停机。，使机组自动停机。 n n 2.0 EH 2.0 EH 系统系统 n n 2.1 EH 2.1 EH 系统的功能及组成系统的功能及组
6、成 n n EH EH 系统的功能是接受系统的功能是接受DEH DEH 输出指令，控制汽轮机进汽阀门开度，改输出指令，控制汽轮机进汽阀门开度，改 变进入汽轮机的蒸汽流量，满足汽轮机转速及负荷调节的要求。因此变进入汽轮机的蒸汽流量，满足汽轮机转速及负荷调节的要求。因此 EH EH 系统实际上是系统实际上是DEH DEH 控制装置的执行机构。控制装置的执行机构。 n n 控制再热主汽门的油动机，在汽机挂闸后，即将再热主汽门开启到全控制再热主汽门的油动机，在汽机挂闸后，即将再热主汽门开启到全 开位置。开位置。 n n 控制主汽门及高中压调节汽门的油动机将汽轮机进汽阀门控制到由控制主汽门及高中压调节汽
7、门的油动机将汽轮机进汽阀门控制到由 DEH DEH 控制器发出的电气信号所要求的相应位置上。控制器发出的电气信号所要求的相应位置上。 n n 除正常控制进汽阀门的开度外，除正常控制进汽阀门的开度外，EH EH 系统还包括在危急情况下自动关闭系统还包括在危急情况下自动关闭 油动机的装置（卸载阀）。油动机的装置（卸载阀）。 n n 快速卸载阀：安装在油动机液压块上，它主要作用是当机组发生故快速卸载阀：安装在油动机液压块上，它主要作用是当机组发生故 障必须紧急停机或在危急脱扣装置动作或机组转速超过障必须紧急停机或在危急脱扣装置动作或机组转速超过103%103%额定额定 转速转速OPCOPC电磁阀动作
8、时，使危急遮断油或电磁阀动作时，使危急遮断油或OPCOPC油泄油失压后，可使油泄油失压后，可使 油动机活塞下去腔的压力油经快速卸载阀快速释放，这时不论伺服油动机活塞下去腔的压力油经快速卸载阀快速释放，这时不论伺服 阀放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭。阀放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭。 n n 在快速卸载阀中有一杯状滑阀，在滑阀下部的腔室与油动机活塞下在快速卸载阀中有一杯状滑阀，在滑阀下部的腔室与油动机活塞下 腔的高压油路相通。滑阀上部右侧复位油腔室经逆止阀与危急遮断腔的高压油路相通。滑阀上部右侧复位油腔室经逆止阀与危急遮断 油路相通，而另一侧腔室是
9、经一针形阀与油动机活塞上腔及回油通油路相通，而另一侧腔室是经一针形阀与油动机活塞上腔及回油通 道相连。在正常运行时，滑阀上部的油压作用力加上弹簧力将大于道相连。在正常运行时，滑阀上部的油压作用力加上弹簧力将大于 滑阀下部高压油的作用力，将杯状滑阀压在底座上，使高压油与油滑阀下部高压油的作用力，将杯状滑阀压在底座上，使高压油与油 缸回油相通的油门关闭，油动机油缸活塞下腔的高压油油压建立，缸回油相通的油门关闭，油动机油缸活塞下腔的高压油油压建立， 将阀门开启。当危急遮断油泄掉时，复位油腔室油压失去，滑阀下将阀门开启。当危急遮断油泄掉时，复位油腔室油压失去，滑阀下 部高压油将顶开滑阀，打开排油口，使
10、油动机活塞下去腔的压力油部高压油将顶开滑阀，打开排油口，使油动机活塞下去腔的压力油 经快速卸载阀快速释放，在阀门弹簧力作用下，将阀门关闭。经快速卸载阀快速释放，在阀门弹簧力作用下，将阀门关闭。 n n 流孔是产生快速卸载阀的复位油的，一旦该节流孔堵死，则会产生复流孔是产生快速卸载阀的复位油的，一旦该节流孔堵死，则会产生复 位油降低或失压的现象，将会直接影响执行机构的正常运行。阻尼孔位油降低或失压的现象，将会直接影响执行机构的正常运行。阻尼孔 对杯状滑阀起稳定作用，以免在系统油压变化时产生不利的振荡。对杯状滑阀起稳定作用，以免在系统油压变化时产生不利的振荡。 n n 正常运行时，应将针形阀手柄完
11、全压死在阀座上，仅在现场手动卸荷正常运行时，应将针形阀手柄完全压死在阀座上，仅在现场手动卸荷 时才拧开此针形阀。用卸载阀手动关闭调节阀时，首先关闭截止阀，时才拧开此针形阀。用卸载阀手动关闭调节阀时，首先关闭截止阀， 以防止高压油大量泄掉，再缓慢开启针形阀手柄，慢慢降低快速卸载以防止高压油大量泄掉，再缓慢开启针形阀手柄，慢慢降低快速卸载 阀的复位油压力，观察阀门和油动机移动到关闭位置。当要打开阀门阀的复位油压力，观察阀门和油动机移动到关闭位置。当要打开阀门 ，首先将针形阀手柄完全压死在阀座上，然后缓慢打开截止阀。，首先将针形阀手柄完全压死在阀座上，然后缓慢打开截止阀。 n n 线性位传移传感器（
12、线性位传移传感器（LVDTLVDT）：是一种电气机械式传感器，它产生与其）：是一种电气机械式传感器，它产生与其 外壳位移成正比的电信号。它由三个等距离分布在圆筒形线圈组成，一外壳位移成正比的电信号。它由三个等距离分布在圆筒形线圈组成，一 个磁铁芯杆固定在油动机连杆上，此铁芯是轴向放置在线圈组件内，中个磁铁芯杆固定在油动机连杆上，此铁芯是轴向放置在线圈组件内，中 央线圈是初级线圈，它是由交流电进行激励的，这样在外面的两个线圈央线圈是初级线圈，它是由交流电进行激励的，这样在外面的两个线圈 上就感应出电动势。外面这两个线圈（次级）是反向串联在一起的，因上就感应出电动势。外面这两个线圈（次级）是反向串
13、联在一起的，因 而次级线圈的电压两个相位是相反的，所以，次级线圈的净输出是该两而次级线圈的电压两个相位是相反的，所以，次级线圈的净输出是该两 线圈所感应的电动势只之差。铁芯在中间位置，传感器输出为零；当铁线圈所感应的电动势只之差。铁芯在中间位置，传感器输出为零；当铁 芯与线圈有相对位移，例如。铁芯向上移动时，则上半部线圈所感应的芯与线圈有相对位移，例如。铁芯向上移动时，则上半部线圈所感应的 电动势较下半部线圈所感应的电动势大，其输出电压代表上半部的极性电动势较下半部线圈所感应的电动势大，其输出电压代表上半部的极性 。次级线圈输出电压是交流的，经过一解调器整流滤波后，便变为表示。次级线圈输出电压
14、是交流的，经过一解调器整流滤波后，便变为表示 铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出。零位可铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出。零位可 n n 机械地调整到油动机行程的中间位置。机械地调整到油动机行程的中间位置。 n n 为了提高控制系统的可靠性，每个执行机构中安为了提高控制系统的可靠性，每个执行机构中安 n n 装了两个线性位移传感器（装了两个线性位移传感器（LVDTLVDT），在运算时），在运算时 n n 取其中的一个高值。取其中的一个高值。 n n 电液转换器（伺服阀）：是一个力矩马达和两级液压放大及机械反馈系电液转换器（伺服阀）：是一个力矩马达和两级液压放大及机械反馈系 统所组成。第一级液
15、压放大是双喷嘴和挡板系统；第二级放大是滑阀系统所组成。第一级液压放大是双喷嘴和挡板系统；第二级放大是滑阀系 统。高压油进入伺服阀分成两股油路，一路经过滤后进入滑阀两端容室统。高压油进入伺服阀分成两股油路，一路经过滤后进入滑阀两端容室 ，然后进入喷嘴与挡板间的控制间隙中流出；另一路高压油就作为移动，然后进入喷嘴与挡板间的控制间隙中流出；另一路高压油就作为移动 油动机活塞的动力油由滑阀控制。其原理如下：油动机活塞的动力油由滑阀控制。其原理如下： n n 当有欲使执行机构动作的电气信号由伺服阀放大器输入时，则伺服阀力当有欲使执行机构动作的电气信号由伺服阀放大器输入时，则伺服阀力 矩马达中的电磁线圈中
16、就有电流通过，并在两旁的磁铁作用下，产生一矩马达中的电磁线圈中就有电流通过，并在两旁的磁铁作用下，产生一 旋转力矩使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个旋转力矩使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个 喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离相等，使两侧喷喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离相等，使两侧喷 嘴的泄油面积相等，则喷嘴两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁嘴的泄油面积相等，则喷嘴两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁 带动挡板转动时，则挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小，带动挡板转动时，则挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小， 流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板的距离变大，泄油流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板的距离变大，泄油 量增大，使喷嘴前的油压变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩而量增大，使喷嘴前的油压变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩而 产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷嘴挡板系统将信号放产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷嘴挡板系统将信号放
