汽轮机保安油系统课件模板

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1、鲁北发电厂汽轮机调节保安系统 发电部 魏建2016年05月04日 一汽轮机调节保安系统概述330MW调节保安系统采用数字式电调系统 DEH 液压部分采用高压抗燃油系统 EH DEH硬件既可以与DCS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DEH系统 电子部分 EH供油系统 EH执行机构 危急保安系统 ETS 电子部分 和TSI系统几大部分 1 1EH系统的总的功能是接受DEH信号操纵汽轮机的进汽阀 以调节通过汽轮机的蒸汽流量 EH系统可分为EH供油系统 EH执行机构 1 1 1EH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套提供动力油源并保证油的品质 1 1 2EH执

2、行机构用来直接控制各汽阀的开度 EH执行机构共包含有主汽门油动机2台 高压调节汽门油动机4台 再热主汽门油动机2台和再热调节汽阀油动机2台 油动机的开启 关闭或开度的大小均由DEH的电信号控制 同时还设有由AST油压控制的联锁保护功能 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 为系统提供超速保护及危急停机等功能 1 3ETS 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 TSI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 1 4TSI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

3、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 当超出预置的危险值时发送停机信号给ETS 使机组自动停机 2 0EH系统2 1EH系统的功能及组成EH系统的功能是接受DEH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EH系统实际上是DEH控制装置的执行机构 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 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DEH控制器发出的电气信号所要求的相应位置上 除正常控制进汽阀门的开度外 EH系统还包括在危急情况下自动关闭油动机的装置 卸载阀

4、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103 额定转速OPC电磁阀动作时 使危急遮断油或OPC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 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

5、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 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 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 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

6、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 线性位传移传感器 LVDT 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

7、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 便变为表示铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出 零位可机械地调整到油动机行程的中间位置 为了提高控制系统的可靠性 每个执行机构中安装了两个线性位移传感器 LVDT 在运算时取其中的一个高值 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 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 当有欲使执行机构动作的电气

8、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大 挡板两侧的喷嘴前油压与下部滑阀的两个腔室相通 因此 当两个喷嘴前

9、油压不等时 则滑阀两端的油压也不相等 两端的油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭 以控制高压油通向油动机活塞下腔 克服弹簧力打开汽阀 或者将活塞下腔通向回油 使活塞下腔的油泄去 由弹簧力关小或关闭汽阀 为了增加调节系统的可靠性 在伺服阀中设置了反馈弹簧管 在反馈弹簧管调整时设有一定的机械偏零 这样 假如在运行中突然发生断电或失去电信号时 借机械力量最后使滑阀偏移一侧 使伺服阀关闭 汽阀亦关闭 反馈弹簧管还有一个重要的负反馈作用 它可以增加调节系统的稳定性 当电气信号输入使挡板移动后 在滑阀两端面有一压差 使滑阀移动 此时反馈弹簧管产生弹性变形 平衡掉一些滑阀压差力 防止在阀滑两

10、端面压差力作用下 滑阀由中间位置被推向一端的极限位置 使油动机活塞移动过大 导致调节过程中产生振荡等情况 高压油经截止阀 10 m金属筛滤油器 伺服阀 进入高压油动机 该高压油由伺服阀控制 经计算机处理后的欲开大或者关小汽阀的电气信号由伺服阀放大器放大后 在电液转换器 伺服阀中将电气信号转换成液压信号 使伺服阀移动 并将液压信号放大后控制高压油的通道 使高压油进入油动机活塞下腔 油动机活塞向上移动 经杠杆带动汽阀使之开启 或者是使压力油自活塞下腔泄出 借弹簧力使活塞下移关闭汽阀 油动机活塞移动时 同时带动两个线性位移传感器 LVDT 将油动机活塞的机械位移转换成电气信号 作为负反馈信号与前面计

11、算机处理送来的信号相加 由于两者极性相反 实际上是相减 只有在原输入信号与反馈信号相加 使输入伺服阀放大器的信号为零后 这时伺服阀的主阀回到中间位置 不再有高压油通向油动机活塞下腔或使压力油自油动机活塞下腔泄出 此时汽阀便停止移动 并保持在一个新的工作位置 高压调节阀的快速卸载阀是由OPC油压来控制 起快速关闭调节阀的作用 此种关闭与电气系统无关 当OPC油压失去时 将使快速卸载阀动作时 它将的油动机活塞下腔工作油经有压回油母管排回油箱 有压回油母管同时与油动机活塞上腔相连 可将排油暂贮存在上腔 因而就不会引起回油管路过载 阀门组件上的大型弹簧提供快关所用的动力 EH供油系统是一个全封闭定压系

12、统 它提供控制部分所需要的全部动力油 整个系统由油箱 冷油器 滤油器 高压蓄压器 低压蓄压器 各种压力控制阀 油泵及马达等组成 由汽机转子直接带动的主油泵除通过注油器将润滑油供给汽轮机及发电机的轴承外 还供给机械超速遮断装置以及手动遮断装置用油 后者产生的安全油将通过隔膜阀与EH系统连结在一起 2 2EH供油系统 图2 1 2 2 1EH供油系统的工作介质EH供油系统必须使用三芳基磷酸酯型的合成油 抗燃油 为了控制油温 油箱底部装有电加热器 由温度控制器自动控制其启停 在有压回油母管上配置了冷油器 手动操作冷油器出水截止阀实行油温手动控制 当油温仍不能下降到正常范围时还可以启动循环泵 进一步冷

13、却油箱中存油的温度 油箱上配有磁翻板式液位计和液位开关 HL LL1 LLL2 LLL3 用于显示实际液位和在液位高于或低于正常范围时报警以及在液位过低200mm时联动停泵 从油箱盖向下插入油中的几根磁棒是为了吸附油中磁性颗粒 在油箱下方布置了2组相同容量 并联运行的EH主油泵 可以互为备用 油泵上配置了调压阀 可以调节系统油压 油泵的输出流量则是根据系统的需用量自动调节 每台油泵配有吸入口滤芯和出口滤芯 出口滤芯配有压差开关 63 MPF 1 2 在滤芯压差大于整定值时发出报警信号 油泵出口逆止阀是为了保护处于备用状态的油泵不受到高压油的反向冲击 每组油泵进 出口上都配置了隔离截止阀 供在线

14、维修用 正常工况下均应处于打开状态 高压母管上配置的溢流阀的压力设定值一般要高于油泵出口油压2MPa以上 正常工作时应处于关闭状态 仅在油泵调压功能故障 为系统免遭高压冲击而设 实际就是一个安全阀 如果溢流阀的压力设定值过于接近系统油压 就会有少量高压油通过溢流阀直接回油箱 不仅浪费能量 还会造成油箱油温的升高 EH油箱上显示系统油压的压力表共有4块 分别显示油泵出口压力和系统压力 同时还可以依此观察油泵出口滤芯的上 下游压力 得出具体压差值 高压母管上配置的压力变送器 XD EHP 将EH系统油压送到集控室显示 蓄能器是为了稳定油泵出口油压 压力开关 63 MP 的信号接点串入EH主油泵的自

15、动启动回路 以便在系统油压下降到整定值时自动启动备用油泵 该压力开关前设置了一个节流孔 压力开关后设置了一个手动截止阀 用于对备用油泵作定期活动试验 当打开截止阀时 压力开关 63 MP 就会接收到系统压力低的信号 将备用油泵启动起来 但由于节流孔的存在而不会影响系统的实际油压 试验成功 将手动截止阀恢复后 压力开关上的油压会自动恢复 然后必须手动操作停止启动起来的备用油泵 2 2系统设备 1 一个有足够容量的不锈钢油箱 在油箱顶部的人孔处装有一个由螺栓联接的盖板 油箱底部有一个手动的泄放阀 配有多个油泵吸油口和回油口 2 相同容量的两个主油泵 每个油泵通过柔性联轴器分别与驱动马达相联 每个油

16、泵设计成可连续工作 并布置在油箱的下方 以保证正吸入头 3 一套循环泵组 一套用于冷却及过滤循环泵 油泵为叶片泵 正常运行时不必投运 泵组上布置了可接软管的吸油口 在经过相关阀门的适当操作后 可以通过软管从油桶中吸油 即兼具了加油装置的功能 4 每一个泵吸油管上都安装了滤网 可以在相关的泵停运时更换滤芯 5 一个EH油箱控制块组件装在油箱顶部 它加工成能安装下列部件 a 2个滤芯式3微米金属丝网滤器 一个泵出口通一个滤芯 每个滤器均分开安装及封闭 这些滤芯可以清洗和重新使用 但必须要按专门的清洗技术进行 b 两个逆止阀装在每个泵的出口侧高压油路中 位于控制块中滤器的下游 c 一个溢流阀位于逆止阀的下游 用来监视油压 并且当油压高于设定值时 将油送回油箱 d 2个截止阀正常时全开 手动关闭其中的一个阀门 就使得控制块中对应的部分与高压油总管隔绝 便可对此部分的滤器 逆止阀以及泵进行在线维修 关闭其中的一个阀门 只隔绝双重系统的一路 不会影响汽轮机的运行 6 四根装有磁钢的空心不锈钢杆全部侵在油中 每个杆可以分别拆出进行清洗 7 一个磁翻板液位计 用于显示油箱中的液位 在液位计上还配置了液