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1、汽机调速系统介绍及 检修工艺 第一章 概述保证汽轮机按我们预定的要求运转是汽 轮机自动调节的基本任务，首先就是保 证在各种可能遇到的运转情况，例如启 动、改变负荷、甩负荷、停机等，均能 安全可靠，而且有尽可能好的运行特性 ，对于长期运行的工况还要求有较好的 经济性。 三河电厂日产三菱2X350MW汽轮发电机组油 系统分为控制油系统、润滑油系统、高压油系 统、顶轴油系统、密封油系统组成。正常运行 时为主油泵、两级射油器提供所需油量，并设 置高压交流辅助油泵、交流盘车油泵、直流事 故油泵、主油传送泵、顶轴油泵起辅助作用。 主油箱布置在零米，容积为25m.给水泵小汽机 油箱布置在12.5米平台，由设
2、置在#1机固定端 储油罐供给所需用油。油系统管道采用套装油 管式，各轴承进油管均带有临时滤网。 第一节 汽轮机供油系统 汽轮机的调节系统放大机构及执行机构和安全 保护装置的放大和执行机构都是用透平油作工 质，是三菱汽轮机的又一特点，同时支持 轴承和推力轴承也需要大量的油来润滑、冷却 ，所以汽轮机必须有供油系统以保护上述装置 的正常运行。 汽轮机供油系统作用： （1）减少轴承接触表面的摩擦损失并带走摩 擦产生的热量以及金属中由蒸汽传来的热量； （2）保证调节系统和保护装置的正常工作； （3）供给各传动机构的润滑用油。 显然，供油系统的可靠性，对汽轮机的正常运 行有着非常重大的意义，任何供油中断，
3、即使 是及其短暂的，都将给机组带来严重的后果， 同时为了保证调节系统正常工作，还要求供油 压力相当稳定。 供油系统的主要设备：主油泵、辅主油泵（高 低压）、盘车油泵、顶轴油泵、直流事故油泵 、射油器、冷油器、排烟风机、滤油器、邮箱 、溢流阀、净油机等。 正常运行时，油系统由主油泵供油，主油泵出 口的油经逆止阀、滤油器送入高压油管，高压 油管的油分四路通往下列用处：一路通往润滑 油射油器，一路通往主油泵入口射油器，一路 作为调节保安系统油源，一路作为发电机氢密 封系统补充油。 在启动、停机过程中，当主油泵未达到额定转 速之前，是由辅助油泵供油，辅助油泵具有高 压油泵及低压油泵串于同一根轴上，分别
4、向高 压油管及润滑系统供油。 此外，还备有盘车油泵及事故油泵，以备在润 滑油压由于某种原因下跌时，能在各自动作油 压下相继启动。 在润滑油系统中溢流阀，以保证各轴承油压稳 定在100KP左右，还设有防止油压降低的压 力开关，当润滑油降低到85KP时，辅助油泵 自启动；当油压降低到75KP时，盘车油泵自 启动；当油压降到65KP时，直流事故油泵自 启动。油压降到30KP以下而盘车装置仍在运 转时，切断盘车装置电源，停止盘车。 压力开关只能使各油泵自动启动，然而油压恢 复以后，不会自动停止各泵，只能手动停泵， 这样做是防止油泵频繁启停和油压波动。 各备用泵停用后如果油压正常，应仍将各泵置 于“自动
5、”状态。 润滑油系统中装有两台冷油器，润滑油由射油 器或辅助低压油泵的出口经冷油器后送往汽轮 发电机各轴承。冷油器的冷却水量可根据油温 自动调节。要求轴承回油温度达70度时，冷油 器出口温度保持在40度，运行中最高不超过48 度。 两台冷油器之间装有三通切换阀。通过切换阀 可以在运行中无扰地进行冷油器的切换，但备 用冷油器中必须充满油，才能保证切换时连续 供油，所以每次检修后必须对冷油器进 行充油，以防止切断中断油。 三菱机组的盘车装置具有自启动性能， 配有一套零转速检测装置，当机组转速 低到3rpm时，自动投入盘车装置。第二节 汽轮机控制油系统 供油部分主要靠汽轮机主轴的主油泵向调节系 统供
6、油（机组启动阶段由辅助油泵的高压泵供 油），这路来的油形成高压油路，可用来作各 油动机的动力油，动力油通过节流并接上高压 溢流阀后的油用来用各个电液转换器的控制油 。 安全油路是高压油路的油经过节流孔后，并接 有安全溢流阀而形成，它可以接受各个安全保 护元件的脉冲信号作用而跌落，关闭各个高压 主汽阀、调节阀、再热主汽阀和中压调节阀。 四个电液（E/H）转换器，一个电液转换器控 制两个高压阀、另两个电液转换器控制四个高 压调节阀，其中在前箱左侧的一个控制#1与#3 高压阀，右侧的控制#2与#4高压阀，还有一个 电液转换作为控制两个中压阀的。电液转换器 是把DEH中各个阀位的控制电信号转换为控制
7、各阀的油压信号。再热主汽阀不用电液转换器 ，是因为它仅接受安全油压的升或跌来直接开 关阀门，就可以满足运行的需要。 十个油动机，汽轮机的高压主汽阀，高压调节 阀，再热主汽阀及再热调节阀都有各自的油动 机来驱动。除再热主汽阀的油动机外，其油动 机都是在各自对应的电液转换器输出的控制信 号油压的作用下工作。 除了上述几部分组成外，系统中还有许 多值得注意的元件，用以完善系统的性 能，如高压减压阀，它的动作压力整定 低于主油泵的低限压力，以保证不受主 油泵出口压力波动的影响，另一方面还 可以保证各电液转换器用油压力稳定， 使电液转换器在动态工作压力相对稳定 在一定的水平上，这样输出的控制信号 脉冲油
8、压油良好的质量。 抽汽逆止阀气动阀是当安全油压跌落时 ，通过它泄掉抽汽逆止阀的压缩空气， 使各抽汽逆止阀关闭。 各电磁阀有不同的作用，如图11中SV-4电磁 阀是作为高压主汽阀活动试验用的，SV-5电磁 阀是作为再热主汽阀活动试验用的，SV-7电磁 阀是作为中压调节阀活动试验用的，SV-15电 磁阀是作为限制甩负荷时动超速而控制高压调 节阀(GV)的，SV-16电磁阀是作为限制甩负荷 时动超速而控制中压调节阀(ICV)的。 脱扣控制阀是为了防止再热主汽阀阀杆漏汽用 的。当汽轮机复置使再热主汽阀随即打开，当 开度到80时，限位开关使电磁阀SV-8励磁， 安全油进入脱扣控制阀活塞下，脱扣控制阀关
9、闭，通往凝汽器的漏汽被切断，再热主汽阀阀 杆端部建立起压力，使阀杆推向一边，由于这 个推力使阀杆另一端与阀套间隙漏汽封死，当 需停机，脱扣控制阀打开，阀杆端部压力下跌 ，使再热主汽阀关闭灵活自如。第三节 汽轮机保安油系统 保安油系统通常包括两部分内容，即安全监视 系统与安全保护系统。 安全监视系统发出报警信号，提醒、操作者采 取必要的措施处理局部故障；安全保护系统则 发出停机信号并且实行停机，以免设备遭到破 坏。 安全监视项目往往比安全保护项目多，这样可 以更好地为安全运行服务，安全保护只是取其 中的某些必不可少的项目进行保护，避免设备 大的损坏，并可使停机可能性降低到最低限度 ，总之保护也是
10、为安全运行服务 安全监视与安全保护项目： 轴振动、轴偏心、轴位移胀差、各轴承温度、 回油温度、汽缸上下金属温差、排汽温度、真 空度、转速、轴承油压低等。 保安设备主要包括：危机脱扣装置本体、危机 遮断器、手动停机阀、推力瓦保护装置、真空 保护、轴承油压保护、各种电磁阀、试验阀。 各种保安设备动作，其最终结果是安全油排掉 ，即安全油压跌落0KPa，这就是保护动作总的 输出，有了这个输出，采引起其后面一系列环 节动作。 由于保安系统的功能是无故不动作，很可能造 成积垢、锈蚀而卡涩。为了保证保安系统保护 动作可靠性，避免拒动和误动。所以通常在保 护设备中的均要具备不影响机组运行的 条件下，能进行各保
11、护设备的试动作， 即“在线试验”，满足在线试验必须做到 人为地使某种保护动作时，不发生停机 ，这样即使人们确认该保护能可靠地动 作，又不影响当时的生产运行。第四节 DEH介绍1.DEH的组成 1.1给定值选择处理回路 1.2检测、反馈回路 1.3转速、负荷调节器 1.4阀门管理程序：VMP 1.5伺服系统 1.6OPC及ETSDEH液压控制系统简图G VR S VT VI VopcMMMMAST机 械 超 速手 动 打 闸主油泵来MMAST油OPC油EH油抽汽 逆止 门大 气仪 用 气1.1给定值选择处理回路： 从以下给定值中选择，提供给工作回路 ：TPC；RB；OA；ATC；AS；CCS；其
12、 他遥控装置。 给定值分为两类，一类送给调节器；另 一类直接送到VMP什么是TPC：低气压保护？ 在调节阀开度大于全行程的20条件下，如 果由于锅炉出现事故等原因使主蒸汽压力下 降至低于某一设定值，DEH将按主汽阀压力 保护给出的速率降低负荷的给定值，减小负 荷，使功率控制系统关小调节阀门。直至主 蒸汽压力恢复至规定值或调节阀关小至全行 程的20%为止。 目的：维持汽压；保护末级叶片。1.2检测、反馈回路 反馈信号 N：电功率反馈MW； n：转速反馈WS； IMP：调节级压力； TP：主汽压。用于TPC判断。(部分厂家 DEH中有压力调节回路。)检测信号 ASL：挂闸信号； BR：油断路器信号
13、 IEP：中压缸排汽压力；汽轮机机械功率 估计 RCP：再热冷段压力 RHP：再热热段压力1.3转速、负荷调节器 数字调节器，由DEH微机中软件实现， 是DEH的控制核心功能1.4阀门管理程序VMP 功能：将总流量请求信号转化为各阀流 量请求，按凸轮特性算出本阀阀位给定 值 。什么是单阀控制和顺序阀控制？ 单阀控制：节流调节法 顺序阀控制：喷嘴调节法单阀控制的优点、缺点：启动过程中，调节级后的蒸汽温度波动小 ，金属热应力小；节流损失大，经济性差。顺阀控制的优、缺点：启动过程中，调节级后的蒸汽温度波动大 ，金属热应力大；节流损失小，经济性好。单阀控制方式下的工作过程流量请求每阀流量凸轮特性每阀开
14、度阀门个数顺阀控制方式下VMP的工作过程流量请求全开阀个数全开阀流量凸轮特性控制阀开度控制阀流量1.5伺服系统构成： VCC卡，一门一块 D/A转换 伺服放大器：阀位调节器 伺服阀（电液转换器）：根据伺服放大器来的电流信 号，控制油动机底部进油、泄油。动圈式和动铁式。 油动机：单侧进油。 特点 一门一套，相互独立。为实现单阀、顺阀控制方式提 供了物质基础 1.6自动保护系统 初步认识ETS及OPC （1）ETS：危急遮断系统。 针对工况：汽轮机内部存在严重问题，继续运行将 严重毁坏设备。 功能：根据监视参数发现机组危险时，实现紧急停 机的系统。 构成：由检测感受机构、逻辑判断回路(继电器)和执
15、 行机构（四个AST电磁阀）构成。 动作基本过程：参数超过规定值，ETS动作，AST电 磁阀断电，主汽门、调门、抽汽逆止门关闭。.OPC：超速保护 针对工况：汽轮机本身不存在问题，电气 系统故障使机组轴系上的原动力矩（蒸汽 ）和电磁力矩（阻力矩）之间的平衡打破 ，不采取措施机组有超速的危险。 功能： 1）当汽轮机有超速可能时，关高、中压调 门。最终实现维持机组空转，机不跳闸。 2）当电气系统甩部分负荷，机组有解列危 险时，快关中压调门，恢复机组机械、电 气能量平衡。 构成：OPC逻辑判断回路，两个OPC电磁阀， 快速卸负荷阀，CIV快关、快开电磁阀。 动作基本过程： 1）BR=0&“甩负荷量大
16、于30%（15%）” OR n103% OPC 动作，OPC电磁阀开，快速关高、中压调 门 2）BR=1&|IEP-MW|30% （15%） MCR，快 关中压调门，0.3-1S后快开。 2. DEH的基本功能 2.1汽轮机的自动控制 ：转速、功率、遥控接口 2.2汽轮机超速保护(OPC) 2.3汽轮机状态监视 2.4汽轮机的自启动(ATC)： 转速ATC CCS-ATC OA-ATCBR？ 转速调 节器负荷调 节器执行机构T2T LVDT运行人员 手动来阀位 给定DEH的工作方式示意图TOAV M PCCS来T1汽轮发电机组TATCAS遥控？DEH的工作方式示意图第二章 调速设备检修工艺第一节 油动机 1.油动机结构原理本节以高压油动机为例 它是由油动机活塞
