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1、田湾核电站汽轮机控制讲义培训中心 周萍 2005-12第一部分 汽轮机电液调节系统（液压部分）1. 高压主汽门油动机的作用和工作原理高压主汽门油动机接收来自高压主汽门控制滑阀的信号，实现高压主汽门的开启、关闭和快速关闭。高压主汽门油动机是单侧进油式油动机。当需要开启高压主汽门时，动力油注入活塞下方，而活塞上方与排油通道连通，动力油克服弹簧阻力和汽门提升力将汽门打开；当需要关闭高压主汽门时，将活塞下方的动力油沿排油通道排出，油动机活塞在弹簧的作用下向下移动，关闭主汽门。2. 高压主汽门控制滑阀的工作原理。高压主汽门控制滑阀由活塞和套筒组成。主汽门控制油注入活塞上方，活塞下方有弹簧支承。当控制油压
2、大于弹簧压力时，活塞下移，将动力油引入油动机下方，将主汽门打开。油动机的移动通过反馈连杆作用在套筒上，使套筒下移，关闭动力油油口，油动机停止移动。3. 高压主汽门油动机部分行程定期试验高压主汽门油动机部分行程定期试验是通过活动手轮将高压主汽门控制滑阀的套筒缓慢下压，使油动机活塞下方与排油口连通，主汽门部分关闭。在试验时，要避免动作过快而使主汽门关闭。如果主汽门关闭会导致主蒸汽压力上升，机组甩负荷。4. 低压主汽门油动机的作用和工作原理低压主汽门油动机接收来自低压主汽门控制滑阀的信号，实现低压主汽门的开启、关闭和快速关闭。低压主汽门油动机是单侧进油式油动机。当需要开启低压主汽门时，动力油注入活塞
3、下方，而活塞上方与排油通道连通，动力油克服弹簧阻力和汽门提升力将汽门打开；当需要关闭低压主汽门时，将活塞下方的动力油沿排油通道排出，油动机活塞在弹簧的作用下向下移动，关闭主汽门。5. 低压主汽门加速关闭小油动机的作用和工作原理由于低压主汽门的尺寸、重量以及惯性较大，为了缩减低压主汽门的关闭时间，附加设计有加速关闭小油动机。机组正常运行时，小油动机滑阀在非稳定油路动力油的作用下，处于下死点位置。当汽轮机停机时，非稳定油路动力油沿排油通道排出，滑阀上移；而滑阀下方的汽阀在弹簧和蒸汽的作用下打开，新蒸汽进入加速关闭司服机构活塞上方，加速低压主汽门的关闭，并且将低压主汽门保持在关闭位置，直到主蒸汽隔离
4、阀关闭，汽源消失，关闭力失去。6. 在机组正常运行时低压主汽门油动机部分行程定期试验低压主汽门油动机部分行程定期试验是通过活动手轮将低压主汽门控制滑阀的套筒缓慢下压，使油动机活塞下方与排油口连通，主汽门部分关闭。在试验时，要避免动作过快而使主汽门关闭。7. 危急遮断器的工作原理正常情况下，危急遮断器的主滑阀在附加保安油压的作用下处于上死点位置，即危急遮断器处于“待命”状态。在事故情况下，当附加保安油压跌落时，危急遮断器的主滑阀在挂闸油压的作用下，向下移动至下死点，将主汽门控制油路以及一次脉动油路与排油通道连通，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当附
5、加保安油压短时恢复后，在挂闸油压的作用下主滑阀不会上移，系统处于安全状态。为了确保挂闸油压，系统设计有两路供油管线，并且通过逆止阀互为备用。8. 危急遮断器的挂闸在危急遮断器动作后，附加保安油压短时恢复，但是在挂闸油压的作用下主滑阀不能上移。为了将系统恢复到初始的“待命”状态，必须将同步器置于“0”位，使稳定油路与挂闸油路隔离，在挂闸油路失去油压后，主滑阀在附加保安油压的作用下向上移动至上死点位置。这一过程称为“危急遮断器挂闸”。9. 预保护停机电磁阀的作用和工作原理在机组正常运行时，预保护停机电磁阀处于断电状态，排油阀关闭，并且稳定油路动力油同时作用在滑阀活塞上下表面，由于S上S下，因此滑阀
6、活塞处于下死点位置。当汽轮机转速超过113或者转动加速度超过设定值时，汽轮机控制系统向预保护停机电磁阀发出电信号，使电磁阀通电，打开排油阀，将活塞上方油压降为零。这样，在活塞下方油压的作用下，活塞上移至上死点位置，将主汽门控制油路以及一次脉动油路与排油通道连通，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当电信号消失后，预保护停机电磁阀断电，排油阀关闭，电磁阀复位，主汽门控制油路以及一次脉动油路恢复正常，各主汽门和调门等自动开启，机组重新带负荷运行。10. 预保护停机电磁阀定期试验预保护停机电磁阀定期试验主要步骤如下：第一步：将同步器置于一定位置，保证高/低
7、压主汽门打开、高/低压调门打开、加热蒸汽调门打开、卸压调门关闭；第二步：向预保护停机电磁阀的电磁线圈供电，时限为1.5-2s，确认高/低压主汽门关闭、高/低压调门关闭、加热蒸汽调门关闭、卸压调门打开；第三步：确认在电信号消失后高/低压主汽门立刻打开而高/低压调门和加热蒸汽调门在主汽门开启时刻起6s后打开，卸压调门在主汽门开启时刻起6s后关闭；第四步：恢复系统初始状态。11. 事故停机电磁阀的作用和工作原理在机组正常运行时，事故停机电磁阀处于断电状态，滑阀活塞处于左死点位置。当出现事故停机电信号或者手动停机信号时，事故停机电磁阀自动通电，活塞克服弹簧的弹力向右移动，将附件保安油路与排油通道连通。
8、由于附件保安油路失去油压，触发危急遮断阀动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。当事故停机电信号或者手动停机信号消失后，电磁阀断电，在弹簧的作用下，活塞复位，附件保安油路油压恢复，但汽轮机必须“挂闸”后重新启动。12. 调速器滑阀的作用和工作原理调速器滑阀用于实现汽轮机负荷调节以及超速保护功能。调速器滑阀由机械离心式弹性调速器、活塞和套筒等组成。其中调速器滑阀的活塞由同步器控制，套筒由调速器控制。通过同步器和调速器的控制，可以改变一次脉动油路的油压，从而改变调门开度，实现汽轮机负荷和转速的调节功能。调速器滑阀还用于汽轮机超速保护，即当汽轮机转速超过
9、114时，依靠调速器旋转式重锤所产生的离心力的作用下，调速器泄油口打开，调速器滑阀套筒在压差的作用下向右移动至右死点位置，将附件保安油路与排油通道连通。由于附件保安油路失去油压，触发危急遮断阀动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，实现汽轮机打闸。13. 同步器滑阀的作用和工作原理同步器滑阀用于将稳定油路的动力油压转化为主汽门控制油压和挂闸油压。同步器滑阀由同步器手轮、同步器电机、减速装置、活塞以及套筒组成。当同步器处于“0”位时，稳定油路与挂闸油路隔离。如果此时危急遮断器主滑阀处于下死点位置，则在挂闸油路失去油压后，主滑阀在附加保安油压的作用下向上移动至上死点位
10、置，即“挂闸”；当同步器开启时，形成挂闸油压，危急遮断器处于“待命”状态。当同步器处于“0”位时，稳定油路与主汽门控制油路隔离，各主汽门和调门等处于关闭状态；随着同步器的开启，稳定油路与主汽门控制油路逐渐连通，主汽门控制油路油压逐渐升高，最终将主汽门打开。在同步器开启的过程中通过联动杠杆带动调速器滑阀活塞右移，逐渐关闭排油口，使一次脉动油路油压逐渐上升，保证在主汽门开启后，调门打开。14. 同步器的控制方式和运行方式同步器的控制方式有4种并且控制方式之间的相互转换只允许在共振区范围（1200rpmn2700rpm）以外进行：（1）来自汽轮机电液调节系统电子部分的信号自动驱动同步器电机；（2）来
11、自操纵员通过OM690发出的命令信号自动驱动同步器电机；（3）来自操纵员通过主控室后备盘发出的命令信号自动驱动同步器电机；（4）就地通过同步器手轮控制。同步器有3种运行方式：（1）低转速运行（250rpm）：在机组正常运行工况下保证40s内将调门从“空转”状态对应位置调整到“满负荷”运行对应位置；（2）中转速运行（1000rpm）：在机组启动时快速通过共振区，在通过共振区后，同步器恢复到低转速运行状态；（3）高转速运行（2200rpm）：在汽轮机保护动作后同步器快速回零以及完成危急遮断器的挂闸；在主汽门重新开启时，维持高转速，直到主汽门开启后，同步器恢复到低转速。15. 飞锤的作用和工作原理飞
12、锤用于汽轮机超速保护，即当汽轮机转速超过109-110时，在离心力的作用下，飞锤打击在飞锤杠杆上。飞锤杠杆将危急遮断阀小滑阀下压，使附加保安油路与排油通道连通。由于附件保安油路失去油压，危急遮断器动作，关闭高/低压主汽门、高/低压调门、加热蒸汽调门并且打开卸压调门，在0.5s内实现汽轮机打闸。规定自由端的飞锤为1飞锤，靠近1低压缸的飞锤为2飞锤。16. 注油滑阀的作用和工作原理注油滑阀用于汽轮机并网前和并网后的飞锤试验。注油滑阀有两个状态位置：“带负荷”位置和“空负荷”位置。在机组正常运行时，注油滑阀置于“带负荷”位置，飞锤试验拉杆处于中间位置，禁止向飞锤注油。当注油滑阀切换到“空负荷”位置时
13、，按下注油滑阀，稳定油路的动力油通过注油滑阀直接注入两个飞锤底部，使两个飞锤在较低转速下飞出；释放注油滑阀后，稳定油路隔离，停止注油，飞锤复位。当注油滑阀切换到“带负荷”位置时，按下注油滑阀，稳定油路的动力油通过注油滑阀注入飞锤试验拉杆中心孔，然后沿中心孔通往选定试验飞锤底部，使试验飞锤在较低转速下飞出。17. 飞锤试验拉杆的作用和工作原理飞锤试验拉杆用于选择试验飞锤，实现不停机的注油试验。飞锤试验拉杆有三个位置：中间位置、推入位置和拉出位置。在“中间位置”：两个飞锤杠杆处于工作位置，与危急遮断器连接，并且两个飞锤注油口关闭，如果汽轮机转速超过109-110，两个飞锤同时动作，触发飞锤杠杆动作
14、，继而由危急遮断器触发超速停机保护；在“推入位置”：1飞锤杠杆处于工作位，与危急遮断器连接，并且相应注油口关闭，而2飞锤杠杆处于试验位，与危急遮断器脱离，并且相应注油口打开，使2试验飞锤在较低转速下飞出； 在“拉出位置”：2飞锤杠杆处于工作位，与危急遮断器连接，并且相应注油口关闭，而1飞锤杠杆处于试验位，与危急遮断器脱离，并且相应注油口打开，使1试验飞锤在较低转速下飞出。18. 汽轮机并网前的飞锤试验汽轮机并网前飞锤试验的主要步骤如下：第一步：将注油滑阀切换到“空负荷”位置；第二步：将飞锤试验拉杆置于“中间位置”；第三步：通过同步器将汽轮机转速降至2850rpm；第四步：按下注油滑阀，将稳定油
15、路的动力油同时注入两个飞锤底部；第五步：通过同步器缓慢提升汽轮机转速，直到飞锤动作，机组打闸，记录下飞锤动作时转速值（不超过2950rpm）和动作的飞锤号；第六步：释放注油滑阀，停止向两个飞锤底部注油，飞锤复位；第七步：通过同步器将汽轮机转速恢复至3000rpm。第八步：将注油滑阀切换至“带负荷”位置，同时将飞锤试验拉杆置于“推入/拉出位置”（试验位置），动作过的飞锤退出，准备对未动作的飞锤进行试验；第九步：通过同步器将汽轮机转速降至2850rpm；第十步：按下注油滑阀，将稳定油路的动力油注入飞锤试验拉杆中心孔，然后通往未动作的飞锤底部；第十一步：通过同步器缓慢提升汽轮机转速，直到飞锤动作，机组打闸，记录下飞锤动作时的转速值；第十二步：释放注油滑阀，停止向飞锤底部注油，飞锤复位，并将飞锤试验拉杆置于“中间位置”；第十三步：通过同步器将汽轮机转速恢复至3000rpm。19. 汽轮机并网后的飞锤试验汽轮机并网后飞锤试验的主要步骤如下：第一步：将注油滑阀切换至“带负荷”位置；第二步：将飞锤试验拉杆置于“推入/拉出位置”（试验位置），准备对选定的飞锤进行试验；第三步：按下注油滑阀，将稳定油路的动力油注入飞锤试验拉杆中心孔，然后通往试验飞锤的底部；第四步：确认试验飞锤发出动作信号；第五步：释放注油滑阀，停止向飞锤底部注油，飞锤复位，并将飞锤试验拉
