危急遮断器复位装置

关于NK50/56/0型驱动锅炉给水泵汽轮机保安系统的改进

郭曙祥

（青岛发电厂，青岛, 266031）

[摘要]本文介绍了青岛发电厂4台NK50/56/0型驱动锅炉给水泵小汽轮机调节保安系统的改进方法，为其他类型给水泵小汽轮机调节保安系统的改造提供了经验。

[关键词] 给水泵小汽轮机；保安系统；调速

1、前言

青岛发电厂一期工程设计有4台NK50/56/0型驱动锅炉给水泵小汽轮机，承担着向2台1020T/H 燃煤锅炉给水泵提供动力的重要责任。自青岛发电厂2台300MW汽轮机发电机组1996年11月全面投产以来，机组某些原始设计的缺陷也逐渐暴露出来，尤其是4台NK50/56/0型小汽轮机的调节保安系统中隐藏的一些设计、安装的弊端，直接威胁着小机保安系统的安全运行。如果保安系统失灵将引发机组过分超速，即使时间很短，也可能引起严重的事故。

NK50/56/0型小汽轮机由杭汽厂引进西门子技术制造，其调节保安系统分为PGA-EG液调，Woodward505电调及保安系统三大部分，调节方式以电调为主，液调跟踪备用，调速范围为额定转速的50%-100%，即2800-5600转/分。而危急遮断器和危急遮断滑阀是保安系统的重要组成部分，他们控制着汽轮机的最高转速，当小机的工作转速超出额定转速的9R11%时，危急遮断器飞锤打击滑阀搭钩，使滑阀移动泄油而停机。

2、危急遮断器飞锤调整螺钉的重新整定

由于青岛发电厂1A小机出厂前未做过机械超速试验，故1999年4月在1A小机大修时须重新整定危急遮断器飞锤的调整螺钉，它装在小机转子前轴段部分的径向孔中。危急遮断器飞锤原理图如图1：

危急遮断器飞锤是偏心的，设定其重心离轴的旋转中心距离为X0，它在运行中始终受有一个向外飞出的离心力。当转子转速还未达到它的动作转速n1时，弹簧预紧力F A超过离心力，飞锤不能飞

出；当转速达到动作转速n1后，飞锤离心力C=G/g×X0（2 πn1/60）2克服F A飞出。飞锤飞出后，弹簧将进一步受压缩，但飞锤的偏心也增加了，在同样的转速n1下，离心力C的增加超过了弹簧力F 的增加，因此飞锤可移动S走到另一个极限位置，打击危急遮断器滑阀搭钩，使机组迅速停机。

为保证飞锤的打击力足够，C max － F max应为二倍的需要打击力，一般取10-20Kg，飞锤的飞行距离S亦不应过大，一般取4-6mm，而飞锤的复回转速n2必须大于最高额定转速n H，以保证危急遮断器滑阀迅速复位。飞锤打击力分析图如图2：

图2 飞锤打击力的分析图

根据以上分析图可列出以下平衡方程式：

飞锤开始飞出时的离心力：C = F A = G/g×X0（2 π n1 /60）2

飞锤已飞出时的离心力：C max = G/g×(X0+S) ×（2 π n1 /60）2

飞锤开始复位时的离心力：C= F max = G/g×(X0+S) ×（2 π n2 /60）2

假定危急遮断器飞锤内调整螺钉质量为G’/g，而飞锤自身质量为G0/g，为保证运行中G’/g 不发生松动位移，可将调整螺钉调到飞锤的最底端，然后通过多次选定不同的G’/g，即用天平法多次选定不同的调整螺钉质量，即可保证n1落在109%-111%n H标准之列。

参照杭汽NK50/56/0----T6315产品规范

式中选定：S=5mm；

X0=23MM；

n H=5600rpm；

n1=(9-11)%n H；

n2=6152rpm>n H；

G0/g=142.9g；

G/g=G0/g=G’/g；

C max-F max=10Kg (即2倍需要的打击力)；

列出总方程式：

C max-F max= (G0/g + G’/g) (X0+S) [(2 π /60)2－(2 π /60)2]

在以上方程式中有八个未知数，C max、F max、G0、G’、 X0、S、n1、n2，已知C max-F max、G0/g、S、X0、n2，只要选定不同的，即可精确地推算出危急保安的动作转速，并通过至少三次的机械超速试验验证各计算值。

现在把计算和试验所得的参数列成下表：

调整螺钉质量G’/ g（克）12.7 10.0 4.3

计算遮断转速 N1（转/分） 6169 6169.3 6170.0 机械超速试验值

N1’（转/分）

6189

6169

6170

3、危急遮断滑阀节流孔的改进：

当危急遮断飞锤飞出撞击危急保安装置搭钩或手打危急遮断器时，则搭钩连动危急遮断滑阀，并利用弹簧力，将速关阀中的速关油泻掉，关闭速关阀而停机。危急遮断滑阀原理图如图3：

图3 危急遮断滑阀原理图

回油）

）

2003年6月，1A 、1B 小机在扩大性小修中发现，手打危急遮断装置时有不掉闸现象，经检查发现危急遮断滑阀进油口处的节流孔过大（Φ8mm ），起不到相应的节流作用。从图3可知，节流小孔D 在这里不可缺少。如果节流孔D 过大，则挂闸后Px 较高，除了影响调节系统高压调节油路的正常工作，关键是在危急遮断器动作时，安全油压PX 降落很慢，故产生了不掉闸现象。将节流孔减至Φ6mm 时，才完全消除了上述不掉闸现象，而且打闸后，调门和速关阀关闭的成功率达到了100%。

4、结束语

有了对NK50/56/0型小机保安系统的改进经验，而且我们经历了多次的大、小修磨练，在集思广益、充分分析和结合现场试验的基础上，我们仍将继续对全厂大、小机组作进一步的改进工作，这样才能更有力地保障各机组安全经济地运行。