汽轮机调节危机保安系统(1)
汽轮机危急保安系统系统简介
汽轮机危急保安系统系统简介郭春晖AST电磁阀的动作原理在机组正常运行时,四只AST电磁阀是被通电关闭的,从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的EH油泄油通道,使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。
当电磁阀失电打开,则母管泄油,导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。
AST电磁阀是串并联布置的,这样就有多重的保护性.每个通道中至少须一只电磁阀打开,才可导致停机。
同时也提高了可靠性,四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。
下图是油路示意图,和我厂EH油系统图内AST电磁阀部分基本一致,为表述清楚,油路用不同颜色表示,红色油路是AST 母管,也称之为危急遮断油总管,绿色油路是有压回油母管,黄色油路是EH油供油母管,蓝色油路是OPC母管,也称之为超速跳闸母管,细心的读者可能会发现,我厂EH油系统图内的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的,彩图来源于网络,黄色油管路并没有画出应有的节流孔,实际上是存在的。
经节流孔来的EH高压抗燃油建立后,进入活塞室,克服弹簧的拉力而使活塞右移,堵住AST至回油的泄油阀,此时,位于左侧的AST电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔,AST油压正常建立。
而一旦AST电磁阀动作,使EH高压油回至油箱,活塞在弹簧的作用下向左移动,遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。
电磁阀油路示意图简化示意图我厂EH油系统图如图所示:AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道,AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。
任意一个通道之中的一个电磁阀动作或两个全部动作,由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。
两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作,都会导致AST母管失压,汽轮机跳闸.ASP油压的作用ASP油压用于在线试验AST电磁阀。
ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生,再通过后置节流孔到无压回油。
ASP油压从理论上来说是AST油压的一半.我公司ASP油压高报警值是9。
-汽轮机调节保安系统调试方案-
”汽轮机调节保安系统调试方案“1、汽轮机调整保安系统调试方案二零一八年四月1.调整保安系统调试应具备的条件1.1油管道系统及设备安装完毕,经检查无错装和漏装。
1.2现场干净,照明充分,消防器材齐全。
L3系统充油无泄漏。
1.4油循环结束,油质化验合格。
1.5油循环临时管道和冲洗块拆除,伺服阀、电磁阀、节流孔等已回装。
1.6透平油至密封油系统联络门已关闭并有警告标记。
L7系统中全部油泵和风机均已分部试运合格。
1.8有关热工仪表、压力开关校验合格并已安装到位,DEH机柜内部检查调整完毕,DEH仿真试验结束。
1.9试验所需仪器、记录表格和人员已分工就绪。
1.10润滑油、EH油冷却水源已通,冷油器经查无泄露。
1.2、11油箱加油结束,油位报警装置的报警油位校核完毕。
2.机组启动前进行下列试验和调整低压保安系统试验EH系统参数整定执行机构的调整和静特性测试EH油系统试验(包括阀门活动试验)主汽门、调门油动机关闭时间测试润滑油、EH油系统油泵联锁试验机组OPC、AST电磁阀动作试验阀门松动试验3.机组启动后进行下列试验3.1主汽门、调速汽门严密性试验3.1.1调速汽门严密性试验试验在3000r∕min空负荷、正常真空、发电机无励磁时进行。
在CRT上按〃调速汽门严密性试验〃后全部调速汽门全关,主汽门不动,机组转速应快速下降到下列修正转速以下:nlOOOP∕POr∕min,其中P为试验时的主汽压(不能低于53、OPO),Po为额定主汽压。
试验完毕先打闸,再按"调速汽门严密性试验〃退出试验,然后重新挂闸恢复到3000r∕min空负荷运行。
试验中应留意高压启动油泵、沟通润滑油泵、顶轴油泵的准时投入,并监视差胀、位移、振动、低缸排汽温度等主要运行掌握参数。
3.1.2主汽门严密性试验在CRT上按“主汽门严密性试验〃后全部主汽门全关,调速汽门不动,机组转速应快速下降,要求同调速汽门严密性试验。
试验完毕先打闸,再按〃主汽门严密性试验〃退出试验,然后重新挂闸恢复到3000r∕min空负荷运行。
汽轮机调节保安系统
当机组机组甩负荷时,机组转速达到或超过汽轮机103% 额定转速时,DEH控制EH油系统中OPC保护系统中的两个并联 的OPC电磁阀动作。这两个电磁阀得电打开,迅速泄掉各油动 机的OPC油压,使各调节汽门关闭,切断汽轮 机的进汽,以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时,DEH控制OPC电磁阀失 电关闭,OPC母管控制油压得以恢复,各调节汽门重新开启, DEH控制汽轮机在3000RPM附近运行。
目录
一、调节保安系统概述 二、汽轮机调节保安系统的组成与工作原理 三、汽轮机危急遮断系统的试验
一、调节保安系统概述
1. 概述
汽轮机的调节保安系统采用高压抗燃油(EH)纯电调控制系统。 调节保安系统由数字电调系统(DEH)、高压抗燃油调节系统 (EH)和汽轮机危急遮断系统(透平油)三大部分组成。
汽轮机调节保安系统中液压执行机构采用高压抗燃油系统(EH) 供油。它由EH供油装置,EH系统供油管路及附件,油动机及操纵座 薄膜阀,AST、OPC电磁阀组等部套组成。工作介质采用14.0MPa的 磷酸脂抗燃油。
冷油器
电气控制箱
温度控制器 压力开关 试验电磁阀 压力变送器 循环泵
再生装置
出口高压蓄能器
电气控制箱
控制块
溢油阀
EH主油泵
再生泵
压力油出口 加热器
循环泵过滤器
热电阻 空气滤清器
回油过滤器 磁性过滤器
无压回油口 有压回油口
调压杆
循环冷却系统 本装置还设有自成体系的EH油循环系统的循环统。循环油泵
• 执行机构的工作行程分别为: 高压自动关闭器 (2个)----------- 行程L=80mm 中压自动关闭器 (2个)----------- 行程L=120mm 高压调节阀油动机(4个)----------- 行程L=50mm 中压调节阀油动机(2个)----------- 行程L=80mm 低压油动机 (双侧进油)----------- 行程L=150mm
汽轮机调节保安系统
2.1 连续控制型油动机
构成:由油缸、线性位移传感器和由关断阀、快关电磁阀、 伺服阀、卸载阀、滤网等集装成的控制块构成
快关电磁阀:带电切断安全油供油,使阀门关闭
卸载阀:安全油失去时,快速卸掉油动机的动力油
关断阀:安全油失去时,截断高压抗燃油供油
伺服阀:将DEH的阀位电气信号经放大转换为液压信号, 控制阀门的开度
高4压.油1低手压机动构遮保断 安复系位阀统配置
润
紧急
滑
遮断阀
油
隔离阀 (失电)
电磁 遮断阀
喷油阀
危急遮 断装置
危急 遮断器
仪用 气来
排油
主遮 断电 磁阀
安全油 压力开
关
抽汽 遮断阀
4.2飞环式危急遮断器
危急保安器特性图
离心力Fc=m(R0+R)(2πN/60)2 弹簧力Ft=K(X0+R)
复反位馈4.3危急遮断装置复位
MOOG2 级标准
含水量
水 解
小于 0.1%
含氯量
腐 蚀 污 染
小于 100PPM
酸值
加 剧 腐 蚀
不许 超标
2.液压伺服系统
功能:可控制各阀门的开 度、实现阀门快关功能。
配置:七个连续控制型油动机和三个开 关控制型油动机,相互独立控制。
单侧进油往复式油动机特性:液压开启弹簧 关闭型油动机,安全可靠但稳定性较差。
遮断油 压开关
抽汽 遮断阀
3.2主遮断电磁阀挂闸位
3先断.导开3电磁主阀 遮先断失导电电阀磁阀遮断位断开
抗燃 油 遮断电 磁阀主 阀
排油
滑阀
安全油 失压
电磁
紧急来3遮油断.阀4隔离阀(正常位阀)
汽轮机调节保安系统
EH油压低试验块
EH油压低试验块
▪ EH油压低试验块为EH油压低压力开关63/LP的取样源同时还配置压力表可 以直接观察压力值
▪ EH高压油HP从进油口处接入经进口截止阀后进入两路并联油路任意一路 都先经节流孔后通向压力表和压力开关63-1~4/LP中间旁路电磁阀和手 动试验阀均排回油
▪ 试验时2个电磁阀是电路互锁的不会在试验时同时打开2个手动试验阀应 注意不可在开机时同时打开避免造成停机在打开一个电磁阀或手动试验 阀时该路压力表和压力开关将接收到油压低信号但因与母管之间有节流 孔隔离故不会影响母管压力从而达到试验的目的
危急遮断控制块
▪ 4只AST电磁阀分为两个通道通道1包括20-1/AST与20-3/AST而通道2则包 括20-2/AST与20-4/AST每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电 器保持供电危急遮断系统的作用为在传感器指明汽轮机的任一变量处于 遮断水平时打开所有的AST电磁阀以遮断机组系统设计成在任一电磁阀故 障拒动时不会影响系统功能这就是如前所述设计成两相同独立通道的原 因每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力遮 断汽轮机需要两个通道同时动作如果发生一偶然性遮断事故至少在每一 通道中有一AST电磁阀应动作才能遮断汽轮机每一通道可以分开地在汽轮 机运行时作试验而不会产生遮断或在实际需要遮断时拒动在试验时通道 的电源是隔离的所以一次只能试验一个通道
汽轮机调节保安系统
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汽轮机调节保安系统
▪ 汽轮机的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
▪ 本调节保安系统大致可分为DEH系统EH系统危急保安系统、ETS电子部 分和TSI系统几大部分
汽轮机调节保安系统讲解
电液伺服阀的工作原理
电液伺服阀是由一个电力矩马达以及带有机械反馈的二级液压功率 放大所组成。第一级是由一个双喷嘴及一个单挡板组成,此挡板固定在 衔铁的中点,并且在二个喷嘴之间穿过,使在喷嘴的端部与挡板之间形 成了二个可变的节流间隙。由挡板及喷嘴控制的油压作用在第二级滑阀 两端的端面上。第二级滑阀是四通滑阀结构,在这种结构中,在相同的 压差下,滑阀的输出流量与滑阀开口成正比。一个悬臂反馈针固定在衔 铁上,穿过挡板嵌入滑阀中心的一个槽内。在零位位置,挡板对流过二 个喷嘴的油流的节流相同,因此就不存在引起滑阀位移的压差。当有信 号作用在力矩马达上时,衔铁及挡板就会偏向某一个喷嘴,使得滑阀两 端的油压不同,从而推动滑阀移动,使高压油进入油缸高压腔或将油缸 高压腔中的高压油泄放至回油,油动机的动作使LVDT的反馈信号与阀位 指令信号趋向一致。此时,作用在力矩马达上的电流消失,挡板在喷嘴 作用下回到中间位置,滑阀两端的压差为零,滑阀就在反馈针的作用下 回到原始位置,直到输入另一个信号电流为止。
各机构的工作原理:
油动机均为单侧型,油压提供开启力,关闭依靠弹簧力。油动机有可控 型和全开全关型2种,其中RSV为全开全关型,其余为可控型。 在汽机复位(建立隔膜阀上方油压,关闭隔膜阀)和挂闸(给4个AST电 磁阀通电,使之关闭)后,高压油(HP)经RSV的截止阀和节流孔进入油 缸高压腔,该油腔与卸荷阀高压腔相通,卸荷阀的主阀芯上有一个节流 孔,高压油流过节流孔后经逆止阀向危急遮断(AST)油母管供油,使 AST油压上升接近HP油压,随着油压的上升,RSV逐渐打开,直到全开。 要关闭RSV有3种途径,一是泄去AST母管油压(相当于停机状态);二 是松出卸荷阀的压力调节手柄,使溢流阀打开,但由于AST逆止阀的作用, AST母管油压不会泄去,因而其它油动机的状态不会受到影响,适用于手 动门杆活动试验或调试时对某一油动机进行单独操作;三是给试验电磁 阀(20/RSV)通电,起到卸去卸荷阀的压力。适用于进行遥控门杆活动 试验
汽轮机调节保安系统
再生装置 冷油器
出口高压蓄能器
电气控制箱
电气控制箱
温度控制器 压力开关 试验电磁阀 压力变送器 循环泵
控制块 溢油阀
EH主油泵
再生泵
压力油出口 加热器 循环泵过滤器
回油过滤器
热电阻 磁性过滤器
空气滤清器
无压回油口
有压回油口
调压杆
循环冷却系统 本装置还设有自成体系的EH油循环系统的循环统。循环油泵 的将抗燃油从油箱经循环油泵吸入口滤网吸送入滤油器和冷却器 进行过滤和冷却。在汽轮机运行时,EH油冷却系统也可独立进行。 当EH油温度≥57℃时,循环冷却系统自动启动,投冷水,启 动循环泵。当EH油温度≤40℃时,循环冷却系统自动止。
3. 汽轮机调节保安系统主要控制功能 1).汽轮机控制系统远方挂闸功能 2).汽轮机控制系统超速限制功能OPC(>103%) 3).汽轮机控制系统危机遮断保护功能AST(电 超速>109%。机械超速>110%) 4).主汽门在现活动试验功能 5).危机遮断器撞击子在现活动试验 6).汽轮机转速控制,并网控制,负荷控制, 抽汽控制等控制功能 7).就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机功 能
汽轮机机械超速保护是通过汽轮机危急遮断系统中的两只 机械飞锤式危急遮断器、危急遮断器杠杆和危急遮断器滑阀实现。 当汽轮机转速达到110-112额定转速时,危急遮断器的撞 击子飞出打击危急遮断器杠杆,压下危急遮断器滑阀,泄掉透 平油系统的保安油压,使薄膜阀下的EH油口打开,泄掉EH油系统 的AST油压,使EH系统各油动机关闭,从而关闭所有的进汽阀门, 进而实现汽轮机停机。 机组透平油危急遮断系统与EH油危急遮断系统(AST)之间 的接口为薄膜阀,它接受透平油危急遮断系统保安油的控制,用以 遮断EH油危急遮断系统。
汽轮机调节危机保安系统(1)
汽轮机调节危机保安系统(1)第十章汽轮机调节、危急保安系统第一节液压油系统汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源,还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组,调节系统和安全系统采用的压力有所不同,如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见,不同制造厂,采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统(去汽轮机调速系统和安全系统)、液压油冷却系统以及液压油再生(化学处理)系统。
图10-1-1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱(容量为3200L)、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等,都组装在一起,其间通过管道相连接。
1.液压油箱液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点,以及温度测量仪表(温度计、热电偶)。
2.液压油供油系统液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵(流量可调)。
泵内设有压力调节器,可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量,并保持其出口油压为定值(12MPa)。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有:(1)形滤网精度3μm,备有堵塞指示器;(2)全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温;(3)蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上,用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管(Φ21.3×3.73),经节流孔板(Φ2)和自动压力调节阀后,将液压油的压力从12.1MPa 减至1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
汽轮机调节保安系统讲解
汽轮机危急遮断系统采用1.96MPa透平油系统供油。由危急遮 断器,危急遮断器杠杆,危急遮断器滑阀,保安操纵箱等部套组成。
当机组机组甩负荷时,机组转速达到或超过汽轮机103% 额定转速时,DEH控制EH油系统中OPC保护系统中的两个并联 的OPC电磁阀动作。这两个电磁阀得电打开,迅速泄掉各油动 机的OPC油压,使各调节汽门关闭,切断汽轮 机的进汽,以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时,DEH控制OPC电磁阀失 电关闭,OPC母管控制油压得以恢复,各调节汽门重新开启, DEH控制汽轮机在3000RPM附近运行。
3. 汽轮机调节保安系统主要控制功能
1).汽轮机控制系统远方挂闸功能 2).汽轮机控制系统超速限制功能OPC(>
103%) 3).汽轮机控制系统危机遮断保护功能AST(电
超速>109%。机械超速>110%) 4).主汽门在现活动试验功能 5).危机遮断器撞击子在现活动试验 6).汽轮机转速控制,并网控制,负荷控制,
当机组紧急停机时,DEH自动通过控制EH油系统中AST控 制块中的四个AST电磁阀来控制汽轮机紧急停机。这四个AST 电磁阀连接成两“或”一“与”的连接方式,既可以防止电磁阀 “拒动”又可以防止电磁阀“误动”,它们接受DEH各种停机信号, 遮断汽轮机。
汽轮机机械超速保护是通过汽轮机危急遮断系统中的两只 机械飞锤式危急遮断器、危急遮断器杠杆和危急遮断器滑阀实现。
抽汽控制等控制功能 7).就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机
汽轮机调节保安系统
系统总貌
1.液压油供油系统
主机液压油采用磷酸酯抗燃油系统, 为主机的4个主汽阀和7个调阀执行机构提 供14.2MPa的高压工作油。
DEH油压低 2/3停机 油箱
P T
联泵试验
蓄能 器
温控阀
液压油供油系统 油泵试验
M
再生 循环泵
电磁阀
M
去各 阀门 变量柱 塞泵
M
M
接闭 式水
再生 装置
抗燃油供油系统包括一个油箱、两台100% 供油泵采用压力补偿式变量柱塞泵,靠压 容量的变量柱塞泵、两套抗燃油再生装 力补偿器改变柱塞泵行程对系统油压进行 抗燃油冷却器的冷却水由闭式循环水提 置、两台 100%容量的油循环泵、冷油器、 六组蓄能器充氮压力 9±0.2MPa 调节,正常运行时供油泵一运一备,备用 供,冷却水温度按38℃设计。 蓄能器组、过滤器、温度调节装置、泄压 泵靠压力开关投入。 阀等部件。
一.DEH介绍
任 务
调 调 保 负 频 安 负 频 压 荷 率 力 液信 压号 阀指 位令
原 理
位 移
DEH 阀开 门度
二.DEH系统
•由电气和液压两部分组成 1)电气部分采用和利时系统或者FOXBROR。 2)液压部分由液压供油系统、液压伺服系统、 高压遮断系统、和低压保安系统四部分构成。
液压部分的功能
节流孔
滤网
伺服 阀
压力油
排油
油动机
伺服阀动作原理描述
无信号电流输入时,衔铁和挡板处于中间位置。这时喷嘴4二腔 的压力pa=pb,滑阀二端压力相等,滑阀处于零位。输入电流后 ,电磁力矩使衔铁连同挡板偏转θ角。设θ为顺时针偏转,则由 于挡板的偏移使pa>pb,滑阀向右移动。滑阀的移动,通过反馈 弹簧片又带动挡板和衔铁反方向旋转(逆时针),二喷嘴压力 差又减小。在衔铁的原始平衡位置(无信号时的位置)附近, 力矩马达的电磁力矩、滑阀二端压差通过弹簧片作用于衔铁的 力矩以及喷嘴压力作用于挡板的力矩三者取得平衡,衔铁就不 再运动。同时作用于滑阀上的油压力与反馈弹簧变形力相互平 衡,滑阀在离开零位一段距离的位置上定位。
汽轮机调节保安系统怎么处理
为确保汽轮机运行的安全性,按汽轮机功率大小、重要程度和其他不同的要求,配有各种安全装置的一部或全部。
汽轮机的保安装置包括:超速危急切断装置,油压过低保护装置,轴向位移保护装置,背压上升或真空下降切断装置,真空破坏装置,异常振动警报和切断装置和其他轴承温度超高警报、液面下降警报等。
超速危急跳闸,是为了防止汽轮机超过额定转速10~15%以上,可将主汽阀和蒸汽调节阀紧急关闭。
油压过低保护,当油压由于某种原因下降为正常油压的40~50%时,为了保护轴承设在蒸汽进口处的紧急遮断阀跳闸并发出信号,使其紧急停机,通常传感器采用导向阀或压力开关。
为了防止主油泵突然停车至备用泵开始供油的几秒钟内仍有可能造成油压下降,必须在压力油的管路上增设压力油箱。
(蓄能器)轴向位移保护,因为喷嘴和动叶片之间的轴向间隙只有1~5毫米,当轴位移达到0. 4~0. 5毫米时就必须停车,以防止转子碰撞定子,形成重大事故。
背压上升和真空下降遮断装置,当汽轮机背压上升或真空下降时,通常通过压力开关发出警报和执行遮断。
此外为了保护汽缸和凝汽器简体,一般还装有排气安全阀。
真空破坏装置,凝汽式汽轮机在进行紧急停车后,由于不同负荷的惯性作用,仍需数分钟时间才能停止转动。
此时若停机讯号发出的同时,也发出打开通向凝汽器的空气阀的。
汽轮机调节保安系统
汽轮机调节保安系统汽轮机调节保安系统是指一种自动控制系统,用于监测和控制汽轮机的运行状态,确保汽轮机的安全、高效、稳定运行。
本文将介绍汽轮机调节保安系统的基本原理、主要组成部分和运行特点。
一、汽轮机调节保安系统的基本原理汽轮机调节保安系统的基本原理是根据汽轮机的运行状态和负载需求,监测和控制汽轮机的转速、出力和机组的稳定性。
主要包括自动调节控制系统和保护控制系统两部分。
自动调节控制系统是指对汽轮机的机组速度、控制系统各种参数(如汽机进汽压力、蒸汽流量、真空度、转速等)进行实时测量和监测,并对其进行自动控制、调整。
自动调节控制系统的主要功能是实现汽轮机的自动启动、并行运行、负荷调整、停机等操作。
保护控制系统是指在汽轮机系统异常或出现危险情况时,通过系统自动控制实现对汽机系统的保护。
保护控制系统主要包括过速保护、低速保护、低压保护、高压保护、过热保护、欠压保护以及紧急停车等保护措施。
二、汽轮机调节保安系统的主要组成部分汽轮机调节保安系统主要由主控制室、汽机控制员室、机组监测与保护系统、DCS控制系统等组成。
主控制室是直接对汽轮机控制系统进行控制和监测的中心,主控制室可实现对机组各工艺参数、测量值的查询、显示、调整等。
汽机控制员室是汽轮机的控制操作室,主要负责控制汽轮机的正常启动、停机、并机、分机等操作,实现对汽轮机的全面监视和控制。
机组监测与保护系统是汽轮机调节保安系统中最重要的组成部分之一,可以实时监测和保护汽轮机的运行状态,预警和避免安全事故的发生。
DCS控制系统是一种先进的控制系统,可以利用计算机技术和传感器进行自动控制和调节,实现汽轮机的全面自动化管理。
通过DCS控制系统,可以实现准确的测量、控制和调节汽轮机运行状态,提高汽轮机的运行效率和可靠性。
三、汽轮机调节保安系统的运行特点汽轮机调节保安系统具有以下特点:1. 智能化操作:汽轮机调节保安系统具有高度自动化操作系统,可对汽轮机的运行状态进行全面自动化监测和控制,减少人工干预。
汽轮机调节保安系统
❖ 汽轮机调节保安系统是保证汽轮机安全可靠 稳定运行的重要组成部分。
❖ 汽轮机调节保安系统可分为:低压保安系统, 高、低压接口装置,高压抗燃油系统及汽轮 机安全监视保护系统。
❖ 调节保安系统是高压抗燃油数字电液控制系 统(DEH)的执行机构,它接受DEH发出的 指令,完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任 务。
CONT ROLWAY
OT HER M ODULES EXPANDER BUS
TPS02 M ODULE
TPS02 M ODULE
T PST U02
T ERM . UNIT
TPS02
M ODULE
Speed Probe (3) M egawatts (3) IP Exhaust Pressure (3) Breaker Closed (3) T urbine Reset (3) OSP (4) EHC (4) T RIP (4) PLI (2) T urbine Speed
❖ 液压伺服系统的关键部件是油动机。油动机 是汽轮机调节保安系统的执行机构,它接受 DEH控制系统发出的指令,操纵汽轮机阀门 的开启和关闭,从而达到控制机组转速、负 荷以及保护机组运行安全的目的。
油动机的工作原理
❖ 液压伺服系统有两个功能:一是控制阀门的 开度,二是伺服机构、阀门系统的快速卸载, 即阀门的快关功能。对于连续型油动机,其 阀门的开度控制是一个典型的闭环位置控制 系统。对于开关型油动机其阀门的开度控制 则是一个开环控制系统。
❖ b、微处理器故障/阀位故障:(指令反馈偏差大) ❖ 检查及处理方法:就地检查LVDT是否有松动现象,
若有,将其紧固,并与机械位置相对应,有必要时 进行阀门在线校验,直至故障消除。
汽轮机调节保安系统
TSI系统
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TSI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。
第二节 设备原理
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第四节 超速保护
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双重超速保护
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超速对汽轮机来说是最大的故障,汽轮机超速 设置双重保护,即电超速和机械超速,为确保 机械超速的可靠性定期进行充油试验。
机械超速
电超速
机械超速保护
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机械超速保护小结
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图中所示为机械超速危急遮断系统的工作原理图。它的传感器为飞锤式传 感器,装于转子延伸的横向孔中,其重心与转子的几何中心偏置,通过压 弹簧,将飞锤紧压在横向小孔中,利用弹簧约束力与飞锤离心力平衡的原 理来设计动作转速。在动作转速内,飞锤不动作,当超出动作转速时,由 于离心力的增加,克服弹簧压力,飞锤飞出小孔,撞向碰钩,使机械危急 遮断机构动作并实行停机。
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卸荷阀结构比较特殊,是专门设计制造的。当OPC油压泄 去时,溢流阀的阀芯在弹簧力的作用下处于开启位置(向 上);当OPC油压上升时,首先将油压作用于阀垫上方的 小腔室,将阀体向下移动,直到上阀座底部密封线密封 (此时,阀体下密封线应留有一定的间隙,这是因为一方 面在机械加工上无法达到上下二道密封线同时严格密封的 要求,另一方面是为了一旦从油缸来的EH油有压力时,留 下的间隙可以排油泄压,避免将阀体向上推动,使上阀座 下的密封线出现间隙,无法建立阀垫上方OPC油压腔室内 的压力,以至不能达到关闭卸荷阀的目的),然后OPC油 通过节流孔进入阀垫上方OPC油压腔室,由于上阀座在装 配以后留有上下0.4~0.6的串动间隙,仅依靠阀垫与上阀 座之间的“O”形橡胶密封圈的弹力将间隙留在阀垫与上 阀座之间,随着阀垫上方OPC油压腔室内压力的升高,作 用于阀垫大面积上的力将进一步压缩“O”形橡胶密封圈, 推动阀体向下移动,直到阀体下间隙消除为止,这就完成 了关闭卸荷阀的过程。由于OPC油压作用于阀垫上的总面 积约为从油缸来的EH油压作用于阀体下方的面积的1.4倍, 即使OPC油压略低时,卸荷阀也不会顶开。
汽轮机调节及保安系统
汽轮机调节及保安系统本机采用的是数字电-液调节系统(DEH)。
主要由数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组成。
本机的保安系统采用冗余保护。
除了传统的机械-液压式保安装置外,增加电调装置、仪表监测系统的电气保护。
保安系统主要由危机遮断器、危机遮断油门、实验控制阀、电磁阀、主汽门、TSI监测系统、电调节器超速保护等组成。
第一节DEH系统1 、DEH基本工作原理汽轮机组DEH系统基本原理简述如下:DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路以及同期、调频限制、解藕运算、信号选择、判断等逻辑回路。
DEH系统通过DDV634电液转换器控制高压阀门,从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的2 、DEH基本功能2.1 汽机挂闸/开主汽门当汽机保安系统动作后,保安油压消失汽机自动主汽门、调速汽门全部关闭,再次启动时,必须首先恢复保安油压。
当运行人员发出挂闸指令时,电磁阀带电接通危急遮断滑阀上腔排油,滑阀在压力油的作用下复位,然后电磁阀失电将接通危急遮断滑阀上腔排油关闭,完成挂闸操作。
挂闸后,具备了开启主汽门条件。
当运行人员发出开启主汽门指令后,通过电磁阀打开自动关闭器。
此时,汽机具备了冲转条件。
启动油泵启动后将保安装置挂闸,启动阀手轮关到底,保安油路接通。
接到开机信号后,缓慢旋转启动阀手轮,即可开启主汽门。
2.2 摩检机组启动前,尤其是大修后,经常需要进行磨擦检查。
为此,在DEH系统内设置有摩检功能,选择摩检后,DEH将机组自动升速至500r/min,然后关闭调速汽门,停止进汽,机组惰走,由运行人员进行听音,完成摩擦检查。
2.3 升速控制DEH根据运行人员给定的目标转速和升速率进行闭环控制,使机组达到目标转速。
完成冲转、暖机、过临界、3000 r/min定速全部过程,运行人员可根据实际情况,通过保持命令使机组进入转速保持。
DEH按照运行人员根据经验自行判断机组的温度状态,然后通过操作员站设定目标转速和升速率。
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第十章汽轮机调节、危急保安系统
第一节液压油系统
汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源,还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组,调节系统和安全系统采用的压力有所不同,如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见,不同制造厂,采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统(去汽轮机调速系统和安全系统)、液压油冷却系统以及液压油再生(化学处理)系统。
图10-1-1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱(容量为3200L)、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等,都组装在一起,其间通过管道相连接。
1.液压油箱
液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点,以及温度测量仪表(温度计、热电偶)。
2.液压油供油系统
液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵(流量可调)。
泵内设有压力调节器,可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量,并保持其出口油压为定值(12MPa)。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有:
(1)形滤网精度3μm,备有堵塞指示器;
(2)全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油
经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温;
(3)蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上,用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容
量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管(Φ21.3×3.73),经节流孔板(Φ2)和自动压力调节阀后,将液压油的压力从12.1MPa减至 1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
在压力调节阀的下游还装有一个安全阀,其压力整定值是1.4MPa。
安全油通往安全装置,当安全装置动作或做试验时,通过开启电磁阀将安全油排至油箱,致使汽轮机安全系统动作,汽门关闭。
3.液压油冷却系统
液压油冷却系统配有一台冷却油泵、两台100%容量的冷油器、温度调节装置(图10-1-1是三通式温度调节阀TCV)和滤网等部件。
冷却系统维持油箱内的油温为50℃,其冷却水源来自闭式循环冷却水。
系统中主要设备技术参数如下:
(1)却油泵的流量为103.6L/min,压力为0.6MPa;冷却油泵和再生油泵并联布置,合用一台电动机,电动机的参数为380V、1.5kW、
1500r/min。
(2)冷油器为直管、单流程、卧式热交换器;其主要技术参数为:
(3)滤网的过滤精度为3μm,配有压差报警装置,当滤网前后压差达到
0.05MPa时,发出报警信号。
4.液压油再生系统
液压油再生系统用来对液压油进行化学处理,以维持液压油的酸度小于0.5KOHmg/g。
系统配有一台再生油泵、一台再生滤网装置、一台金属丝滤网装置以及安全阀等部件。
它们的主要技术数据如下:
(1)再生油泵流量为5.9L/min,压力为0.2MPa。
(2)再生滤网是硅藻土的筒形滤网,滤网内设有两个硅藻土过滤元件,其过滤精度为1μm,并使液压油的酸度保持在要求值的范围内。
(3)金属丝滤网精度为1μm,其过滤元件采用纤维素元件,该滤网设有压差报警装置,当滤网前后压差达到整定值时,即发出报警信号。
(4)安全阀设置在滤网上游,其压力整定值是0.5MPa。
5.液压油系统的运行控制
机组正常运行时,一台液压油泵投运,向液压油系统和安全油系统供油,液压油冷却油泵和再生油泵同时工作,以维持液压油的油质和油温;另一台液压油泵则处于备用状态。
在汽轮机组启动前,应首先将液压油系统投入运行:
(1)当液压油处于冷态时,开启高压液压油泵,通过液压油作油循环的方式(此时安全/旁路阀用作旁路阀)将油温提高到35℃,之
后,将该阀关闭作安全阀使用,其压力整定值为13.5MPa。
(2)当油温高于35℃时,即可启动液压油泵,直接向系统供油。
(3)液压油泵启动后,应尽快启动冷却油泵和再生油泵。
在汽轮机组运行期间液压油冷却油泵和再生油泵始终处于运行状态。
只有当冷却系统或再生系统发生故障时,这两台泵才能在短时内(几小时内)停运。
当油箱处于正常油位时,可在就地控制盘或主控室启(或停)液压油泵。
但切不可两台液压油泵同时停运。
当汽轮机正常运行时,如果正在运行的液压油泵发生故障,或其出口油压降至10MPa以下,则备用中的另一台液压油泵自动启动投运。
液压油系统运行时,当下列项目达到整定值时,即发出报警信号:
油箱内油位高;油箱内油位低;
油泵出口滤网前后压差达到0.7MPa;
冷却系统滤网前后压差达到0.05 MPa;
再生系统滤网前后压差达到0.05 MPa;
液压油高/低温度达到65/35℃;
液压油高/低压力达到13.5/10 MPa。
液压油系统停运后,应将系统中的油排至油箱。
此外,磷酸脂抗燃油的理化性能如下:
为了确保汽轮机液压控制系统的可靠工作,抗燃油的油质必须在有关标准规定的范围内。
图10-1-1 汽轮机液压油系统流程示意图。