汽轮机电液调节解析

4. 汽轮机电液调节系统

4.1 330MW汽轮机调速油系统

4.1.1 系统功能

本机组调速油向汽轮机液压控制保安系统提供：

一主汽门油动机高压控制油（12MPa），

一汽轮机保安系统中压控制油（1MPa）。

调速油为具有阻燃特性的磷酸酯抗燃油。

为保证汽轮机控制系统的正常运行，调速油必须具有并保持如下特殊工作条件：

一粘度（需要油温调整）

一纯度（需要过滤）

—稳定度（需要长期的化学处理）

4.1.2 系统介绍

4.1.2.1 总体情况

系统组成：

一个油箱

一套供油系统

一套冷却系统

一套化学处理系统

4.1.2.2 调速油箱

调速油箱尺寸： 2.6×2.6×1.75m

调速油系统需用油量：2300kg

系统储备容量：500kg

调速油箱设计压力：0.1MPa

调速油箱储油量：2m3

调速油牌号、油质标准：ZR-884—G电力工业部DL/T574—95

油箱配置：

一个开口，用于通过充油过滤器补充调速油

一个放油阀，在油箱底部

一个接口，通过通气过滤器与大气相通

油箱油位通过磁性油位指示器显示。

三项油位报警分别检测：

高油位：

低油位：

极低油位：

油箱油温通过一个温度计和一个热电偶进行监测。

4.1.2.3 高压供油系统（12MPa）

油箱旁边设置两台100%容量的调速油泵，油泵入口通过两个截止阀与油箱相连。

油泵型式为变量柱塞泵。每台泵均包括一个压力调整器，调整柱塞位移，以保证在维持出口油压恒定的同时，向用户提供所需的油量。

调速油泵型式：变量柱塞泵

容量：140—170L/min

出口压力：12MPa

每台调速油泵的出口均设置下列设备：

一个滤油器，配有阻塞指示器

一个过压阀，设定压力为13.5MPa，这个过压阀可以通过一个电磁阀解除设定，这样，油泵启动时调速油可以进行再循环，使油温升高。

一个隔离阀

一个逆止阀

调速油泵出口通过一个蓄能器与各油动机进行连接。蓄能器安装在油箱上，调速油泵电机电源切换期间可以维持油压不变。

4.1.2.4 中压供油系统（1MPa）

中压供油系统是由高压供油系统通过一个节流孔和一个减压阀进行供油的。减压阀故障时，还有一个过压阀防止保安系统油压过高（油压达到过压阀整定的动作值时，过压阀自动打开进行泄压）。

4.1.2.5 冷却及化学处理系统

冷却及化学处理系统的作用是：

a)维持油箱油温恒定（约50℃）

b)通过化学处理维持调速油的中和酸值（中和酸值小于0.5mg KOH/g）。

甲、乙调速油循环泵由同一电机驱动，装在调速油箱旁边，泵入口与油箱相连。甲调速油循环泵作为调速油循环冷却用，乙调速油循环泵作为调速油进行化学处理用，冷却系统和化学处理系统流量恒定，油压约为0.3MPa。

调速油冷却回路由一个冷油器和冷油器旁路组成。一个三通温控阀在冷油器和它的旁路之间进行油量分配，这样，通过这个自整温控阀即可维持油箱油温恒定。

冷却回路全部油量均要通过一个滤油器以保证油箱内调速油的纯度。该滤油器配有阻塞指示器。

调速油化学处理回路配有一台Fuller硅藻土滤芯过滤器，其后面还有一台滤网过滤器。返回油箱的油经过Fuller硅藻土滤芯，以便将调速油的中和指数维持在可以接受的水平上。后面的机械过滤器防止Fuller硅藻土被带入油箱。

调速油冷却器型式：卧式

冷却面积： 1.6m2

设计压力：

管侧：0.7MPa

壳侧：0.3MPa

设计温度：

管侧：33℃

壳侧：43℃

材料：

管子：不锈钢

壳体：不锈钢

总长：1504mm

总重: 62kg

甲调速油循环泵型式：齿轮油泵

流量：55L/min

压力：0.15MPa

电动机容量：1.5KW

电动机转速：1420rpm

电动机电压：380V

乙调速油循环泵型式：齿轮油泵

流量：5L/min

压力：0.1MPa

电动机容量：1.5KW

电动机转速：1420rpm

电动机电压：380V

4.1.3 调速油系统的运行

4.1.3.1 正常运行

一台调速油泵处于运行状态，提供所需的油压和油量：

高压油油压为12MPa。

中压油油压为1MPa。

油箱调速油温为50℃。

甲、乙调速油循环泵处于运行状态，提供冷却和化学处理用油。

4.1.3.2 系统的启动

本系统在汽轮机启动前应该启动。

如果油温太低，则需要一个加热阶段。

油温达到35℃时，恢复过压阀初始标定值（13.5MPa）。

调速油预热后，启动调速油泵。

尽快启动甲、乙调速油循环泵。

4.1.3.3 系统的停运

汽轮机停运后调速油泵可以停运。油路可以通过回油门泄油。

建议在汽轮机停运期间保持甲、乙调速油循环泵运行，以保证调速油处理的连续性。

4.2 330MW汽轮机调节系统

阿尔斯通汽轮机的调节和保护装置，包括：汽轮机组的调节系统、跳闸保护系统和应力监控器以及机械量测量系统。还设有低压旁路的调节系统和若干辅助设备（包括调速油系统、润滑油系统、盘车装置、轴封系统、疏水系统、真空系统和凝结水系统等）的自动功能组。另外还配有一套自启动、停止程控装置和留有汽机--锅炉协调控制、远控（调整一定范围内功率）的接口。

汽轮机组的调节控制系统采用MICROREC自动控制装置，用多台微机分散控制处理的数字电调系统。该系统由检测、保安和控制调节3个子系统组成，满足机组稳定运行的各方面要求。

液压控制调节系统通过12MPa调速油控制高压缸的2个主汽门和4个调速汽门，控制中压缸的2个主汽门和2个调速汽门。

电子控制系统由电子汽机控制器控制高压缸的4个调速汽门和中压缸的2个调速汽门，以保证汽轮机的转速和负荷。

4.2.1 对调节系统的要求

汽轮机运行对调节系统的基本要求是：当外部系统负荷不变时，保持供电的频率不变（即机组转速稳定）；当外部系统负荷变化时，迅速改变汽轮机组的功率，使其与系统的变化相适应，维持供电频率在允许范围内变化（一次调频）；当供电频率超出或将要超出允许变化范围（50±0.5赫兹）时，应能将其调整至允许变化范围之内（二次调频）；当机组甩负荷时，保证机组动态转速不超过最大允许值（额定转速的110％）；能适应机组各种启动、停机工况，并在设备故障时限制机组的负荷。本机组调节系统除能满足以上要求外，还能满足下列各项要求：

a）机组启动特点及对调节的要求

机组启动采用中压缸冲转启动方式，当机组负荷达到额定功率的20％时，中压调速汽门的开度为100％；当负荷大于额定功率的20％时，中压调速汽门保持全开状态。当负荷达到额定功率的15％时（此时，中压调速汽门开度应在80％以上以免反切），高压缸调节阀开始打开（切换为高压缸控制负荷，简称为切缸），3个高压调速汽门全开时，汽轮机的负荷达到额定功率的35％