调节保安系统 1000mw机组

第四章调节保安系统4.1 概述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。

本机组采用新型的高压抗燃油数字电液控制系统（Digtal Electro－Hydraulic Control）。

我公司采用东方汽轮机厂的汽轮机DEH，此种保安系统已经应用到多台大容量机组，有长时间的运行经验。

本机组的调节保安系统按照其组成可划分为低压保安系统和高压抗燃油系统两大部分。

高压抗燃油系统由液压伺服系统、高压遮断系统和抗燃油供油系统三大部分组成。

本机组的调节保安系统满足下列基本要求：1. 汽轮机挂闸；2. 适应高、中压缸联合启动的要求；3. 适应中压缸启动的要求；4. 具有超速限制功能；5. 需要时，能够快速、可靠的遮断汽轮机进汽；6. 适应阀门活动试验的要求；7. 具有超速保护功能；(1)、机械式超速保护：动作转速为额定转速的110％～111％（3300～3330r/min），此时危急遮断器的飞环击出，打击危急遮断器装置的撑钩，使撑钩脱扣，机械危急遮断装置连杆使高压遮断组件的紧急遮断阀动作，切断高压保安油的供油，同时将高压保安油的排油口打开，泄掉高压保安油。

快速关闭各主汽、调节阀，遮断机组进汽。

(2)、DEH电超速和TSI电超速保护：当检测到机组转速达到额定转速的111％（3330r/min），发出电气停机信号，使主遮断电磁阀（5YV、6YV）和机械停机电磁阀（3YV）中的电磁遮断装置动作，泄掉高压保安油，遮断机组进汽。

同时DEH又将停机信号送到各阀门遮断电磁阀，快速关闭各汽门，保证机组的安全。

4.2 抗燃油系统随着机组的容量的增大、参数的提高，汽轮机的主汽门及调门均向大型化发展，迫切要求增大开启主汽门及调门的驱动力以及提高高压控制部件的动态灵敏性。

所以，采用具有高品质、良好抗燃性能的液压油以及减小各液压部件间的动、静间隙等方法来保证整个机组的安全运行。

EH供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，该执行机构响应从DEH控制器来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀开度。

本机组采用高压抗燃油是一种三芳基磷酸脂化学合成油，密度略大于水，它具有良好的抗燃性能和流体稳定性，明火试验不闪光温度高于538℃。

此种油略具有毒性，常温下粘度略大于汽机透平油。

本机组电液控制的供油系统由安装在座架上的不锈钢油箱、有关的管道、蓄压器、控制件、两台EH 油泵、两台EH油循环泵、滤油器以及热交换器等组成。

一台EH油泵投运时，另一套即可作为备用，如果需要即可自动投入。

当汽轮机正常运行时，一台EH油泵足以满足系统所需的用油量，如果在控制系统调节时间较长时（如甩负荷）、部分蓄压器损坏等原因导致EH系统油压降低的情况下，第二套油泵（备用油泵）可以立即投入，以保证机组EH油系统压力正常。

系统工作时由马达驱动高压柱塞泵，油泵将油箱中的抗燃油吸入，供出的抗燃油经过EH控制块、滤油器、逆止阀和安全溢流阀，进入高压集管和蓄能器，建立14.2±0.2MPa的压力油直接供给各执行机构以及高压遮断系统以及小汽机的执行机构，各执行机构的回油通过压力回油管先经过回油滤油器然后回至油箱。

安全溢流阀是防止EH系统油压过高而设置的，当油泵上的调压阀失灵等原因发生油系统超压时，溢流阀将动作以维持系统油压。

为了维持正常的抗燃油温度及油质，系统除了正常的回油冷却以外，还装设了一套独立的自循环冷却及自净化系统，以确保在系统非正常运行情况下工作时，油温及油质能保证在正常范围内。

另外，系统不设置回油油路的蓄能器。

4.2.1 系统组成及系统设备本机组电液控制的供油系统如图4－1所示。

该供油装置主要由油箱、主EH油泵、高压装置（含再生装置、蓄能器）、EH油循环泵、滤油组件及相应的油管路组成。

东方EH油站反面（包括蓄能器、冷油器、油箱、泵滤网等）东方EH油站正面（包括控制盘、EH油泵、移动滤油机等）1EH油箱油箱是EH油系统的重要设备之一，我公司EH油箱容量为1m3，可以保证系统装油量1200kg，可以满足主机及两台50％容量小机的正常用油。

由于抗燃油有一定的腐蚀性，油箱全部采用不锈钢板焊接而成，采用密封结构，设有人孔板、底部泄放阀供以后维修、清洗油箱用。

油箱上部设有空气滤清器、干燥器、磁性滤油器等，空气滤清器和干燥器用来保证供油系统呼吸时对空气有足够的过滤精度以保证系统的清洁度，磁性过滤器用以吸附油箱中游离的铁磁性微粒。

另外，油箱底部还装设有两组电加热器。

(1)、油位、油温监控油箱侧部配置指示式就地液位计，除此之外还设有用于报警及连锁EH油泵的液位开关。

本系统的EH油温是由指示式温度计及温度开关来监控的。

油箱上配置铂电阻（温度）Pt100及相关二次仪表，可对油箱中的油温实现遥测。

EH油温正常运行控制在35～54℃之间，当油温大于54℃时，由温度开关去控制打开冷却器的进水电磁阀，冷却水流经冷油器，降低EH油温；当油温小于35℃时，进水电磁阀关闭。

如果EH供油系统油温低于10℃时要启动EH系统，则要投入电加热器运行，待油温升至20℃后再启动EH油系统。

(2)、磁性过滤器磁性过滤器为磁棒式，装设在油箱内回油管下部，用以吸附油箱中部分游离的铁磁性金属垃圾。

一般每月应清洗一次磁组件。

1EH油泵系统中的两台EH油泵均为高压压力补偿式变量柱塞泵。

当系统用油量增加时，系统油压将下降，如果油压下降至压力补偿器设定值时，压力补偿器会调整柱塞的行程将系统压力和流量提高。

同样的，当系统用油量减少时，压力补偿器将减小柱塞行程使泵的排量减少。

系统配置两台EH油泵，正常运行时一台泵即可满足系统要求，另一台泵处于备用状态。

EH进行隔离维修。

另外，每台泵在油箱内的吸入口处均装有滤网，对EH油进行过滤。

每台泵输油到高压油管的管路完全相同，并且相互独立、相互备用，提高了系统的可靠性。

1高压蓄能器组件本系统的共设置6组丁基橡胶皮囊式高压蓄能器，安装在油箱底座上。

高压蓄能器组件通过集成块与系统相连，集成块包括隔离阀、排放阀以及压力表等，压力表指示为系统油压。

它用来补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动。

在机组运行时可用隔离阀将任一蓄能器与系统隔离，一方面可以使蓄能器在线修理；另一方面可以检查蓄能器预充氮气压力是否正常，若发现氮气压力下降至允许值以下，则需要重新充氮。

图7－11为蓄能器图。

1冷油器两个冷油器装设在油箱上，设有一个自循环冷却系统（主要由循环泵和温控水阀组成）。

冷却器用于冷却调节和保安部套回油，温度调节是靠温度开关TS3控制冷油器冷却水进水阀（即温控阀）图7－1高压抗燃油供油系统1高压蓄能器组件本系统的共设置6组丁基橡胶皮囊式高压蓄能器，安装在油箱底座上。

高压蓄能器组件通过集成块与系统相连，集成块包括隔离阀、排放阀以及压力表等，压力表指示为系统油压。

它用来补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动。

在机组运行时可用隔离阀将任一蓄能器与系统隔离，一方面可以使蓄能器在线修理；另一方面可以检查蓄能器预充氮气压力是否正常，若发现氮气压力下降至允许值以下，则需要重新充氮。

图7－11为蓄能器结构图。

1冷油器两个冷油器装设在油箱上，设有一个自循环冷却系统（主要由循环泵和温控水阀组成）。

冷却器用于冷却调节和保安部套回油，温度调节是靠温度开关TS3控制冷油器冷却水进水阀（即温控阀）来实现的。

系统中的温控阀可根据油箱油温设定值来调整冷却水进水量的大小，以保证在正常工况下工作时，油箱油温能控制在正常的工作范围之内。

正常运行时只需要投一台冷油器即可，也可两台并列运行。

1抗燃油再生装置抗燃油再生装置是一种用来储存吸附剂和使抗燃油得到再生的精滤器装置（使EH油保持中性、去除水份等）。

本机组抗燃油再生装置由硅藻土滤器和精密滤器（波纹纤维滤器）组成，硅藻土滤器可以降低EH油中酸值、水和氯的含量；精密滤器可以除去来自硅藻土和油系统来的杂质、颗粒等。

两者呈串连布置于独立的滤油管路中，可方便的对其进行投运或停运操作。

每个滤器上均装有一个压力表和压差指示器，压力表指示装置的工作压力，当压差指示器动作时，表示该滤器需要更换了。

硅藻土滤器和波纹纤维滤器均为可调换式滤芯，只要关闭相应的阀门，打开滤油器盖即可调换滤芯。

抗燃油再生装置是保证液压系统油质合格的必不可少的部分，当油液的清洁度、含水量和酸值不符合要求时，应启用液压油再生装置来改善油质。

在新机组投运的第一个月，此装置每周应连续运行八小时，以后可根据油的化验结果决定是否需要将其投入。

图7－2 典型的高压蓄能器1过滤器组件(1)、溢流阀安装在EH油泵出口，它用来监视泵的出口油压，当油压高于设定值时，溢流阀动作将油送回至油箱，确保系统正常的工作压力。

(2)、直角单向阀单向阀安装在泵出口侧高压油管路中，防止油发生倒流，备用泵在处于备用状态时，其入口和出口阀保持全开以使其处于热备用，这时靠单向阀起关闭出口的作用。

(3)、高压过滤器及监测高压过滤器的压差发讯器每台泵的出口均装设有高压过滤器，在滤网的进出口装设有监视滤网差压的差压发讯器，一旦滤网的差压达到设定值则发出报警。

(4)、截止阀正常状态为全开。

若由于检修或维护等原因手动关闭其中一路不会影响机组的正常运行。

1回油过滤器本装置的回油过滤器内装有精密过滤器，为避免当过滤器堵塞时过滤器被油压压变形，回油过滤器中装有过载单向阀，当回油过滤器进出口间压差大于设定值时，单向阀动作，将过滤器短路。

本装置有两个回油过滤器，一个串连在有压回油路；另一个安装在循环回路，在需要时启动系统，过滤油箱中的油液。

1油加热器油加热器由安装在油箱底部的两只管式加热器组成。

当油温低于设定值时，启动加热器给EH油加热，此时，循环泵同时（自动）启动，以保证EH油受热均匀。

当EH油被加热设定温度时，温度开关自动切断加热回路，以避免由于人为的因素而造成油温过高。

1循环泵组本机组设有自成体系的滤油、冷油系统和循环泵组系统，在油温过高或油清洁度不高时，可启动该系统对EH油进行冷却和过滤。

1高压滤油器组件为了保证伺服阀、电磁阀用油的油质，在每一个油动机进油口前均装有滤油器组件。

滤油器组件主要由滤网、截止阀、差压发讯器和油路块等组成。

正常工作时，滤网前后的两个截止阀均处于全开状态，旁路油路上的截止阀处于全关状态。

当差压发讯器发讯时，表明该滤油器组件需要更换滤芯。

在正常工作条件下，一般要求至少六个月应更换一次滤芯。

4.2.2 系统监视与维护4.2.2.1 下列项目在正常运行中每天检查一次1、确认油箱油位略高于低报警油位30mm～50mm，油箱油位不得太高，否则遮断时将引起溢流；2、确认油温在35℃～54℃之间；3、确认供油压力在10.7MPa～11.7MPa之间；4、确认所有泵出口滤油器压差小于0.5MPa；5、检查空气滤清器的直观机械指示器是否触发，触发则需更换；6、检查系统有无泄漏、不正常的噪音及振动；7、确认循环系统压力小于1MPa；8、确认再生装置的每个滤油器压差小于0.138MPa。