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。
二、调节保安系统的 组成与工作原理
一、高压抗燃油系统
二、抗燃油危急遮断系统 三、透平油危急遮断系统
一、高压抗燃油系统 高压抗燃油系统又分为： EH供油系统和EH系统的执行机构两部分
1. EH供油系统 EH供油系统为汽轮机调节保安系统提供所需 的高压抗燃油，它由EH油箱、泵组、控制块、滤油 器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、循环冷却系统、 抗燃油再生过滤系统、EH油箱加热器、控制箱、监 视仪表及EH油供油管路所组成。
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。
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。 汽轮机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。
4.汽轮机调节保安系统的组成
高压抗燃油系统： 高压抗燃油系统（EH）由EH油供油装置，EH油供油管路及附件 管，EH油执行机构（油动机），电磁阀组等部分组成。 EH供油装置： EH油箱，2台EH主油泵，1台循环泵，1台再生泵，1套再生装置， 2个滤油器，2个溢油阀，2个高压蓄能器及电气控制箱等部件。 EH油供油管路及附件： EH油管路，2组高压蓄能器，2组低压蓄能器，管夹支架等部件。 EH油执行机构（油动机）： 2台高压、2台中压自动关闭器执行机构（油动机）， 4台高压调节阀执行机构（油动机）， 2台中压调节阀执行机构（油动机）， 1台低压调节阀执行机构（油动机）， 共11个油动机。
EH油冷却器

循环冷却泵
EH油再生系统 本装置还设有自成体系的抗燃油再生装置,该装置可视EH油质 的情况随时投运,用以改善EH油的品质。抗燃油再生装置是一种用 来存储吸附剂和使抗燃油得到再生的装置（使EH油保持中性、去 除水分等）。该装置主要由硅藻土滤器和精密滤器（即波纹纤维 滤器）等组成。再生油泵通过再生油泵吸入口滤芯吸入抗燃油， 然后将抗燃油先后送入硅藻土滤器和波纹纤维滤器过滤后，再返 回EH油箱。
1)高、中压自动主汽门关闭器 高、中压自动关闭器执行机构为二位开关型执行机构。自动 关闭器安装在高中压主汽阀上，为单侧进油式油缸。阀门开启由 EH油压提供开启力，关闭时则依靠操纵座的弹簧力关闭。油动机 关闭时，为了使油动机与阀座的冲击力保持在一个允许的范围内， 在油动机活塞尾部均采用液压缓冲结构。 自动关闭器由弹簧，油缸，集成块，开关电磁阀，活动电 磁阀，卸荷阀，截止阀，节流孔，单向阀，行程开关等部件组成。 汽轮机挂闸后，AST油压建立，这样卸荷阀上腔危急遮断控 制油（AST油）通往有压回油（DP）的通路被封闭。这时高、中 压自动关闭器执行机构接受DEH控制系统来的控制信号,其开关电 磁阀失电关闭，EH油压建立。卸荷阀滑阀的排油口在其上腔AST油 压和弹簧作用下关闭，高压抗燃油经节流孔进入该执行机构油缸 和卸荷阀的下部,在油压的作用下,该执行机构克服蒸汽在阀门上 作用力、摩擦力、阀门本身的重力和操纵座弹簧力而开启高、中 压主汽门。当高、中主汽门全开后操纵座上的行程开关触点闭合， 同时发出接点信号给DEH，表明主、中汽 门已全开。
5.调节保安系统的控制原理
汽轮机启动前，DEH首先控制挂闸电磁阀带电导通，排掉危急 遮断器滑阀上腔油压，使危急遮断器滑阀复位上升到上止点（挂 闸），保安油压建立，关闭薄膜阀下部EH油的排油口，当薄膜阀上 腔保安油压力升高至1.6±0.05MPa时，说明汽轮机的危急遮断系统 已投入，机组具备启动条件。这时压力开关触点闭合，发出一个接 点信号送给DEH控制系统，DEH控制系统即可进 入汽轮机启动控制程序。 启动时，DEH控制高、中压自动关闭器上的开关电磁阀断电关 闭（停机带电打开），高、中压自动关闭 器全开，其操纵座壳体上的行程开关触点闭合，发出一个主汽门全 开接点信号给DEH， DEH就可以通过控制高、中,低压调节阀执行机 构的开度来控制相应的调节阀门，从而实现对机组的启动、升速、 并网，带电负荷、热负荷等工况的控制。
英化热电 DEH系统及调节保安系统
李 峰
目
一、调节保安系统概述
录
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。
• 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
纤维素过滤器
EH再生泵
硅藻土过滤器
系统泄油阀
溢油阀
2.EH系统的执行机构
EH油系统中的执行机构由阀门操纵座及油动机两部分组成。 执行机构分为开关型和连续调节型两种； 2台高压、2台中压自动关闭器，自动关闭器为开关型执行 机构，由开关电磁阀进行开关控制。 4台高压调节阀油动机，2台中压调节阀油动，1台调节 阀油动执行机构，7台调节阀油动机为伺服型执行机构，由电 液伺服阀实现连续控制。
2. 汽轮机调节保安系统特点
• 电调控制装置采用计算机控制系统(DEH、ETS) • 汽轮机调节保安系统采用抗燃油纯电调控制方案。 执行机构，AST、OPC保安系统采用14.0MPa高压抗燃 油系统（EH） • 机械危急遮断系统采用1.96MPa透平油系统。 • 汽轮机本体的轴位移、轴振动、胀差等主要监视 项目采用美国本特利公司BN3500系列仪表（TSI） • 汽轮机超速保护采用机械和电子双重保护
抗燃油危急遮断系统： 1个薄膜阀，1个电磁阀组（AST/OPC电磁阀组件）及相关的 一些压力开关、压力表等部件。 透平油危急遮断系统： 透平油（1.96MPa）危急遮断系统包括危急遮断器，危急遮 断器杠杆，危急遮断器滑阀，保安操纵箱，挂闸电磁阀等部套。 高压危急遮断系统和低压危急遮断系统由薄膜阀联系起来。
• 油动机的工作原理： 机组启动时，DEH控制保安系统挂闸后，薄膜阀上腔1.96MPａ 透平油、薄膜阀下腔EH油（AST）建立后，DEH控制系统发出开主 汽门信号，使高、中自动关闭器开关电磁阀失电关闭，开启高中 压主汽阀。主汽门完全打开后，安压装在高、中压自动关闭器上 的行程开关触点闭合，送主汽阀全开信号。 机组升速时，DEH发出阀位控制信号，通过伺服放大器控制高、 中、低压油动机上的电液伺服阀，使EH油进入油缸下腔，油缸活塞 上移。并带动位移传感器的芯杆随之移动， 位移传感器产生相应的油动机位置信号反馈到伺服放大器的输入 端，与给定阀位指令相比较，直到相平衡为止。此时活塞停止运 动，稳定在新的平衡位置上，完成了电/液/机械位移的转换过程。 随着汽轮机工况的变化，DEH发出不同的阀位指令，调门油动机 不断地调节调门的开度，控制汽轮机的转速，功率的变化。
• 活动电磁阀： 活动电磁阀安装在油动机集成块上进油节流孔后侧，它的排 油通过另一个节流孔排向有压回油母管；活动电磁阀在正常运行 时是失电关闭的。 当主汽门需要进行活动试验时，运行人员在集控室发出主汽 门活动试验指令，主汽门活动试验电磁阀得电打开，将油动机油 缸活塞下腔的EH压力油部分泄去，使油动机油缸活塞下腔EH油压 部分跌落，主汽门在操纵座弹簧力的作用下关闭一定行程。 适当调整活动电磁阀后的节流孔孔径的大小，可以调整油动 机的关闭行程。 当主汽门活动试验完成后电磁阀失电关闭，将通往有压回油 母管的通路封闭，主汽门油动机油缸活塞下EH油压得以恢复，主 汽门油动机回到全开位置。
•开关电磁阀 开关电磁阀位于油动机集成块上，停机时，它得电导通， 将油动机卸荷阀上腔的AST油与有压回油母管接通，油动机卸 荷阀的滑阀在底部的压力油的作用下迅速打开，使油动机油缸 活塞下腔的压力油被排往有压回油母管，主汽门在操纵座弹簧 力的作用下迅速关闭。 启动时，该电磁阀失电关闭，卸荷阀上部的AST油得以保 持，卸荷阀关闭，油动机油缸活塞下腔油压得以建立，油动机 油缸在油压的作用下克服操纵座的弹簧力，使主汽门打开。
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。 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。
•卸荷阀： 卸荷阀安装在执行机构控制块上，它主要作用是当机组发生故 障紧急停机时，汽轮机危急遮断系统动作使危急遮断油压(AST)泄 去，可使油动机油缸活塞杆下腔的压力油机经卸荷阀快速释放，主 汽门在操纵座弹簧力的作用下迅速关闭。
行程开关
卸荷阀
自动主汽门原理图
2)、 调节阀油动机 本系统设有4个高压调节阀油动机，2个中压调节阀油动机， 1个低压油动机(双侧进油)，均为连续型伺服执行机构。油动机 的油缸为单侧进油的油缸。其开启的动力由EH油提供,关闭靠操 纵座的弹簧力,空载关闭时间常数为0.15秒,油缸与控制块连接 成一体,在控制块上还安装有隔离阀、滤网、卸荷阀、逆止阀和 伺服阀等部件。 油动机快速关闭时，为了使调节阀碟与阀座的冲击力保持在 一个允许的范围内，在油动机活塞尾部均采用液压缓冲结构。 调节阀执行机构属连续型伺服执行机构，可以将调节汽阀控制 按照DEH控制系统的要求控制在任一所需位置上，成比例地调节进 汽量以适应汽轮机运行的需要。 汽轮机运行时，经DEH运算处理的控制信号经过伺服放大器放 大后送到电液伺服阀的力矩马达中，力矩马达带动喷嘴档板产生 偏转，使喷嘴两侧的压力产生差值，这个压差作用到电液伺服阀 中的小滑阀两端，使小滑阀移动，并打开控制大滑阀的油口，使 大滑阀产生位移，打开控制油口，使EH油进入油动机活塞下腔， 使执活塞向上移动，压缩操纵座弹簧，带动调节阀开启。或者是