第8節(jié)汽輪機的保護和危急遮斷系統(tǒng)

1、第八節(jié)第八節(jié) 汽輪機的保護和危急遮斷系統(tǒng)汽輪機的保護和危急遮斷系統(tǒng) 危急遮斷系統(tǒng)分為兩種情況。一是在機組運行中，為防止部分設備失常造成機組嚴重損壞，裝有自動停機危急遮斷系統(tǒng)（AST），當發(fā)生異常情況時，關(guān)閉所有進汽閥，立即停機；二是超速保護控制系統(tǒng)（OPC），使高壓調(diào)節(jié)汽閥及再熱調(diào)節(jié)汽閥暫時關(guān)閉，減少汽輪機進汽量及功率，但不能使汽輪機停機。因此，機組相應的設有自動停機危急遮斷油路（AST油路）和超速保護控制油路（OPC油路）。 自動停機危急遮斷系統(tǒng)可分成兩個層次。第一是危急跳閘控制裝置（ETS）的跳閘電信號可使AST電磁閥動作，使AST油路泄油，所有進汽閥關(guān)閉，機組停機；第二是機械超速及手動停

2、機部分，當其動作時，可通過隔膜閥，使AST油路泄油，所有進汽閥關(guān)閉，機組停機，起到危急保護作用。 圖1為汽輪機危急遮斷系統(tǒng)原理圖。圖9-1 汽輪機危急遮斷保護系統(tǒng)原理 一、電磁閥及控制塊一、電磁閥及控制塊 （一）危急遮斷控制塊 超速保護和危急遮斷組合機構(gòu)，統(tǒng)稱為控制塊，如圖2所示，布置在汽輪機前軸承箱的右側(cè)，其主要由控制塊殼體、兩個OPC電磁閥、四個AST電磁閥和兩個止回閥（逆止閥）組成。 （二）超速保護電磁閥（OPC電磁閥） 兩個OPC電磁閥由DEH調(diào)節(jié)器的OPC系統(tǒng)控制，圖3為電磁閥及控制塊系統(tǒng)原理圖。兩只OPC電磁閥并聯(lián)布置，即使一路拒動，另一路仍可動作。 （三）自動停機危急遮斷電磁閥（

3、AST電磁閥） 在圖3所示系統(tǒng)中有4個AST電磁閥，它們是受危急跳閘裝置（ETS）電氣信號所控制。AST電磁閥在正常運行時是被勵磁關(guān)閉，從而封閉了自動停機危急遮斷總管中抗燃油的泄油通道，使所有蒸汽閥執(zhí)行機構(gòu)活塞下的油壓建立起來，當電磁閥打開，則AST總管泄油，導致所有蒸汽閥關(guān)閉停機。4個AST電磁閥組成并聯(lián)布置，這樣就具有多重的保護性，每個通道中至少必須有一只電磁閥打開，才可導致停機。 危急跳閘裝置所監(jiān)視的參數(shù)有：汽輪機超速，推力軸承磨損，潤滑油壓低，EH油壓低，凝汽器真空低，另外還為用戶提供一個可接受所有外跳閘信號的遠控跳閘接口。 1電磁閥的工作原理（略） 2電磁閥的串并聯(lián)布置 如圖5所示。

4、 OPC和AST電磁閥結(jié)構(gòu)相同，僅有的區(qū)別是：OPC電磁閥是由內(nèi)部供油控制的，AST電磁閥則由高壓油路外部供油所控制。 （四）單向閥（逆止閥） 兩個單向閥分別安裝在自動停機危急遮斷油路（AST）和超速保護控制油路（OPC）之間。當OPC電磁閥動作時，可維持AST的油壓。當AST電磁閥動作時，OPC油壓也下跌。 （五）跳閘試驗塊組件 在前軸承座邊上裝有一個不銹鋼的試驗塊組件，如圖6所示，它是用來監(jiān)視EH油壓低和試驗各壓力開關(guān)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被布置成雙通道，每個通道一端節(jié)流孔與供油系統(tǒng)相通，另一端與排油相連，試驗塊組件由兩個壓力表，兩個電磁閥，兩個手動閥，一個試驗塊及四個監(jiān)視EH油壓低的壓力開關(guān)組成

5、。 （六）空氣引導閥 空氣引導閥安裝在汽輪機前軸承座旁邊，該閥用于控制供給汽動抽汽逆止閥的壓縮空氣，為EH油、壓縮空氣和排大氣提供了接口，該閥是一個油缸體上帶鋼柱的青銅閥體，附在閥桿上的彈簧提供了關(guān)閉閥門所需的力。 二、機械超速保護與手動遮斷遮斷二、機械超速保護與手動遮斷遮斷 （一）隔膜閥 位于前軸承座上，結(jié)構(gòu)如圖7所示。 （二）機械超速危急遮斷系統(tǒng) 圖8為機械超速危急遮斷系統(tǒng)的工作原理圖。圖9為機械超速遮斷機構(gòu)圖。 （三）手動復位 （四）遙控復位 （五）試驗 試驗時，必須先用手將試驗杠桿拉到“試驗”位置上去，使試驗滑閥移動并切斷機械超速和手動遮斷總管中脫扣油去危急遮斷滑閥的主通道。這樣，試驗

6、時不會引起隔膜閥的開啟及危急遮斷（AST）油路的泄壓。 試驗做完后，必須進行復位。 1.手動遮斷試驗； 本試驗是在汽輪機正常運行情況下，用來檢查遮斷機構(gòu)以及危急遮斷滑閥工作的可靠性。 2.充油試驗； 此試驗是在汽輪機正常運行條件下檢查飛錘動作的可靠性。在充油試驗時，為不使汽輪機跳閘停機，必須在試驗的整個過程把試驗杠桿拉到“試驗”位置。 試驗裝置圖見圖10所示。 3.超速試驗。 用以效驗飛錘動作轉(zhuǎn)速的設定值以及保證機械超速保護系統(tǒng)正確動作。 制造廠要求：(1)運行半年至少進行一次超速試驗；(2)機組在安裝初始啟動期間，每次大修之后以及前箱檢修結(jié)束后應做超速試驗。 三、危急跳閘裝置（三、危急跳閘裝

7、置（ETS） 汽輪機危急遮斷系統(tǒng)的任務，是用來監(jiān)督對機組安全有重大影響的某些參數(shù)，以便在這些參數(shù)超過安全限定值時，通過該系統(tǒng)去關(guān)閉汽輪機的全部進汽閥門，緊急停機。 機組的危急遮斷項目和參數(shù)為： （1）超速保護：轉(zhuǎn)速達到110%n0（3300r/min）時遮斷機組； （2）軸向位移保護：以軸向位移的定位點3.56mm為基準，機頭方向超過2.54mm或發(fā)電機方向超過4.57mm時，遮斷機組，這種限定意味著極限位移離基準位置的兩側(cè)各只有1mm左右； （3）軸承供油低油壓和回油高油溫保護：軸承供油油壓低到34.4748.26kPa和回油油溫高到82.2時遮斷機組； （4）EH（抗燃）油低油壓保護：EH

8、油壓低到9.31MPa時遮斷機組； （5）凝汽器低真空保護：汽輪機的排汽壓力高于20.33kPa（abs）時遮斷機組。 此外，DEH系統(tǒng)還提供一個可接受所有外部遮斷信號的遙控遮斷接口，以供運行人員緊急時使用。 （一）電氣危急遮斷邏輯的總系統(tǒng) 機組的所有電氣遮斷信號，均通過該系統(tǒng)去遮斷汽輪機。該電氣系統(tǒng)的組件，布置于EH運行盤上的遮斷電氣柜內(nèi)。圖9-11 電氣危急遮斷邏輯的總系統(tǒng)圖 （二）電氣超速遮斷系統(tǒng)（OS） 1電氣超速遮斷系統(tǒng)的工作原理 電氣超速遮斷系統(tǒng)由一個安裝在盤車設備處的磁阻發(fā)信器和一個安裝在遮斷電氣柜中的轉(zhuǎn)速插件所組成。 2電氣超速遮斷控制繼電器邏輯 （三）軸向位移遮斷系統(tǒng)（TB）

9、 1軸向位移遮斷機構(gòu) 機組的軸向位移機構(gòu)，它由4個軸向位移傳感器、2個試驗汽缸、4個電磁閥和用來作為傳感器基準點的聯(lián)軸器墊片所組成，其它零部件是支托架和用來安裝試驗汽缸和傳感器的有關(guān)部件。在任何情況下，各傳感器的安裝，都必須與1個基準面保持間隙，例如，與聯(lián)軸器平面或指示盤間有一定的間隙。在試驗汽缸和傳感器與聯(lián)軸器指示盤的間隙整定好后，用定位銷把試驗汽缸最后固定。 2軸向位移遮斷控制繼電器邏輯 為了確保動作的可靠，系統(tǒng)設有兩個完全相同的獨立通道，每個通道都由同一個安裝板上的相鄰兩個變送器組成。 （四）軸承油壓過低遮斷系統(tǒng)（LBO） 機組軸承油壓過低，引起供油量不足，容易造成軸頸與軸瓦間的干磨擦，燒壞瓦片，引起機組強烈振動等，為此，汽輪機都設有軸承低油壓遮斷系統(tǒng)。軸承油管的壓力測量，可用一般帶觸點的壓力變送器進行。 （五）EH油壓過低遮斷系統(tǒng)（LP） EH（抗燃）油是DEH 的控制和動力用“油”，是用來控制所有主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的，當油壓過低時也能導致機組失控，因此，必須進行低油壓保護，以便緊急停機。 （六）機組低真空遮斷系統(tǒng)（LV） 機組的低真空保護，采用兩級保護系統(tǒng)。 一級保護是類似軸承低油壓保護那樣的遮斷電器控制邏輯系統(tǒng)，所不同的是壓力觸點開關(guān)監(jiān)視的工質(zhì)是蒸汽，而且由于測量的是壓力，所以，對低真空而言，壓力開關(guān)(63-I)/LV