新建汽機調速系統(tǒng)

1、汽輪機調速系統(tǒng)1、液壓控制系統(tǒng)2、供油系統(tǒng)3、執(zhí)行機構4、危急遮斷系統(tǒng) 5、EH油壓低試驗模塊 一、液壓控制系一、液壓控制系 統(tǒng)統(tǒng) 及及 部部 套套1、 EH系統(tǒng)構成及功能EH液壓控制系統(tǒng)是汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）中的一個組成部分，主要由供油系統(tǒng)（EH油站、再生裝置、抗燃油）、執(zhí)行機構（高主油動機、高調油動機、中主油動機、中調油動機）、危急遮斷系統(tǒng)（危急保安裝置、隔膜閥）、EH油壓低試驗模塊及油管路系統(tǒng)（油管路、高壓蓄能器、低壓蓄能器）組成。1)供油系統(tǒng)既是一個動力源，也是一個油液儲存和處理中心，通過它，系統(tǒng)可得到所必需的工作介質-高壓抗燃油。2)執(zhí)行機構響應掛閘和DEH的指令信號，

2、以驅動汽輪機各蒸汽閥門開度。3)危急遮斷系統(tǒng)則接受汽輪機所有的停機信號和103%超速信號，當有信號發(fā)出時，危急遮斷系統(tǒng)動作而快關汽輪機所有汽閥，或只關閉調節(jié)汽閥，以保證汽輪機正常安全的運行。4)EH油壓低試驗模塊是一個可在線試驗壓力開關的裝置，可隨時在線檢測壓力開關動作的可靠性。5)油管路系統(tǒng)為各液壓部件輸送工作介質并可將供油系統(tǒng)與執(zhí)行機構等連接起來，從而構成液壓控制系統(tǒng)工作回路2、 EH系統(tǒng)工作原理原理框圖見如下所示：開調門或加負荷：DEH給定一開調門或加負荷指令，經(jīng)運算比較后輸出一正偏值電流X，并作用在伺服閥上，伺服閥動作，從而驅動油動機動作并往上開啟調門。此調門位移經(jīng)油動機LVDT反饋回

3、DEH進行比較運算，直至其偏值電流X為零后，調門便停止移動，并停留在一個新的工作位置上。關調門或減負荷：作用過程與上相反。伺服閥L V D T油動機二、供油系統(tǒng)二、供油系統(tǒng)2.1EH油站 EH油站為EH液壓控制系統(tǒng)動力源，主要功能是向EH液壓控制系統(tǒng)提供合格的動力油。它主要由油站箱體、油站出口組件、油泵組、吸油濾器、磁性過濾器、流量計、蓄能器、冷油器、PH儀表接線盒、壓力表、變送器、溫度及壓力開關、濾油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等組成。2.1.1 EH油站工作原理 油泵啟動后（最大流量約為100L/min），經(jīng)過吸油濾器，從油箱中吸入抗燃油。從油泵出來后的壓力油，通過流量計后經(jīng)過油站出口組件，一路進入高壓

4、蓄能器，即向蓄能器充油；一路進入和該蓄能器相連的EH液壓控制系統(tǒng)中。在充油過程中，系統(tǒng)流量會逐漸減少，油壓開始升高。當油壓到達泵的調整壓力時，泵的變量機構起作用，并改變泵的輸出流量，直到泵的輸出流量和系統(tǒng)流量相匹配時，泵的變量機構便維持在某一位置，從而穩(wěn)定系統(tǒng)油壓在14.5MPa。當系統(tǒng)流量改變時，泵會自動調整輸出流量。而在系統(tǒng)瞬間大油量時，供油則主要由蓄能器完成。 對應于系統(tǒng)正常運行，泵的額定壓力設置為14.5MPa。而當系統(tǒng)壓力達到170.5MPa時，溢流閥將動作，起到過壓保護作用。二、供油系統(tǒng)2.1.2 EH油站部件1) 油箱 油箱本體設計為不銹鋼材料，容積為1000升，可滿足1臺大機和

5、2臺50小機和汽機旁路油動機的正常用油。 在油箱上裝有一些液壓部件：側面主要有翻板式液位計（帶液位變送器）、壓力表、PH儀表盒等；頂上主要有液位開關、油站出口集成塊組件、空氣濾清器等。各泵吸油口、油箱回油管和磁性過濾器在箱體內(nèi)部，底部則安裝了一個遠紅外加熱器。2) 油泵 為保證供油系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)配置了兩臺高壓變量柱塞泵，即一臺泵工作，另一臺泵備用。二臺泵布置在油箱的下方，以便于泵的檢修和正壓吸入。3) 油站出口組件 油站出口組件安裝在油箱頂部，其上裝有：a 10微米的濾芯兩只，并聯(lián)安裝，分別裝在兩臺泵的出口側高壓油路中。b 單向閥兩只，并聯(lián)安裝，分別裝在兩臺泵的出口側高壓油路中。c 溢流閥

6、一只，裝在單向閥后的高壓油路中。當系統(tǒng)油壓高于泵設定值時，溢流閥動作溢油，起到過壓保護作用。d 截止閥兩只，分別裝在兩臺泵出口側的單向閥后的高壓油路上，運行時均打開。關閉其中的一個截止閥，可對該路的濾油器、單向閥以及泵等進行在線檢修或更換。內(nèi)容4) 磁性過濾器 油箱內(nèi)回油管出口側下面，裝有一組永久磁鋼組成的磁性過濾器，用以吸取液壓油中的金屬微粒。5) 蓄能器 高壓蓄能器一只，裝在油箱側面，并與泵和系統(tǒng)相連，可吸收泵出口壓力的高頻脈動分量，維持油壓平穩(wěn)。蓄能器塊上有一個進油和一個回油截止閥，通過此二閥可將蓄能器與系統(tǒng)隔離并放掉蓄能器中的高壓油和氮氣，以進行在線維修。6) 冷油器 冷油器二只，立在

7、油箱旁，冷卻水在管內(nèi)流過，液壓油在冷油器外殼內(nèi)環(huán)繞管束流動。冷卻水的通斷由電磁水閥控制，也可以就地手動控制。7) PH儀表接線盒 該盒內(nèi)主要裝有接線端子排、儀表管及壓力開關：。內(nèi)容a 壓差開關二只（PFA/MPA；PFB/MPB）：感受油泵出口濾芯的壓差。當壓差達到0.55MPa時，壓差開關發(fā)出報警信號，說明濾芯已被堵塞，并且需要清洗或更換b 回油壓力開關一只（PS4/PDP）：感受壓力回油管路中的油壓。當壓力達到0.21MPa時，接點閉合，壓力開關發(fā)出報警信號。c 聯(lián)鎖壓力開關兩只（PS3-1/PC，PS3-2/PC）：感受系統(tǒng)壓力過低值。當壓力低至11.20.2MPa時，接點閉合，聯(lián)鎖并啟

8、動備用油泵。d 油壓高壓力開關兩只（PS1-1/HP，PS1-2/HP）：感受系統(tǒng)壓力過高值。當壓力高至16.20.2MPa時，接點閉合，發(fā)出報警信號。e 油壓低壓力開關兩只（PS2-1/LP，PS2-2/LP）：感受系統(tǒng)壓力過低值。當壓力低至11.20.2MPa時，接點閉合，發(fā)出報警信號。f 壓力變送器PT1/EHP一只：將021MPa的壓力信號轉換成420mA的電流信號，此信號可送到DEH或DCS，用以遠方監(jiān)視EH油壓。 g 電磁閥EV1/PC一只：接在節(jié)流孔之后，可在線試驗備用油泵。當電磁閥通電動作并泄油時，節(jié)流孔后的油壓降低，聯(lián)鎖壓力開關PS3/PC動作并啟動備用油泵。此試驗也可通過與

9、電磁閥EV1/PC并聯(lián)安裝的手動常閉閥K21來進行。內(nèi)容8） 溫度控制回路溫度開關TS2/OTT感受油溫信號，通過控制繼電器，操作電磁水閥EV2/CW動作。當油箱溫度超過上限值57時電磁水閥打開，冷卻水流過冷油器；當油溫降到下限值37時電磁水閥關閉。9） 浮子型液位開關浮子型液位開關一個，安裝在油箱頂部。當液位改變時，浮子便推動其上的微動開關，對應于油位發(fā)出高、低油位報警信號；在低低油位時，發(fā)出遮斷信號即停EH主油泵。10） 回油逆止閥：裝在靠近油箱的壓力回油管路上。當濾油器或冷油器堵塞以及回油壓力過高時，回油便直接通過該閥回到油箱。11） 回油過濾器回油過濾器組件安裝在油箱旁邊的壓力回油管路

10、上。內(nèi)置一個3m的濾芯。內(nèi)容12） 油站濾油系統(tǒng)為了讓系統(tǒng)長期可靠的運行，在油站中設置了濾油系統(tǒng)，進行在線體外油循環(huán)，以確保油質清潔度。濾油泵從油箱內(nèi)吸油，經(jīng)過一個過濾精度為1m的過濾器回油箱。濾油泵的啟停可由PH儀表盒上的就地按鈕手動控制。該泵流量為20l/min。13） 油站冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)除正常的回油冷卻外，在油站中還設置了一套獨立的冷卻系統(tǒng)，以確保在任何情況下，油箱油溫都能控制在正常的工作范圍（2060）之內(nèi)。冷卻泵可以由溫度開關TS2/OTT自動控制，也可以由PH儀表接線盒上的就地按鈕手動控制。該泵的流量為50l/min。油站圖油站內(nèi)容2.1.3再生裝置功能再生裝置安裝在EH油站旁，是一

11、套獨立的循環(huán)油路。該裝置可用來存儲吸附劑并能使抗燃油得到再生，即使油液變的更清潔并保持中性、去除水份等。其構成主要為硅藻土濾器和精密濾器（波紋纖維素濾器）。再生裝置每個濾器上裝有一個壓力表。當油溫在4354之間，而任一個濾器的壓差高達0.21MPa時，就需檢修該裝置。關閉管路上的閥門，打開濾器蓋，便可更換其內(nèi)的濾芯。內(nèi)容再生裝置的投運再生裝置前的截止閥用來控制再生裝置是否投入運行。投入后，來自濾油泵的出口油分兩路進入再生裝置的濾器：一路經(jīng)過截止閥K2，2.5的節(jié)流孔進入到硅藻土過濾器和波紋纖維過濾器，并回到油箱；另一路經(jīng)過截止閥K3后直接進入波紋纖維過濾器，再回到油箱。由于抗燃油的粘度受溫度影

12、響很大，因此，再生裝置在投入時要求其油溫高于40。投入時，首先打開通往波紋纖維過濾器的截止閥K3，并關閉濾油系統(tǒng)的截止閥K6，此時濾油泵的出油全部流經(jīng)波紋纖維過濾器，當該過濾器及回油管路全部充滿40以上的熱油以后，將截止閥K2打開，并逐漸關小截止閥K3，此時，應注意保持硅藻土過濾器上壓力表指示不超過0.21MPa。待硅藻土過濾器內(nèi)全部充滿熱油以后，關閉截止閥K3，此時濾油泵出口壓力為0.5MPa左右，流經(jīng)硅藻土過濾器和波紋纖維過濾器的流量為1加侖(4.54升或0.00454m)/分鐘左右，多余流量由單向閥溢流回油箱。在機組投運的第一個月，再生裝置每周應連續(xù)投運八小時。其后的時間，應根據(jù)油質的化

13、驗結果，決定是否投入該裝置。三、執(zhí)行機構三、執(zhí)行機構執(zhí)行機構是EH系統(tǒng)中的重要部件，它直接控制著汽機蒸汽閥門的關閉及其閥門的開度。本系統(tǒng)共有10只執(zhí)行機構：2個高主油動機、4個高調油動機、2個中主油動機、2個中調油動機。3.1 高主油動機高主油動機裝于閥門彈簧操縱座上，其活塞桿與閥桿相連，活塞運動時帶動閥桿相應運動。3.1.1 工作原理簡圖： 3.1.2 工作原理高主油動機為單側進油拉式油缸，其開啟由抗燃油壓力驅動，而關閉是靠操縱座上的彈簧力。由于油動機為開關型結構，因此油動機(即主汽閥)只能處于全開和全關二種工作狀態(tài)。掛閘后，高壓抗燃油經(jīng)過截止閥、活動試驗電磁閥(常開)和節(jié)流孔后進入油缸有桿

14、腔，此腔油壓逐漸升高，克服彈簧力，將油動機(即主汽閥)逐漸打開，直至主汽閥門全部打開。當電磁閥通電時，壓力油被切斷，回油接通，油缸有桿腔的壓力油經(jīng)過節(jié)流孔、電磁閥后接通壓力回油，油缸有桿腔油壓逐漸降低，主汽閥在彈簧力的作用下逐漸關閉，直至閥門全關。當閥門全關時對應行程開關發(fā)訊。高主油動機上裝有一個卸荷閥和停機電磁閥。當汽輪機出現(xiàn)故障需要停機時，危急遮斷系統(tǒng)動作(同時,停機電磁閥也帶電動作)并泄掉危急保安油（AST），卸荷閥打開，快速泄去油缸有桿腔的油，在彈簧力作用下，閥門被快速地關閉。靜態(tài)時遮斷關閉時間常數(shù)為0.150.3秒。高主原理圖內(nèi)容3.1.3 高主油動機部件高主油動機主要由液壓油缸、集

15、成塊、截止閥、二位四通電磁換向閥(活動試驗電磁閥和停機電磁閥)、卸荷閥、和逆止閥等部件所組成。其中，液壓油缸與集成塊相接，而其余部件則裝在集成塊上。由于以上各閥具有通用性，在這就全部敘述，后面的油動機上各閥就不再敘述。1） 液壓油缸 按照油動機與閥門連接方式的不同，油缸分為推力油缸和拉力油缸兩種。即：當油缸活塞桿伸出去是打開閥門時，則稱其為推力油缸；反之，當油缸活塞桿縮進是打開閥門時，則稱其為拉力油缸。本油動機為拉力油缸，其活塞尾部設計有液壓緩沖裝置，在機組快關時，減少沖擊。2） 集成塊將所用部件集成在一起，并通過內(nèi)部通道進行連接的一個油路塊。也是所有電氣接點及液壓接口的連接件。內(nèi)容3） 截止

16、閥從系統(tǒng)來的高壓油經(jīng)過截止閥到電磁換向閥(或伺服閥)去操作油動機，通過關閉該閥可切斷高壓油路，以便能在線更換(或檢修)濾網(wǎng)、電磁換向閥(或伺服閥)、卸荷閥和位移傳感器等。該閥安裝在集成塊上，其控制原理同一般的針閥，可全開和全關，也可部分開啟而起節(jié)流作用。4） 濾網(wǎng)集成塊中設置了濾網(wǎng)，以確保油質清潔度，從而保證各元件及節(jié)流孔能正常工作。該濾網(wǎng)過濾精度為10微米。5） 電磁換向閥油動機上設置了兩只電磁換向閥，這是一種常開型二位四通電磁閥，用作油動機活動試驗(或停機)用。電磁鐵斷電時，油路接通，高壓油進入油缸壓力腔(或AST油進入卸荷閥彈簧上腔)，閥門打開。電磁鐵通電時，切斷來油的同時，油缸壓力腔的

17、油(或卸荷閥彈簧上腔的油)接通回油，在彈簧力的作用下，閥門開始關閉。6） 卸荷閥卸荷閥裝在油動機集成塊上。它的作用是：當機組發(fā)生故障要停機時，危急保安(或脫扣)裝置動作使危急遮斷油卸油失壓，卸荷閥動作，油動機活塞下腔的壓力油經(jīng)卸荷閥快速卸掉，在操縱座彈簧力作用下，閥門快速關閉。內(nèi)容7） 逆止閥集成塊中裝有兩個逆止閥：一只是通向AST油總管（或OPC油總管），該逆止閥的作用是防止危急遮斷母管上的AST油（或OPC油）倒流回油動機；另一只逆止閥是通向回油母管，該閥的作用是防止回油管里的油倒流回油動機。當關閉油動機上截止閥，便可以在線檢修(或更換)油動機上的電磁閥(或伺服閥)、卸荷閥、油缸、濾網(wǎng)等，

18、而不影響其它汽閥正常工作，而此在線檢修只有在具有多閥功能的情況下才能進行。3.2 高調油動機高調油動機裝于閥門彈簧操縱座上，其活塞桿與閥桿相連，活塞運動時帶動閥桿相應運動。3.2.1 工作原理簡圖： 3.2.2 工作原理高調油動機為單側進油拉式油缸，其開啟由抗燃油壓力驅動，而關閉是靠操縱座上的彈簧力。高壓油動機屬于控制型，可以將油動機（或調節(jié)汽閥)控制在任意的位置上。高調原理圖內(nèi)容DEH給定調閥開大或者關小的指令，此指令作用在伺服閥上并使其動作后，高壓油便經(jīng)伺服閥進入油缸活塞有桿腔，克服彈簧力，活塞向上移動，并帶動調節(jié)汽閥使之開啟，或者使活塞有桿腔的壓力油通過伺服閥排出，在彈簧力作用下，使活塞

19、下移關閉調節(jié)汽閥。當油動機活塞移動時，裝在油動機上的兩個線性位移傳感器同時被帶動，并將油動機活塞的機械位移轉換成電氣信號，作為負反饋送入DEH并與前面的DEH指令相比較，直至其運算結果為零，即作用在伺服閥上的指令為零后，伺服閥的主閥便回到中間位置，從而切斷油動機下腔與高壓油或回油的通道，此時調閥便停止移動，停留在一個新的工作位置。高調油動機上裝有一個卸荷閥。當汽輪機出現(xiàn)故障需要停機時，危急遮斷系統(tǒng)動作并卸掉危急保安油和OPC油，卸荷閥打開，快速卸去油缸活塞下油，在彈簧力作用下，調節(jié)閥門被快速地關閉。靜態(tài)時遮斷關閉時間常數(shù)為0.150.3秒內(nèi)容高調油動機部件高調油動機主要由液壓油缸、集成塊、截止

20、閥、濾網(wǎng)、伺服閥、卸荷閥、逆止閥和位移傳感器等部件所組成。其中，液壓油缸與集成塊相接，而其余部件則裝在集成塊上。除伺服閥和位移傳感器外，其余部件已在前面有了說明，在此不再介紹。1) 電液伺服閥伺服閥由一個力矩馬達、兩級液壓放大和機械反饋部分組成。第一級液壓放大是雙噴咀和擋板部件；第二級放大是滑閥部件。當電氣信號通過伺服放大器輸入到力矩馬達上時，其銜鐵上的線圈中便有電流通過，并產(chǎn)生一磁場，在兩旁磁鐵的作用下，產(chǎn)生一旋轉力矩，使銜鐵旋轉，同時帶動與之相連的擋板轉動，此擋板置于兩個噴嘴中間。在正常穩(wěn)定工況時，擋板兩側與噴嘴的距離相等，兩側噴嘴的泄油面積相等，即噴嘴兩側的油壓相等。當有電氣信號輸入時，

21、銜鐵帶動擋板轉動，擋板產(chǎn)生偏離并靠近一只噴嘴，使這只噴嘴的泄油面積變小，流量變小，噴嘴前的油壓變高；而另側的噴嘴與擋板間的距離變大，流量增大，噴嘴前的壓力便變低，這樣內(nèi)容就將原來的電氣信號轉變?yōu)榱肆睾蜋C械位移信號，再轉變?yōu)橛蛪盒盘?。而該油壓即擋板兩側的噴嘴前油壓，分別與下部滑閥的兩個腔室相通。因此，當兩個噴嘴前的油壓不等時，則滑閥兩端的油壓不相等，滑閥在壓差作用下產(chǎn)生移動，使滑閥上的凸肩所控制的油口開啟或關閉，從而控制高壓油由此通向油動機活塞下腔，以開大調閥的開度，或者將活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油卸去，由彈簧力關小或關閉調閥。為了增加調節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在伺服閥滑閥中設置了反饋彈簧。另外

22、，在伺服閥調整時有一定的機械零偏，以便在運行中突然發(fā)生斷電或失去電信號時，通過機械力量使滑閥偏移一側，并使調閥關閉。2) 位移傳感器采用差動變壓器原理的位移傳感器是由芯桿、線圈、外殼等所組成，內(nèi)部穩(wěn)壓、振蕩、放大線路均采用集成元件，故具有體積小、性能穩(wěn)定，可靠性強的特點。當鐵芯與線圈間有相對移動時，例如鐵芯上移，次級線圈感應出電動勢經(jīng)過整流濾波后，便變?yōu)楸硎捐F芯與線圈間相對位移的電氣信號輸出，作為負反饋。安裝時，外殼固定不動，鐵芯通過連桿與油動機活塞桿相連，輸出的電氣信號便可模擬油動機的位移，也就是汽閥的開度。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，每個執(zhí)行機構中安裝二個位移傳感器。計算機按“高選”或其他選

23、擇的原則接收負反饋信號。內(nèi)容中主油動機3.3.1 工作原理簡圖： 其工作原理同高主油動機，只不過油缸采用的是推式油缸。3.4 中調油動機3.4.1 工作原理簡圖：中調油動機裝于閥門彈簧操縱座上，其活塞桿與閥桿相連，活塞運動時帶動閥桿相應運動。其工作原理同高調油動機。 中主原理圖中調原理圖四、危急遮斷系統(tǒng)四、危急遮斷系統(tǒng) 危急遮斷系統(tǒng)由危急保安裝置和隔膜閥組成。當汽輪機出現(xiàn)故障需要停機時，危急遮斷系統(tǒng)動作并泄掉危急保安油（AST）和超速保護控制油（OPC），關閉全部汽輪機蒸汽閥門，使汽輪機停機，以保護汽輪機安全。4.1 AST、OPC電磁閥組件4.1.1 工作原理簡圖：4.1.2 AST電磁閥A

24、ST電磁閥共有四只，它們受汽機停機信號的控制。正常運行時，電磁閥帶電關閉，即堵住危急遮斷母管上的AST油泄油通道，從而建立起危急遮斷油壓（AST）。當電磁閥失電打開，危急遮斷母管泄油，危急遮斷油失壓，導致所有蒸汽閥門關閉而使汽機停機。四只AST電磁閥（AST）是按串并聯(lián)布置，只有當1、3和2、4兩組中至少各有一只電磁閥動作，AST油壓才會泄掉而停機。4.1.3 OPC電磁閥OPC電磁閥有二只，它們是受DEH控制器的OPC部分所控制，按并聯(lián)布置。正常運行時，該二只電磁閥是常閉的，即堵住了OPC總管OPC油液的卸放通道，從而建立起OPC油壓。當轉速達103額定轉速時，OPC動作信號輸出，二個OPC電磁閥被勵磁（通電）打開，使OPC母管OPC油壓卸放，從而使調節(jié)汽閥迅速關閉。AST、OPC原理圖內(nèi)容4.1.4 單向閥該裝置中有二個單向閥，安裝在危急遮斷油路（AST）和超速保護控制油路（OPC）之間，成為AST油和OPC油之間的轉換接口。當OPC電磁閥動作，