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![汽轮机概述危机保安器_危机遮断油门[精彩]](https://uimg.taocdn.com/97f097c229ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2ada.webp)
九、危急保安器危急保安器是汽轮机的机械式超速保护设备，当机组转速超出设定的脱扣转速时产生动作，通过遮断油门关闭速关阀和调节汽阀。
危急保安器通常是装在汽轮机转子位于前轴承座的轴段上，结构如图所示，导向套筒（2）装在转子上按配装要求加工的孔中并被弹簧（5）压住，弹簧的另一端压在飞锤（1）的台面上，飞锤的支承面顶着导向环（6）的定位面，而导向环则被压紧螺母（8）紧压在轴孔的定位面上，压紧螺母和螺塞（9）均用螺钉（10）骑缝锁紧。
在飞锤中心的螺孔中装有配重螺钉（7），若减短配重螺钉的长度（从开槽端去除）则可提高危急遮断器飞锤的出击转速。
在导向套筒和导向环中分别嵌装有用聚四氟乙烯制作的导向片（3）、（7），它们对飞锤起定位，导向作用并可减小飞锤动作的磨擦阻力。
飞锤和配重螺钉的质心与转子中心之间存在偏心距，因此当转子旋转时，飞锤便产生离心力，由于在运行转速范围内，弹簧力始终大于飞锤离心力，所以飞锤也就在它的装配位置保持不动，但当汽轮机转速超出设定的脱扣转速时，由于飞锤离心力大于弹簧力，飞锤在离心力作用下产生位移，随着偏心距的增加离心力阶跃增大，飞锤从转子中击出（行程为H ）撞击遮断油门的拉钩，使油门脱扣关闭速关阀和调节汽阀。
一般汽轮机危急保安器的复位转速（飞锤击出后使其恢复到装配1． 飞锤2． 导向套筒3． 导向片4． 导向片5． 弹簧6． 导向环7． 配重螺钉8． 压紧螺母9． 螺塞10． 螺钉位置的转速）高于额定转速，因此在转速降至额定转速时便可进行遮断油门挂闸复位操作，使机组重新起动。
检修危急保安器时，装拆压紧螺母可用随机工具“两孔螺母旋具”，装拆配重螺钉时，先拆出螺塞，旋入随机工具“调整螺栓”，使其锥端与飞锤的锥孔配紧，这样在旋动螺钉时可防止飞锤转动。
十、危急遮断油门机械――液压式危急遮断油门是汽轮机的保护设备，当汽轮机在运行过程中出现故障时，危急遮断油门泄放速关油，引发速关阀和调节汽阀快速关闭而迫使机组紧急停机。
汽轮机保安系统一、系统简介为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致汽轮机发生重大损坏事故，汽轮机组设有严密的保护措施。
由于机组超速的危害最大，因此，除了超速采用多重保护外，其余重要参数的严重超标，都通过危急遮断系统实现紧急停机。
本机组保安系统设置了三套遮断装置。
1、运行人员手动紧急遮断的危急遮断手柄。
2、机械超速遮断的危急遮断器（飞锤式）。
3、电子超速保护装置（设置在ETS中）即ETS系统由危急遮断系统（ETS）控制的四只遮断电磁阀，它接受汽机重要监视参数的遮断信号，四只遮断电磁阀只要一接到遮断信号，就立即动作泄去系统中的安全油和控制油，从而关闭主汽门和再热主汽门以及关闭高、中压调节汽阀，使机组紧急停机。
另外，为防止机组超速，还设有OPC保护。
当机组超速103%n。
或机组30%额定负荷以上甩负荷发生时，OPC电磁阀动作，立即关闭所有调门、抽汽逆止门、高排逆止门，打开高排通风阀、＃1、2高压调门后放气阀，抑制转速飞升，自动控制机组在3000r/min稳定运行。
二、系统功能1、遮断功能（1）机械超速保护当转速达到110～111% n。
时，危急保安器应动作，泄去低压安全油，高压安全油隔膜阀动作，打开EH供油系统泄油口，使EH系统的抗燃油压降低，迫使主汽阀、调节汽阀关闭，机组紧急停机。
（2）手动遮断保护如果机组发生其他故障，运行人员认为确须停机，或正常情况下需停机时可就地用手打装在前轴承座端面的危急遮断手柄或在集控室手动遮断按钮，泄除高、低压安全油，使机组停机。
（3）喷油试验功能为了对危急遮断器在不超速的状态下进行试验，采取对危急遮断器飞锤下部槽道注油建立额外油压的方法，推动飞锤出击，直至撞击碰钩，模拟超速试验，以检查危急遮断器是否无卡涩、良好备用。
（4）汽机复置功能通过手拉装在前轴承座端面的复置手柄或在集控室手动复置按钮，使遥控复置电磁阀动作，都能使危急遮断油门复置。
同时，在集控室按下手动复置按钮，电磁阀带电励磁、关闭。
汽轮机组危急保安系统常见故障分析研究摘要：国内常规火电汽轮机组超速保护装置配置趋向于以电超速保护装置取代机械超速危急遮断装置。
但大功率汽轮机机组还是会配置机械超速保护装置，以两种超速保护模式来实现汽轮机保护的多冗余、高可靠性控制。
由于机械超速危急遮断器及其附属部套（即危急保安系统）的零部件较多且对安装调试要求较高，所以在机组前期安装调试过程中可能会出现各种故障。
因此文章结合某汽轮机的机械超速危急遮断装置在汽轮机调试、运行过程中出现的远方挂闸问题、危急遮断器问题，做出机械结构分析研究及分析计算，并提出相应的解决方案及避免措施。
关键词：汽轮机；危急保安系统；故障；对策汽轮机组超速保护控制方法一般由三部分组成：（1）机组转速超过额定转速的 103%，OPC（Overspeedprotection controller，超速保护）电磁阀带电，油动机卸荷阀动作，调汽阀门迅速关闭控制转速；（2）转速超过额定转速的 110%，AST（Automatic shift trip，危急遮断）电磁阀失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调节阀，机组跳闸；（3）转速超过额定转速的 112%时，机械超速危急遮断器触发，泄掉薄膜阀上腔油压，机组跳闸，或者超速保护电磁阀组失电，油动机卸荷阀动作关闭主汽阀、调汽阀，机组跳闸。
针对危急保护系统经常出现的故障现象，文章则对此予以相关分析。
一、汽轮机危急保安系统（ETS）概述汽轮机危急保安系统（ETS）的主要任务是监督对机组安全有重大影响的某些参数。
当这些参数超过安全定值时，该系统就通过AST电磁阀失电泄去汽轮机危急遮断油，关闭汽轮机全部蒸汽进汽阀门，紧急停机。
ETS监视的工况一般有：超速，手动停机，润滑油压低，真空低，EH油压低，轴向位移大，振动大，差胀大，发电机主保护动作，MFT动作，DEH失电，支持轴承回油温度高，推力轴承回油温度高跳闸，轴承金属温度高跳闸，主汽温度低跳闸，发电机定子冷却水断水等。
汽轮机调节及保安系统本机采用的是数字电-液调节系统（DEH）。
主要由数字式调节器、电液转换器、液压伺服机构、调节汽阀等组成。
本机的保安系统采用冗余保护。
除了传统的机械-液压式保安装置外，增加电调装置、仪表监测系统的电气保护。
保安系统主要由危机遮断器、危机遮断油门、实验控制阀、电磁阀、主汽门、TSI监测系统、电调节器超速保护等组成。
第一节DEH系统1 、DEH基本工作原理汽轮机组DEH系统基本原理简述如下：DEH系统设有转速控制回路、电功率控制回路、抽汽控制回路、主汽压控制回路、超速保护回路以及同期、调频限制、解藕运算、信号选择、判断等逻辑回路。
DEH系统通过DDV634电液转换器控制高压阀门，从而达到控制机组转速、功率及抽汽压力的目的2 、DEH基本功能2.1 汽机挂闸/开主汽门当汽机保安系统动作后，保安油压消失汽机自动主汽门、调速汽门全部关闭，再次启动时，必须首先恢复保安油压。
当运行人员发出挂闸指令时，电磁阀带电接通危急遮断滑阀上腔排油，滑阀在压力油的作用下复位，然后电磁阀失电将接通危急遮断滑阀上腔排油关闭，完成挂闸操作。
挂闸后，具备了开启主汽门条件。
当运行人员发出开启主汽门指令后，通过电磁阀打开自动关闭器。
此时，汽机具备了冲转条件。
启动油泵启动后将保安装置挂闸，启动阀手轮关到底，保安油路接通。
接到开机信号后，缓慢旋转启动阀手轮，即可开启主汽门。
2.2 摩检机组启动前，尤其是大修后，经常需要进行磨擦检查。
为此，在DEH系统内设置有摩检功能，选择摩检后，DEH将机组自动升速至500r/min，然后关闭调速汽门，停止进汽，机组惰走，由运行人员进行听音，完成摩擦检查。
2.3 升速控制DEH根据运行人员给定的目标转速和升速率进行闭环控制，使机组达到目标转速。
完成冲转、暖机、过临界、3000 r/min定速全部过程，运行人员可根据实际情况，通过保持命令使机组进入转速保持。
DEH按照运行人员根据经验自行判断机组的温度状态，然后通过操作员站设定目标转速和升速率。
汽轮机调节危机保安系统（1）第十章汽轮机调节、危急保安系统第一节液压油系统汽轮机液压油系统用于向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。
液压油系统的工质是磷酸脂抗燃油。
不同机组，调节系统和安全系统采用的压力有所不同，如哈尔滨汽轮机厂亚临界600MW汽轮机组采用的液压油压力为14.48MPa,东芝亚临界600MW机组采用的液压油压力为11.2MPa)。
可见，不同制造厂，采用的系统布置和选用工质参数也有所不同。
液压油系统主要包括液压油箱、液压油供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统）、液压油冷却系统以及液压油再生（化学处理）系统。
图10－1－1是汽轮机液压油系统的流程示意图(东芝亚临界600MW机组)。
该系统的主要设备和部件有液压油箱（容量为3200L）、油泵、冷却油泵、再生油泵、蓄压器、滤网等，都组装在一起，其间通过管道相连接。
1．液压油箱液压油箱注油口处设有一个注油滤网(过滤精度为3μm),油箱上还设有磁性液位指示器和高低液位、最低液位报警接点，以及温度测量仪表（温度计、热电偶）。
2．液压油供油系统液压油供油系统配有两台100%额定容量的电动高压柱塞泵（流量可调）。
泵内设有压力调节器，可通过调整柱塞的行程来改变油泵出口处的流量，并保持其出口油压为定值（12MPa）。
液压油泵出口处的高压油经液压母管向汽轮机调速系统供油。
柱塞油泵出口管道上装有：（1）形滤网精度3μm，备有堵塞指示器；（2）全/电磁旁路阀安全阀的压力整定值为13.5MPa,该阀也可作为(电磁)旁路阀使用,即在液压油供油系统投运初期,柱塞泵出口的高压油经该旁路阀流回油箱,系统如此循环,借以提高油温；（3）蓄压器装在柱塞泵出口液压油母管上，用以确保在调速系统的油动机动作时使液压油系统仍能维持其正常的工作压力。
蓄压器的容量为17.8L,正常工作压力为12MPa,初始充气压力为7.6MPa。
安全油系统是从柱塞泵出口母管处接出一根支管（Φ21.3×3.73），经节流孔板（Φ2）和自动压力调节阀后，将液压油的压力从12.1MPa 减至1.1MPa 的安全油,然后向汽轮机的安全系统供油。
汽轮机危急保安系统系统简介
郭春晖
AST电磁阀的动作原理
在机组正常运行时，四只AST电磁阀是被通电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的EH油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。
当电磁阀失电打开，则母管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。
AST电磁阀是串并联布置的，这样就有多重的保护性。
每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机。
同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。
下图是油路示意图，和我厂EH油系统图内AST电磁阀部分基本一致，为表述清楚，油路用不同颜色表示，红色油路是AST 母管，也称之为危急遮断油总管，绿色油路是有压回油母管，黄色油路是EH油供油母管，蓝色油路是OPC母管，也称之为超速跳闸母管，细心的读者可能会发现，我厂EH油系统图内的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的，彩图来源于网络，黄色油管路并没有画出应有的节流孔，实际上是存在的。
经节流孔来的EH高压抗燃油建立后，进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移，堵住AST至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST 电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。
而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。
电磁阀油路示意图
简化示意图
我厂EH油系统图
如图所示：
AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道，AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。
任意一个通道之中的一个电磁阀
动作或两个全部动作，由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。
两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作，都会导致AST母管失压，汽轮机跳闸。
ASP油压的作用
ASP油压用于在线试验AST电磁阀。
ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生，再通过后置节流孔到无压回油。
ASP油压从理论上来说是AST油压的一半。
我公司ASP油压高报警值是
9.6Mpa,低报警值是4.8Mpa。
当AST电磁阀1或3动作时，ASP 压力升高，ASP1压力开关动作；当AST电磁阀2或4动作时，ASP压力降低，ASP2压力开关动作。
如果AST电磁阀没有动作时，ASP1或2压力开关动作，或AST电磁阀复位后压力开关不复位，就存在ASP油压报警。
两个节流孔板的作用是做试验的时候保持AST母管的压力。
由于节流孔板的存在，ASP油压小于AST1与AST3电磁阀前的AST 母管压力，但大于AST2与AST4电磁阀后的无压回油管压力，当AST1或AST3电磁阀做试验的时候打开，高压开关感应到ASP压力增加，说明AST1与AST3正常动作，ASP-1报警；当AST2或AST4电磁阀做实验的时候打开，低压开关感应到ASP压力降低，说明AST2与AST4正常动作，ASP-2报警。
在机组运行时，如AST1或AST3电磁阀发生内漏，则ASP油压将升高，随着电磁阀的内漏量增大ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压高报警；如AST2或AST4电磁阀发生内
漏，则ASP油压将降低，随着电磁阀的内漏量增大ASP2压力开关动作，发出ASP油压低报警。
我厂#1机B修后启动做ETS试验时，发现ASP-1信号复位不掉，相关专业排除了AST1、AST3内漏的可能性，原因有可能是前置节流孔径变大导致ASP油压偏高，待下次机组检修时确认。
ETS试验
ETS是Emergency Trip System的缩写，译为汽轮机危急遮断系统，定期进行ETS试验是为了保证该系统能在关键时刻可靠动作。
ETS的保护有好多种，详见下图，实际能在线试验的仅有AST电磁阀组、低真空、低EH油压、低润滑油压四项，在线试验都是通过点按下图中间两排青色的按钮实现的。
第四排绿色的小方块从左到右分别是LP1、LP3（EH油压低一通道），LBO1、LBO3（润滑油压低一通道），LV1、LV3（真空低一通道），LP2、LP4（EH油压低二通道），LBO2、LBO4（润滑油压低二通道），LV2、LV4（真空低二通道）。
每一个绿色方块都对应一个压力开关，如左图所示，第一排左起四个是EH油压开关，第五个是EOP自启试验压力开关，第二排五个全是润滑油压开关，第三排左起四个是凝汽器真空压力开关，第五个是BOP自启试验压力开关，这些压力开关全部接至右图的试验块上，实验块固定在前箱左侧，共四个，从上到下以此是润滑油泵自启试验块、EH油试验块、润滑油试验块、真空试验块，所有试验块原理相同，以EH油试验块为例，其系统图详见上文AST油系统图内EH油跳闸试验站部分。
右图的试验块上部右上角的手动门是试验块的隔离门，正常都是在全开位置，试验块上部左后方布置有两个试验电磁阀，接受来自ETS试验站的信号，每个电磁阀控制一个通道，左侧的控制一通道，右侧的控制二通道，由上文系统图可知，每个试验通道前都设置了节流孔，因此单独在任意一个通道做跳闸试验都不会引起ETS保护实际动作。
试验块的前面布置有两个手动门，由系统图可知，这两个手动门是分别和上述两个电磁阀并联布置的，也是各控制一个通道，用来在就地手动做ETS试验。
试验块顶部还布置有两个通道的就地压力表。
注意：当两个通道同时进行跳闸试验，会引起ETS保护动作，机组跳闸。
进行ETS试验时，点A侧EH油压低试验按钮，LP1、LP3亮，此时EH油试验块左侧电磁阀动作泄油，第一排左数两个压力开
关动作；点A侧LBO油压低试验按钮，LBO1、LBO3亮，此时润
滑油试验块左侧电磁阀动作泄油，第二排左数两个压力开关动作，以此类推。
点AST1或AST3，ASP-1亮，点AST2或AST4，ASP-2亮，原理上文已经阐述过了。
跳闸复位亦即汽轮机挂闸。
顺便说一下，在ETS上挂闸只能复位AST电磁阀组件，前提是安全油压必须提前建立，即SOB启动，隔膜阀复位；如果前箱危急遮断手柄在跳闸位置，或汽轮机机械超速实验动作，则ETS内无法挂闸，必须先就地手动复位打闸手柄，建立安全油压。
如果说ETS是防止汽
轮机超速的软保护的话，那么危急遮断器就是防止汽轮机超速的硬保护，注油试验就是为了检验危急遮断器能否正常动作的。
注油试验
左图绿色的类似气动门的就是隔膜阀，其内部膜片上部同有润滑油，和高备油同一路，机组启动前由SOB提供，正常运行时由主油泵提供，膜片上部建立的油压强迫隔膜阀关闭，截断EH 油泄油的通道，保证EH油压正常。
右图左侧手柄就是手动打闸用的，它处于打闸位置时，会卸去隔膜阀上部的润滑油，此时隔膜阀上移打开，EH油泄压实现汽轮机跳闸。
右侧的手柄是用来做注油试验的，把它打到试验位置，然后缓慢开启右下角的注油门，上部的压力表读数会缓慢上升，当左侧的打闸手柄自动打至脱扣位置，说明此时危急保安器动作，飞锤甩出，记录此时的动作油压，然后关闭注油门，手动复位打闸手柄。
需要注意的是，试验手柄是不能自保持的，整个。
