三门核电站汽轮机进汽阀液压执行机构的特点
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核级阀门电动执行机构简介核级阀门电动执行机构用以控制各类阀门开启和关闭,能对阀门实现远方和就地操作,尤其适用于核电站中不宜于直接操作的环境。
核级阀门电动执行机构主要由电机、减速器、行程控制机构、转矩控制机构、开度位置指示器、手/电动切换机构等部分组成。
我厂是在A/M基础上开发研制出HA/HM系列核级阀门电动执行机构的,HA/HM 的结构及原理与A/M基本相同。
核级阀门电动执行机构共分三类:K1、K2和K3类,K1类要求最高,可覆盖K2、K3类执行机构的要求。
K1类阀门电动执行机构可安装在核电厂安全壳内,在正常环境条件下和安全停堆地震载荷下以及事故(LOCA)期间和事故之后仍能执行其规定的功能。
根据1E级阀门电动执行机构的40年寿命要求及与安全相关的其它要求,核级阀门电动执行机构除需做寿命试验外,还需做以下各项试验:
1、热老化试验:采用加速热老化方法进行试验,环境温度138℃,老化试验时间680h。
2、辐照试验:包括辐照老化和事故辐照,两者可合并起来做,总剂量为1500kGy(150Mrad),剂量率为0.2kGy/h。
3、机械磨损老化试验:阀门电动执行机构在加载情况下操作2000次循环,穿插在热老化试验中和辐照试验前后进行。
4、振动试验和抗震试验:要求在阀门电动执行机构三个正交轴方向都要做以下试验:
a)动态特性检查试验:寻找固有频率;
b)振动试验:加速度为0.75g;
c)OBE(运行基准地震)地震试验:加速度为5g;d)SSE(安全停堆地震)地震试验:
SSE正弦拍波试验:加速度为5g;
SSE随机波试验:加速度为5g;
在振动过程中执行机构需带负载按要求操作。
浅谈核电同火电汽轮机的比较我国第一座核电站始建于上世纪50年代,核电发展历经60年。
我国核电发展在前期速度较慢,随着近年来经济的飞速发展科学技术的不断进步,核电发展速度正逐渐提升。
由于核电汽轮机的配套反应湿蒸汽参数低,具有放射性的特点,因此,需要将核电汽轮机组与火电汽轮机组加以区别。
本文将从热力参数、结构特性、流通设计和运行方式等方面对核电汽轮机和火电汽轮机进行比较分析。
一、热力设计参数不同由于当前大部分核电站采用的是压水堆,压水堆核电站汽轮机的热力设计设计参数特点为:流量大、焓降小、蒸汽参数低、效率低。
反应堆供给汽轮机的蒸汽参数低,通常为5~7MPa,湿度在0.25~0.41%之间,温度在270~285℃之间,显示为略带湿度和蒸汽饱和状态。
当核电汽轮机与火电汽轮机排气压力相同时,核电汽轮机做功是有效焓降低,大约为火电汽轮机焓降的一半。
火电汽轮机窝炉则是采用的燃煤、燃气和燃油等燃料。
主蒸汽高温、高压的过热蒸汽。
二、结构特性不同由于热力设计参数不同,核电汽轮机与火电汽轮机在设计结构也有所不同,具体差异如下:(一)外形尺寸差异相比火电汽轮机,核电汽轮机的进气参数低、比容大,具体进气容量约为相同功率火电的火电汽轮机机的一倍,这就要求核电汽轮机进气管、阀门以及汽缸尺寸比常规汽轮机要大,高压缸叶片要长于一般汽轮机。
另外,在相同功率的条件下,核电汽轮机末级叶片比火电汽轮机的末级叶片药长、外形尺寸大、排气面积大。
(二)汽水分离、再热器(MSR)的设置存在差异核电汽轮机的工作蒸汽为饱和蒸汽,该蒸汽通过高压锅做工之后,产生的排气湿度较大,如果直接将蒸汽排入低压缸,将会导致汽轮机的某些零部件因水侵蚀而损坏。
因此,为了降低汽轮机低压缸的蒸汽湿度,就需要提高低压缸的蒸汽温度,这样就可以确保核电汽轮机具有一定的过热度,热力循环效率得到相应的提高,低压缸的工作环境和条件得到改善。
在汽轮机的高压缸和低压缸设置汽水分离器,这样可以有效的防止和减轻湿蒸汽对汽轮机低压缸零部件的腐蚀与损坏。
第二十一章液动执行机构第一节概述电-液伺服执行机构简称EH,它是火电厂DEH控制系统的重要组成部分之一,从国内投产的汽轮发电机组容量来分有1000、900、800、600、500、300、350、200、125、100、50MW等,但从其汽轮机控制系统的执行机构来看,其工作原理均是一致的。
汽门开启由抗燃油压力来驱动,而关闭是靠操纵座上的弹簧力。
这种阀门执行机构的油缸,属单侧进油的油缸。
液压油缸与一个控制块连接,在这个控制块上装有截止阀、快速卸荷阀和止回阀等。
加上不同的附加组件,可组成二种基本形式的执行机构,即开关型和控制型执行机构。
在引进型600MW汽轮机液压控制系统中,按执行机构的控制对象一般可分为高压主汽阀执行机构(共2套),高压调节汽阀执行机构(共4套),中压调节汽阀执行机构(共4套)以及中压主汽阀执行机构(共2套)。
除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外,其余均为伺服(控制)型执行机构。
在引进型300MW汽轮机液压控制系统中,按执行机构的控制对象一般可分为高压主汽阀执行机构(共2套),高压调节汽阀执行机构(共6套),中压调节汽阀执行机构(共2套)以及中压主汽阀执行机构(共2套)。
除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外,其余均为伺服(控制)型执行机构。
在国产型300MW汽轮机(东汽型/上汽型)液压控制系统中,按执行机构的控制对象一般可分为高压主汽阀执行机构(共2套/2套),高压调节汽阀执行机构(共4套/8套),中压调节汽阀执行机构(共2套/4套)以及中压主汽阀执行机构(共2套/4套)。
除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外,其余均为伺服(控制)型执行机构。
在国产型200MW汽轮机液压控制系统中,按执行机构的控制对象可分为高压主汽阀执行机构(共2套)和中压主汽阀执行机构(共2套),这两种执行机构为开关型执行机构。
另外还有高压调节汽阀执行机构(共4套)和中压调节汽阀执行机构(共4套),这两种执行机构为伺服(控制)型执行机构。
常用阀门和执行机构的原理阀门是一种用于控制流体的装置,广泛应用于各个工业领域。
而执行机构则是用于驱动阀门的装置,控制阀门的开启与关闭。
下面将详细介绍几种常用阀门以及其对应的执行机构的工作原理。
1.截止阀和手动执行机构截止阀是一种最常见的阀门,用于控制流体的开启和关闭。
它由阀体、阀盖、阀座、阀芯和手轮组成。
阀体和阀盖分别通过螺纹连接,中间夹有阀座,阀座上有一个圆柱形的阀芯,阀芯可以在阀座上实现上下运动。
手动执行机构则通过手轮转动,使得阀芯的运动方向发生改变,进而实现截止阀的开启和关闭。
当手轮转动时,阀芯下移,阀芯与阀座之间的间隙变大,流体可以通过阀体上的通道流过,实现截止阀的开启。
当手轮转动方向相反时,阀芯上移,阀芯与阀座之间的间隙变小,流体无法通过阀体上的通道流过,实现截止阀的关闭。
2.调节阀和气动执行机构调节阀是一种可以根据需要调节流量的阀门。
它由阀体、阀盖、阀芯和调节机构组成。
气动执行机构则是调节阀的一种常用执行机构。
调节阀的工作原理是通过调节阀芯的位置,改变阀体和阀芯之间的间隙大小,从而控制流体的流动量。
气动执行机构通过空气的压力来控制阀芯的运动。
当气压施加在执行机构的一个端口时,阀芯会被推向另一个方向,改变阀芯与阀体之间的间隙,进而控制流体的流动量。
3.蝶阀和液压执行机构蝶阀是一种通过旋转阀盘来控制流体流动的阀门。
它由阀体、阀盘和阀杆组成。
液压执行机构是一种常用于驱动蝶阀的执行机构。
蝶阀的工作原理是通过旋转阀盘来改变阀体通道的断面积,从而控制流体的流量。
液压执行机构通过液压油的压力来控制阀杆的运动,进而使阀盘旋转。
当液压油加压到执行机构的一端时,液压油的压力将阀杆推向另一个方向,进而使阀盘旋转。
因为阀盘是连接在阀杆上的,所以阀盘的旋转将导致阀体通道的断面积发生变化,从而控制流体的流量。
4.气动阀和电动执行机构气动阀是一种利用气动执行机构来实现开启和关闭的阀门。
电动执行机构则是利用电动装置来驱动阀门的一种执行机构。
汽轮机阀门种类
按用途分类:
汽轮机阀门按用途可分为关断用阀门、调节用阀门和保护用阀门。
关断用阀门主要用于切断或接通汽轮机的蒸汽供应,包括闸阀、截止阀、球阀、蝶阀等。
这些阀门要求具有高可靠性和耐久性,能够承受高温和高压的工况。
调节用阀门主要用于调节汽轮机的进汽量或蒸汽参数,以控制汽轮机的转速或功率。
常见的调节用阀门有节流阀、减压阀等。
这些阀门要求具有较好的调节性能和稳定性。
保护用阀门主要用于保护汽轮机免受过载、超压或其他异常工况的影响。
常见的保护用阀门有安全阀、止回阀、高加保护联成阀等。
这些阀门要求具有快速响应和准确的动作性能,能够在紧急情况下迅速打开或关闭。
按结构形式分类:
汽轮机阀门按结构形式可分为杠杆式、滑阀式和旋转式等类型。
杠杆式阀门是通过杠杆原理实现开启和关闭的,具有结构简单、操作方便等优点。
滑阀式阀门是通过滑动阀芯在阀体内的移动来实现开启和关闭的,具有密封性好、调节性能好等优点。
旋转式阀门是通过旋转阀杆来实现开启和关闭的,具有流通能力强、流体阻力小等优点。
按驱动方式分类:
汽轮机阀门按驱动方式可分为手动、气动、电动和液动等类型。
手动阀门是通过手动操作来实现开启和关闭的,具有结构简单、价格便宜等优点,但操作较为费力。
气动阀门是通过压缩空气来驱动执行机构实现开启和关闭的,具有动作迅速、可靠性高等优点。
电动阀门是通过电机驱动来实现开启和关闭的,具有远程控制和自动化操作等优点,但需要电源和控制系统。
液动阀门是通过液压油来驱动执行机构实现开启和关闭的,具有较大的输出力和较高的稳定性等优点。
气动、电动、液压三种执行机构区别执行机构是工业过程控制自动调节系统中不可缺少的一部分,目前主要有气动、电动、液动等三种执行机构,这三种执行机构的性能对比执行机构的驱动方式主要是气动、电动、液动这三种,液动执行机构也有搭配电动、液动方式,但是其本质和液压没有太大区别。
三种驱动方式为执行机构带来的特性不同,适用的领域也就有所区别,下面来看看这三种执行机构的比较。
执行机构的优缺点液动执行机构液动执行机构是以液压油为动力源来完成预定运动要求和实现各种机构功能的机构。
优点:(1)在输出同等功率的条件下,机构结构紧凑,体积小、重量轻、惯性小。
(2)工作平稳,冲击、振动和噪音都较小,易于实现频繁的启动、换向,能够完成旋转运动和各种往复运动。
(3)操纵简单、调速方便,并能在大的范围内实现无级调速,调速比可达5000。
(4)可实现低速大力矩传动,无需减速装置。
缺点:(1)油液的粘性受温度变化的影响大,不宜用于低温和高温环境中。
(2)液压组件的加工和配合要求精度高,加工工艺困难,成本高。
气动执行机构优点:(1)以空气为工作介质,工作介质获得比较容易,用后的空气排到大气中,处理方便,与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。
(2)因空气的粘度很小(约为液压油动力粘度的万分之一),其损失也很小,所以便于集中供气、远距离输送。
外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境。
(3)与液压传动相比,气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁,不存在介质变质等问题。
(4)工作环境适应性好,特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制优越。
(5)成本低,过载能自动保护。
缺点:(1)由于空气具有可压缩性,因此工作速度稳定性稍差。
但采用气液联动装置会得到较满意的效果。
(2)因工作压力低(一般为0.31.0MPa),又因结构尺寸不宜过大,总输出力不宜大于10~40kN。
(3)噪声较大,在高速排气时要加消声器。
汽门(主汽门,调门) (1)300MW汽轮机高压调节阀门波动的原因分析 (1)前言 (1)1 DEH-ⅢA型系统工作原理 (2)2 可能引起调节阀门波动的原因 (2)3 阀门特性曲线(电气凸轮) (2)4 阀门特性曲线不合适现象及处理 (3)5 结语 (6)机组OPC动作与发电机有无负荷没有必然联系的论证 (6)机组分类讨论 (6)1B类机组 (6)A类机组 (6)高调门在机组运行中突关掉一个,有什么现象,如何解决?(探讨) (7)汽轮机自动主气门、调门严密性试验什么时候做,怎样做,合格标准是什么? (8)主汽门、中主门、调门的关闭时间标准是多少 (8)OPC超速调门关闭各抽汽逆止门如何动作?(待答) (8)汽门(主汽门,调门)300MW汽轮机高压调节阀门波动的原因分析【摘要】针对采用数字电液控制系统的汽轮发电机组在运行中出现的调节阀门波动的问题,分析了了造成阀门波动的可能原因,并详细介绍了因为阀门流量特性曲线不合理而造成的阀门波动现象,提出了解决方案。
【关键词】高压调节阀门波动分析前言华能德州电厂#1~4机组系东方汽轮机厂生产的D42型300MW机组,汽轮机控制系统采用的是上海新华控制工程有限公司的DEH-Ⅲ型控制系统,机组于1991年—1993年相继投产。
由于机组原DEH-Ⅲ型控制系统设计方面的不合理性及设备本身难以消除的缺陷,在1998年—2001年期间的各机组大修期间先后将DEH-Ⅲ型控制系统改为新华公司的DEH-ⅢA型。
即将原来的电-液并存型中压抗燃油控制系统改为纯电调高压抗燃油系统,该液压系统由以下四部分组成,即液压伺服系统、高压遮断系统、低压透平油遮断系统和高压抗燃油供油系统。
高压抗燃油系统由新华公司成套供应,低压保安油系统、阀门操纵座由东汽供应。
控制系统改造后,四台机组在运行期间曾多次出现变负荷过程中汽轮机调节阀门波动的现象,引起机组负荷、压力等参数的波动,严重影响着机组的安全稳定运行。
阀门执行机构的分类介绍阀门执行机构是指用于控制和操作阀门的设备或装置,它们可以通过不同的形式和力量来实现对阀门的开启、关闭或调节。
根据使用的能源不同,阀门执行机构可以分为气动执行机构、电动执行机构和液动执行机构三大类。
第一部分:气动执行机构气动执行机构是指通过气体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由气缸、气源、气源处理装置和配件组成。
1. 气缸:气缸是气动执行机构的核心部件,它可以将气体的压力转化为机械动力。
根据气缸的结构形式和驱动方式,气缸又可以分为单动气缸和双动气缸。
单动气缸只能实现单向推动,而双动气缸可以实现双向运动。
2. 气源:气动执行机构需要通过气源提供气体能量。
常用的气源有压缩空气和氮气,其压力范围一般在0.2~1.0MPa之间。
气源还需要进行处理,如去除水分、油雾和杂质等。
3. 气源处理装置:气源处理装置用于过滤和调节气源的压力和流量,确保气动执行机构能够正常工作。
它通常由滤波器、减压阀和润滑器组成。
4. 配件:气动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定,如连杆、手柄、连接螺母等。
第二部分:电动执行机构电动执行机构是指通过电能转换为机械能来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由电动机、传动装置和配件组成。
1. 电动机:电动机是电动执行机构的核心部件,它将电能转化为机械能。
常见的电动机有直流电动机和交流电动机,其功率和转速根据阀门的使用要求而定。
2. 传动装置:传动装置用于将电动机的旋转运动转化为线性或旋转运动,从而推动阀门的开闭或调节。
常见的传动装置有蜗轮蜗杆传动、齿轮传动和链条传动等。
3. 配件:电动执行机构还需要一些配件来实现与阀门的连接和固定,如连杆、手柄、连接螺母等。
为了保证电动执行机构的安全运行,还需要安装行程开关和限位器等配件。
第三部分:液动执行机构液动执行机构是指通过液体作为动力源来实现阀门的开闭或调节的设备。
它主要由液缸、液源和配件组成。
1. 液缸:液缸是液动执行机构的核心部件,它由液体的压力转化为机械动力。
阀门执行机构分类阀门执行机构是阀门的关键组成部分,它负责控制阀门的开启和关闭,以及调节介质的流量和压力。
根据其工作原理和结构特点,阀门执行机构可以分为以下几类。
一、手动执行机构手动执行机构是最简单、最常见的一种执行机构,它通过人工操作来控制阀门的开启和关闭。
手动执行机构通常由手轮、手柄或手柄等组成,通过人工转动这些部件来实现阀门的操作。
手动执行机构的优点是结构简单、操作方便,但缺点是操作力大、响应速度慢,适用于一些流量和压力要求不高的场合。
二、电动执行机构电动执行机构是一种通过电动机驱动的执行机构,它可以实现对阀门的远程控制。
电动执行机构通常由电动机、传动装置和控制电路等部分组成,通过电动机驱动传动装置来实现阀门的开启和关闭。
电动执行机构的优点是操作力小、响应速度快、可实现远程控制,适用于一些流量和压力要求较高的场合。
电动执行机构又可以分为直接电动执行机构和间接电动执行机构两种。
直接电动执行机构是一种将电动机直接与阀门连接的执行机构,通过电动机驱动阀门的开启和关闭。
直接电动执行机构的优点是结构简单、响应速度快,但缺点是体积较大、对电源要求较高。
间接电动执行机构是一种通过传动装置将电动机与阀门连接的执行机构,通过电动机驱动传动装置来实现阀门的开启和关闭。
间接电动执行机构的优点是体积较小、对电源要求较低,但缺点是响应速度相对较慢。
三、气动执行机构气动执行机构是一种通过气源驱动的执行机构,它可以实现对阀门的远程控制。
气动执行机构通常由气动缸、气源装置和控制电路等部分组成,通过气源驱动气动缸来实现阀门的开启和关闭。
气动执行机构的优点是操作力小、响应速度快、可实现远程控制,适用于一些流量和压力要求较高的场合。
四、液动执行机构液动执行机构是一种通过液压驱动的执行机构,它可以实现对阀门的远程控制。
液动执行机构通常由液压缸、液源装置和控制电路等部分组成,通过液压驱动液压缸来实现阀门的开启和关闭。
液动执行机构的优点是操作力大、响应速度快、可实现远程控制,适用于一些流量和压力要求较高的场合。
汽轮机介绍之调速汽门及液压控制部分调速汽门是汽轮机中的重要组成部分,它主要用于控制汽轮机的负荷并维持其运行速度稳定。
液压控制系统则是调速汽门的关键组件,通过调节液压力来控制调速汽门的开度,从而完成对汽轮机负荷和转速的调节。
本文将介绍调速汽门及液压控制部分的工作原理、结构组成及其在汽轮机调速系统中的作用。
一、调速汽门的工作原理调速汽门通过调整汽门的开度来改变汽轮机进气量,从而控制其负荷。
当负荷增加时,需要增大进气量,调整汽门开度使之增大;当负荷减小时,则需要减小进气量,调整汽门开度使之减小。
通过调整汽门开度,调速汽门能够及时响应负荷变化,保持汽轮机的运行速度稳定。
二、调速汽门的结构组成调速汽门主要由汽门盘、汽门转轴、弹簧、液压缸和调速器等组成。
其中,汽门盘通过汽门转轴与液压缸相连,当液压缸接收到液压信号时,通过推动汽门盘来控制汽门的开度。
弹簧则用于对汽门的开度进行调整,保证汽门在无液压作用下保持一定的开度。
三、液压控制系统的结构组成液压控制系统由液压缸、调节阀、压力传感器、液压泵和控制阀等组成。
液压泵负责提供液压源,将液压油送至液压缸和调节阀;控制阀接收来自调节器的信号,并根据信号来控制液压油的流量和压力,从而调节液压缸的运动状态;压力传感器用于监测液压油的压力变化,并将其转化为电信号传递给调节器进行处理。
四、调速汽门及液压控制部分在汽轮机调速系统中的作用调速汽门及液压控制部分是汽轮机调速系统中的核心组件,其作用主要有以下几个方面:1.调节汽轮机负荷和转速:通过调整汽门的开度,控制汽轮机的进气量,从而调节汽轮机的负荷和转速,确保其稳定运行。
2.响应负荷变化:调速汽门能够根据负荷的变化迅速调整汽门的开度,使汽轮机能够及时响应负荷的变化,保持运行速度稳定。
3.调速汽门的工作可靠性:调速汽门采用液压控制方式,具有快速响应、精准控制和可靠性高的特点,能够满足汽轮机对负荷和速度的广泛要求。
综上所述,调速汽门及液压控制部分是汽轮机调速系统中不可或缺的组成部分,通过调节汽门的开度和控制液压力来实现对汽轮机负荷和转速的调节,保证汽轮机能够稳定运行。