汽轮机危急遮断系统PPT课件
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汽轮机危急遮断器的工作原理1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊汽轮机的危急遮断器。
这玩意儿可不是随便说说的,它在汽轮机的世界里可是个超级英雄。
别看它小,关键时刻就能拯救整台机器!那么,究竟这位“英雄”是怎么运作的呢?来,咱们一起深入浅出,轻松愉快地了解一下!2. 汽轮机的基本工作原理2.1 汽轮机是啥?首先,先给大家普及一下汽轮机的基本概念。
简单来说,汽轮机就像是一台用蒸汽推动的巨大旋转机器,能把热能变成机械能。
听起来高大上吧?其实它的工作原理就像我们小时候玩的风车,蒸汽一吹,风车就转起来了!不过,这风车可不是随便转的,它得经过一系列的变换才能将能量转化得更有效。
2.2 危急遮断器的角色而在这个过程中,危急遮断器的角色就显得尤为重要了。
它就像是机器的“保镖”,时刻准备着保护汽轮机的安全。
你想啊,要是汽轮机出现故障,危险来临,危急遮断器能立马切断蒸汽供应,确保机器不会继续运转,从而避免更大的损失。
3. 工作原理大揭秘3.1 危急遮断器的构造说到这里,咱们得先看看危急遮断器的构造。
它通常由几个主要部分组成:阀体、驱动装置和控制系统。
阀体就像是一扇大门,蒸汽在这里进进出出;而驱动装置则是它的“肌肉”,能在需要的时候迅速关闭这扇大门;控制系统则像是大脑,负责接收各种信号,决定何时该行动。
说白了,这个组合就像是一场完美的团队合作,缺一不可!3.2 工作流程那么,这个遮断器到底是怎么工作的呢?简单说,就是一旦检测到汽轮机的某种异常情况,比如过高的压力或温度,控制系统就会立马发出信号,让驱动装置开始行动。
接着,阀体迅速关闭,就像是你急忙拉下窗帘,不让外面的阳光照进来。
这样一来,蒸汽供应被切断,汽轮机就能安全停机了!真是神速啊,令人拍手叫好。
4. 实际应用中的重要性4.1 保护设备让咱们换个角度,再看看这个危急遮断器的真正价值。
它不仅仅是个“安全开关”,而是整个汽轮机系统中的保护神!就好比是我们生活中遇到危险时的那种“紧急刹车”,一旦启动,瞬间让一切回归平静,避免更大的损失。
汽轮机的危急遮断系统(ETS)在大型汽轮机中,由于机组超速的危害最大,所以特别注意超速保护,第六章介绍的OPC功能是一种有效的超速保护手段。
但OPC功能并不能保证机组绝对不会超速,当实际转速超过了允许值时而危急汽轮机安全时,只能通过遮断汽轮机(即跳闸)来实现保护。
此外,某些其它参数严重超标时也可能酿成设备损坏、甚至毁机事故,例如推力轴承磨损。
为此,大型汽轮机都设有严密的保护措施,除了设计了OPC功能外还设有危急遮断系统ETS。
因此,除了OPC兼有超速保护和危急遮断多重保护外,其余重要参数的严重超标,将通过危急遮断系统实行紧急停机。
第一节汽轮机自动保护系统的液压执行机构一、自动保护系统液压执行机构的组成在第五章中,我们已经介绍过汽轮机的液压执行机构,参见图5-12。
汽轮机自动保护也是通过液压执行机构实现的。
为方便起见,我们将图5-12中的蒸汽阀门伺服执行机构部分及低油压保护去掉,简化成图9-1,来帮助我们分析汽轮机自动保护和停机的过程。
图9-1 自动停机跳闸系统汽轮机自动保护系统,是OPC保护、ETS和机械超速保护系统的总称,它的液压构件,称为保护系统的执行机构,用于关闭汽阀并防止超速或遮断汽轮机。
其设备组成如下:1.超速保护和危急遮断组合机构超速保护和危急遮断组合机构,统称为控制块,如图9-2所示,布置在汽轮机前轴承箱的右侧,其主要组成是控制块壳体1、2个OPC电磁阀19、四个AST电磁阀17和2个止回阀5,它们均组装在控制块上,为OPC和AST总管以及其它管件提供接口,这种组合构大大简化外部连接管道而提高了整体的可靠性,同时也有结构紧凑的特点。
(1)超速保护电磁阀(20/OPC,2个)该阀由DEH调节器OPC系统所控制。
机组正常运行进,该阀是关闭的,切断了OPC总管的泄油通道,使高压和中压调节汽阀油动机活塞的下腔能建立起油压,起正常的调节作用。
当OPC系统动作,例如转速达到103%额定转速时,该电磁阀被激励通道信号打开,使OPC总管泄去安全油,快速卸载阀随之打开,并泄去油动机动力油,使高压缸和中压缸的调节汽阀关闭。
第八章汽轮机危急遮断系统-图文第一节ETS危急遮断的项目及整定值为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大操作事故,在机组上装有危急遮断系统。
危急遮断系统监视汽机的某些运行参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门,实现紧急停机。
一、ETS危急遮断的项目及整定值1、★汽机转速达到110%额定转速(OPT);(动作转速值为3300rpm)注:机械遮断110%-112%额定转速(MOPT);(动作转速值为3330rpm)2、●真空低于规定的极限值;(68kPa)3、●润滑油压下降超过极限值;(0.10MPa)4、★EH油压下降超过极限值;(9.5MPa)5、●转子轴向位移超过极限值;(≥+0.5mm或≤-0.7mm)6、●高压缸排汽温度超过极限值;(>427℃)7、★透平压比低于极限值;(调节级压力与高缸排汽压力比低于1.7)8、●汽机轴振动达到危险值;(汽机侧≥130μm,发电机侧≥180μm)9、●轴瓦、推力瓦钨金温度超过极限值;(汽机侧≥110℃,发电机侧≥120℃)10、★集控室/就地手动停机(双按钮);11、●DEH失电;12、●发电机冷却水断水保护;13、●备用四路;(电气遮断、锅炉遮断、旁路遮断、遥控遮断)带★标志的保护机械遮断油路控制信号为三取二方式。
ETS危急遮断系统的逻辑关系如图8-1所示图8-1ETS危急遮断系统的逻辑关系二、危急遮断的组成危急遮断系统分为两种情况。
一种是机组运行中,为防止部分设备失常造成设备严重损坏,装有自动停机危急遮断系统(AST),当发生异常情况时,关闭所有进汽阀,紧急停机。
;二是超速保护控制系统(OPC),使高压调节汽阀及再热调节汽阀暂时关闭,减少汽轮机进汽量及功率,但不能使汽轮机停机。
因此机组相应设有自动停机危急遮断油路(AST)和超速保护控制油路(OPC)及机械遮断油路(MOPT),此外,手动停机也借助于机械遮断油路。
第3章危急遮断系统(ETS)3.1 概述汽轮机的危急遮断系统(ETS),是保证汽轮发电机组正常运行的必不可少的安全保护装置。
汽轮机运行中,当存在某种可能导致机组受损害的危险情况时,ETS装置可使汽轮机自动紧急遮断,保护机组的安全。
ETS装置通过各传感器监测着汽轮机的运行情况(见图3-1、ETS 系统图)。
具体监测的参数为:•汽机超速110%(OS)•EH油压低(LP)•润滑油压低(LBO)•冷凝器真空度低(LV)•推力轴承磨损(轴向位移RP)•由用户决定的遥控遮断信号(RM)该装置还具有以下功能:•各通道在线试验并不会导致汽轮机正常遮断误动或拒动。
•任一元件出故障不会导致汽轮机因误动作而遮断。
•任意某个元件故障时,仍可检测出有效的汽轮机遮断情况并能成功地遮断汽轮机。
该套ETS装置有一个控制柜和一块运行人员试验面板(图2,3,4),控制柜中有两排可编程逻辑控制器(PLC)组件,一个超速控制箱,其中有三个带处理和显示功能的转速继电器,一个交流电源箱,一个直流电源箱以及位于控制柜背面的二排输入输出端子(U1-U4)。
PLC组件是由两套独立的PLC组件组成:主PLC(MPLC)和辅助PLC(BPLC),这些PLC组件采用智能遮断逻辑,必要时提供准确的汽轮机遮断,每一组PLC均包括处理器卡(CPU)和I/O接口卡,CPU含有遮断逻辑,I/O接口组件提供接口功能,下面一排构成MPLC,提供全部遮断、报警和试验功能。
上面一排处理器为BPLC。
这是含有遮断功能的冗余的PLC单元;如果主PLC故障,它将允许机组继续运行并仍具有遮断功能。
而在MPLC正常运行时,ETS具有全部遮断、报警和试验功能。
三个转速继电器均能够将独立的磁阻发送器的输入信号进行数字处理,并且当转速超过继电器设定点时,继电器的触点闭合或断开。
在每个转速继电器中有二个转速设定点触发二个独立的继电器,并提供转速指示,S1为正常超速设定点,通常被设定为额定转速的110%(3300 R/MIN),S2定义提高的超速设定点,通常定义为额定转速的114%(3420 R/MIN)。
危急遮断系统介绍1.概述危急遮断系统ETS(Emergency Trip System)是汽轮机紧急跳闸系统,是汽轮机在紧急情况下的保护系统。
当汽轮机运行时,被监测的各项参数有任意一项或多项达到跳闸条件时,将使危急遮断电磁阀动作,迫使汽轮机安全油(AST油压)泄压,从而在最短的时间内关闭各个进汽阀门,使汽轮机紧急停机,保护汽轮机的安全。
2. 系统组成就地装置危急遮断及复位装置危急遮断控制块EH油压低遮断试验块润滑油压低遮断试验块真空低遮断试验块热工装置危急遮断控制柜操作面板3. ETS系统框图4. 危急遮断及复位装置5. 危急遮断器(机械超速保护)当自动停机遮断电磁阀(20/AST)励磁关闭时,自动停机危急遮断总管中的油压就建立。
为了进行试验,这些电磁阀被布置成双通道。
一个通道中的电磁阀失磁打开将使该通道遮断。
若要使自动停机遮断总管压力骤跌以关闭汽机的蒸汽进口阀门,二个通道必须都要遮断。
20/AST电磁阀是外导二级阀。
EH抗燃油压力作用于导阀活塞以关闭主阀。
每个通道的导阀压力由63/ASP压力开关监测,这个压力开关用来确定每个通道的遮断或复通状态,以及作为一个联锁,以防止当一个通道正在试验时同时再试另一个通道。
6. 危急遮断控制柜危急遮断控制柜由电源、PLC控制器、I/O模件、转速继电器、模拟信号发生器组成。
7. 西屋和西门子技术比较西屋机组 西门子机组· 采用机械超速保护 +电超速保护 · 保护信号采用开关量,压力信号均采用压力开关。
· TSI 装置将信号处理后将停机开关量信号送到ETS 。
· EH 油压,润滑油压和真空采用压力开关,配置试验块,可以在线试验。
· 采用总的停机遮断电磁阀 ,四取二配置。
· 两套电超速保护· 保护信号采用模拟量,压力均采用变送器,不采用压力开关。
· TSI 直接将模拟量送到ETS ,在ETS 内进行逻辑判断。
为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故,在机组上装有危急遮断系统危急遮断系统监视汽机的某些运行参数,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。
被监视的参数有如下各项:汽轮机超速、推力轴承磨损、轴承油压过低、冷凝器真空过低、抗燃油油压过低。
另外,还提供了一个可接所有外部遮断信号的遥控遮断接口。
危急遮断系统的主要执行元件由一个带有四只自动停机遮断电磁阀(20/AST)和二只超速保护控制阀(20/0PC)的危急遮断控制块(亦称电磁阀组件)、隔膜阀、空气引导阀和几只压力开关等所组成。
四只电磁阀(20/AST)在正常运行时,它们是被通电励磁关闭,从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的抗燃油通道,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,则总管泄油,导致所有汽阀关闭而使汽机停机。
电磁阀(20/AST)是组成串并联布置,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拒动作均不会引起停机。
二只电磁阀(20/OPC)OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀,它们是受DEH控制器的OPC 部分所控制,正常运行时,该二个电磁阀是不带电常闭的,封闭了OPC总管油液的泄放通道,使调节汽阀和再热调节汽阀的执行机构活塞下腔能够建立起油压,一旦OPC控制板动作,例如转速达103%额定转速时,该二个电磁阀就被励励磁(通电)打开,使OPC母管油液泄放。
这样,相应执行机构上的卸荷阀就快速开启,使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。
危急遮断控制块该控制块主要功能是为自动停机危急遮断(与超速保护控制(OPC)母管之间提供接口。
控制块上面装有六只电磁阀(四只AST电磁阀,二只OPC电磁阀),内部有二只单向阀,控制块内加工了必要的通道,以连接各元件.所有孔口或为了连接内孔而必须钻通的通孔,都用螺塞塞住,每个螺塞都用“0”型圈密封。