K08.002SM
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1.概述1.1前言本机采用数字式电液调节系统(简称DEH控制系统),其液压调节系统(简称EH系统)控制介质为14MPa的磷酸脂抗燃液,由一个独立的高压抗燃油供油装置供给整套液压控制系统;而机械保安油为1.96MPa 的透平油,由汽轮机主轴带动的离心式主油泵供给。
每一个进汽阀门均配有一个执行机构以控制其开关:其中高、中压自动关闭器执行机构(油动机)为开关型两位式执行机构(油动机);高、中压调节阀执行机构(油动机)为连续型伺服式执行机构(油动机),可以接受 40mA 的阀位控制信号,控制调节汽阀的开度。
所有执行机构(油动机)的工作介质为高压抗燃油,均为单侧进油,即靠油缸液压力开启阀门,靠弹簧力关闭阀门。
汽轮机启动前,DEH首先控制挂闸电磁阀通电导通,排掉危急遮断器滑阀上腔油压,使危急遮断器滑阀复位上升到上止点(挂闸),保安油压建立,关闭薄膜阀下部EH油的排油口,当薄膜阀上腔保安油压力升高至1.6±0.05MPa时,说明汽轮机的危急遮断系统已投入,机组具备启动条件。
这时压力开关触点闭合,发出一个接点信号送给DEH控制系统,DEH控制系统即可进入汽轮机启动控制程序。
然后由DEH控制系统开启高、中压自动关闭器,高、中压自动关闭器全开后,在其操纵座下壳体上的行程开关触点闭合,发出一个节点信号给DEH控制系统,高、中压调节阀执行机构接受DEH的阀位指令信号开启相对应的蒸汽调节阀门,从而实现机组的启动、升速、并网、带电负荷、热负荷运行。
在抗燃油超速保护系统中布置有两个并联的超速保护电磁阀,当机组实际运行转速达到或超过103%额定转速时或机组甩负荷时,该电磁阀得电打开,迅速关闭各调节汽门,以限制机组转速的进一步飞升。
当机组运行转速降低到额定转速时,OPC电磁阀在DEH 系统OPC控制器的控制下,失电关闭,OPC母管控制油压得以恢复,DEH控制机组在3000RPM附近运行。
在抗燃油危急遮断保安系统中还布置有四个AST电磁阀,这四个AST 电磁阀的逻辑关系为:两“或”一“与”,既可以防止电磁阀“拒动”又可以防止电磁阀“误动”,它们能接受各种保护停机信号,遮断汽轮机。
在低压透平油机械保安系统中设置有两只飞锤式危急遮断器及以透平油为工作介质的危急遮断器杠杆和危急遮断器滑阀。
当转速达到110-112 额定转速时,危急遮断器的撞击子飞出击动危急遮断器杠杆,压下危急遮断器滑阀,泄掉薄膜阀上腔的保安油,使EH系统自动停机(AST)和手动打闸母管的油泄掉,从而关闭所有的进汽阀门,进而实现停机。
低压透平油机械保安系统与高压抗燃油危急遮断保安系统之间的接口为薄膜阀,它接受低压透平油机械保安系统的控制,用以遮断高压抗燃油危急遮断保安系统。
1.2 调节保安系统的基本组成本机的调节保安系统的组成按其功能可分为四大部分:供油系统部分、执行机构部分、抗燃油超速保护及危急遮断、机械超速手动停机及启动挂闸部分。
供油系统部分又可分为供油装置、自循环冷却系统、自循环再生过滤系统、EH油箱油温自动加热以及油管路及附件(油管路、高压蓄能器、EH管路支架等)。
执行机构(油动机)包括:2台高压、2台中压自动关闭器执行机构(油动机),4台高压调节阀执行机构(油动机),2台中压调节阀执行机构(油动机)共10个油动机。
抗燃油超速保护及危急遮断保护系统包括:OPC/AST电磁阀组件、薄膜阀及相关的一些压力开关、压力表组件。
机械超速手动停机及启动挂闸部分包括:危急遮断器、危急遮断器杠杆、危急遮断器滑阀、保安操纵箱及相关的压力开关、压力表组件等。
1.3 调节保安系统基本控制功能1.3.1 汽轮机调节保安系统的远方挂闸控制。
1.3.2 汽轮机调节保安系统超速限制控制OPC -103%。
1.3.3 汽轮机调节保安系统危急遮断保护功能(机械超速保护111-112%及电超速保护AST-109%)。
1.3.4 主汽阀在线活动试验功能。
1.3.5 危急遮断器撞击子在线活动试验。
1.3.6 汽轮机转速控制,并网控制,负荷控制功能。
1.3.7 就地手动/控制室手动/DEH自动打闸停机功能。
1.3.8 在线进行EH油压低,润滑油压低,冷凝器真空低试验。
2. EH系统部套结构与工作原理2.1供油系统2.1.1供油装置2.1.1.1供油装置的功能及组成EH供油装置的主要功能是为各执行机构提供所需的液压动力,同时保持液压油的正常理化特性。
它由油箱、油泵-电机组件、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、自循环冷却系统、抗燃油再生过滤系统、EH油箱加热器、ER端子盒和一些对油压、油温、油位进行报警、指示和控制的标准设备所组成。
2.1.1.2 供油装置的工作原理由交流电机驱动高压柱塞泵[柱塞式恒压变量柱塞泵],是一种变量的液压能源,泵组根据系统所需流量自行调整,以保证系统的压力不变.采用变量式液压能源减轻了蓄能器的负担,也减轻了间歇式能源特有的液压冲击,变量式液压能源也有利于节能。
高压柱塞泵布置在EH油箱的正下方,以保证柱塞泵的正吸入压头;正常运行时通过油泵吸入滤网将EH油箱中的抗燃油吸入,抗燃油经柱塞泵压缩后,压力油经过EH油箱出口滤油器再通过单向阀及溢流阀进入EH油箱出口高压蓄能器(EH油箱出口过滤器/单向阀/溢流阀/EH油箱出口高压蓄能器/EH油箱高压蓄能器进出口截止阀等均安装在EH油箱集成块上),和该高压蓄能器相联的高压油母管(HP)将高压抗燃油送到各执行机构油动机、EH系统高压蓄能器、OPC超速保护组件及AST自动停机危急遮断系统。
注:柱塞式变量泵对油液的清洁度及粘度要求很高,必需在确认油温高于20 C才允许启动泵组。
泵出口的压力可在0-21MPa之间任意设置,本系统允许正常工作压力设置在11.0~15.0Mpa之间,本机EH系统的工作压力为14.0±0.5Mpa。
油泵启动后,油泵以全流量85 L/min向系统供油(电机功率为30KW,电源380VAC、50Hz、三相),同时也给蓄能器充油,当油压达到系统的整定压力14Mpa±0.5Mpa时,高压油推动恒压阀上的控制阀,控制阀操作泵的变量机构,使泵的输出流量减少,当泵的输出流量和系统用油流量相等时,泵的变量机构维持在某一位置,当系统需要增加或减少用油量时,泵会自动改变输出流量,维持系统油压在14Mpa±0.5Mpa,当系统瞬间用油量很大时蓄能器将参与供油。
供油装置有两路独立的泵组,它既可以在汽轮机启动时同时工作,使流量加倍,又可以在正常时独立工作,互为备用。
当汽轮机启动时需要较大流量,或由于某种原因系统压力偏低,通过电器的联锁,供油装置能自动启动备用油泵,以满足系统对流量的需要。
本装置所有密封件均采用氟橡胶,蓄能器皮囊采用丁基橡胶,油漆采用特殊的聚氨脂漆。
注:密封件是液压系统的生命线,一定不能让丁晴橡胶的密封件混入本系统。
否则会造成无法祢补的损失!供油装置设有先导式溢流阀作为系统的安全阀,当系统压力由于某种原因高于设定值时,溢流阀动作,使系统不致于承受过高的油压冲击。
溢流阀在高压母管压力达到17±0.2MPa时动作,将柱塞泵出口多余的流量直接排回EH油箱,这样就起到系统过压保护的作用。
正常情况下,液压系统各执行机构的回油经压力回油母管(DP),通过一个冷油器冷却后再通过一个5微米的回油滤器回到EH油箱。
当回油过滤器堵塞时,布置在回油过滤器旁边的机械式差压发讯器的小红钮跳出表示该回油过滤器已经堵塞,运行人员需更换该过滤器;此时,从EH系统来的有压回油直接经过回油过滤器旁的回油逆止阀直接经冷油器排回EH油箱(该回油逆止阀还有以下的作用:当因回油流量波动(如系统快速关闭)致使回油压力超过0.35Mpa时,过载旁路装置动作,避免回油过滤器的损坏。
);如果在运行时需要更换回油过滤器,可将去往回油过滤器的截止阀关闭,将有压回油集成块上通往EH油箱的截止阀打开,这样,从EH系统回来的有压回油将变成无压回油而直接排回EH 油箱。
在机组正常运行时,系统的滤油效率很低。
因此,经过一段时间的运行,EH油质就会变差,而要达到油质的要求则必须停机重新进行油循环。
为了不影响机组的正常运行,为了保证油系统的清洁度,使系统长期可靠运行,本装置还设有自成体系的滤油/冷油系统,专门的油泵(循环泵组-布置在EH油箱的正下方,以保证循环油泵的正吸入头)将抗燃油从油箱经循环油泵吸入口滤网吸出,送入滤油器和冷却器进行过滤和冷却,即使伺服系统不工作,油液的冷却和过滤也可独立进行。
循环泵的流量为40L/min,电机功率为1.5KW,电源380VAC、50Hz、三相。
同时在循环泵的入口出还有一个分支管,该分支管上的截止阀在EH系统正常运行时是关闭的,当EH油箱需要进行补油时,可将补油软管的一端接在此分支管上,软管的另一端插入抗燃油桶中,开动循环泵即可对EH油箱进行补油。
(当然,向EH油箱进行补油还有其他方法。
)本装置还设有自成体系的抗燃油再生装置,该装置可按抗燃油油液质量的需要随时投运,以改进油液的品质。
抗燃油再生装置是一种用来存储吸附剂和使抗燃油得到再生的装置(使油保持中性、去除水分等)。
该装置主要由硅藻土滤器和精密滤器(即波纹纤维滤器)等组成。
再生油泵通过油泵吸入口滤芯吸入抗燃油,然后将抗燃油先后送入硅藻土滤芯和纤维素滤芯,过滤后的抗燃油直接返回EH油箱。
一个精密过滤器与一个硅藻土过滤器相串联,它们安装在独立油路上,启动再生油泵,即可使再生装置投入运行;每个滤器上各有一块压力表及一个机械式差压发讯器,当滤器需要检修时,此压力表及机械式差压发讯器就指示出不正常的压力或小红钮跳出,硅藻土滤器和波纹纤维滤器均为可调换滤芯的结构。
当管路上的阀门关闭时,滤器盖可以拆去,以便调换滤芯。
如果任一个滤器的油温在43-54O C之间,压力高达0.24MPa时,就需要更换该装置滤芯。
再生油泵的流量为10L/min,电机功率为:0.75KW,电源380VAC、50Hz、三相。
高压母管上的压力开关63/MP以及63/HP、63-1,2,3/LP,能自动启动备用油泵和对油压偏离运行正常值进行报警和遮断提供信号,冷油器出水口管道装有冷却水控制电磁水阀,油箱内设计有油温过高报警测点的位置孔并提供油位报警和遮断油泵的信号装置,就地式油位指示器位于油箱的侧面。
2.1.2供油装置的主要部件:供油装置采用集装式,其主要部件包括油箱、泵站、过滤器组件、蓄能器组件、回油过滤器、冷却器、油加热器、独立式循环泵组、独立式再生泵组以及必备的监视、监测仪表。
2.1.2.1油箱用不锈钢钢板焊接而成,密封结构,设有人孔板供今后维修清洁油箱时用。
油箱上部装有空气滤清器(兼作加油口)和空气干燥器,空气干燥剂使用蓝色硅胶,在供油装置进行呼吸时对空气有足够的过滤精度及去除空气中的水分,以确保油系统的清洁度.油箱设计成能容纳900升液压油的油箱,考虑到抗燃油中少量的水分对碳钢有腐蚀作用,设计时选用1Cr18Ni9Ti作为EH油箱的材料。