汽机EH供油系统及调节保安油系统介绍.pdf

汽机EH供油系统及调节保安 油系统介绍2002-6-2111.概述1.概述191汽轮机的调节保安系统采用数字式电调系统（DEH）,液压部分采用高压抗燃油系统（EH）。DEH硬件即可 以与DCS的硬件相同,也可以是独立的硬件。本调节保安系统大致可分为DEH系统（电子部分），EH 供油系统,EH执行机构,危急保安系统、ETS（电子 部分）和TSI系统几大部分。EH系统的总的功能是接受DEH信号操纵汽轮机的进汽阀 以调节通过汽轮机的蒸汽流量。EH系统可分为EH供油 系统、EH执行机构。EH供油系统是以高压抗燃油作为质,为各执行机构及 安全部套提供动油源并保证油的品质。控制系统一体化改造项目2EH执行机构用来直接控制各汽阀的开度。EH执行机构 共包含有主汽门油动机2台,高压调门油动机4台,再 热主汽门油动机2台和再热调节汽阀油动机4台。油动 机的开启、关闭或开度的大小均由DEH的电信号控制,同时还设有由AST油压控制的联锁保护功能。危急保 安系统由危急遮断控制块、隔膜阀、超速遮断机构和综 合安全装置等组成,为系统提供超速保护及危急停机等 功能。ETS（电子部分）是汽机的紧急停机装置,它 根据汽轮机安全运行要求,接受就地次仪表、TSI二 次仪表及其他系统要求汽机停机的信号,控制停机电磁 阀,使机组紧急停机,保护汽轮机。TSI是汽轮机的监 测保护系统,在汽轮机盘车、启动、运行和超速试验试 验以及停机过程中,可以连续显示和记录汽轮机转子和 汽缸机械状态参数,并在超出预置的运行极限时发出报控制系统一体化改造项目3荀攵曰，当超出预置的危险值时发送停机信号给ETS,使机组自动停机。控制系统一体化改造项目42.EH系统控制系统一体化改造项目52.1 EH系统的功能及组成EH系统的功能及组成1.EH系统的功能是接受DEH输出指令,控制汽轮机进汽 阀门开度,改变进入汽轮机的蒸汽流量,满足汽轮机 转速及负荷调节的要求。因此EH系统实际上是DEH 控制装置的执行机构。2.控制再热主汽门的油动机,在汽机复置（挂闸）后,即 将再热主汽门开启到全开位置。3.控制主汽门及高中压调门的油动机将汽轮机进汽阀门 控制到由DEH控制器发出的电气信号所要求的相应位 置上。4.除正常控制进汽阀门的开度外,EH系统还包括在危急 情况下自动关闭油动机的装置（卸载阀）。5.EH供油系统是个全封闭定压系统,它提供控制部分控制系统一体化改造项目6制部分所需要的全部动油。整个系统由油箱、冷油器、滤油器、高压蓄压器、低压蓄压器、各种压控制阀、油泵及马达等组成。汽机转子直接带动的主油泵除通过注油器将润 滑油供给汽轮机及发电机的轴承外,还供给机 械超速遮断装置以及手动遮断装置用油,后者 产生的安全油将通过隔膜阀与EH系统连结在 起。控制系统一体化改造项目72.2 EH供油系统2.2 EH供油系统的工作介质2.2.1 EH供油系统必须使用三芳基磷酸酯型的合成油（抗燃油）。为了控制油温,油箱底部装有电加热器（早期产品配 置浸入式电加热器）（HTR/EH）,由温度控制器（TI0030）自动控制其启停;在有压回油母管上配置 了冷油器,手动操作冷油器出水截止阀实行油温手动控 缶,当油温仍不能下降到正常范围时还可以启动循环泵,进步冷却油箱中存油的温度。油箱上配有磁翻板式液 位计和液位开关（71/HL、LL、LLL1、LLL2）,用于 显示实际液位和在液位高于或低于正常范围时报警以及 在液位过低（肯定是系统中油大量外泄造成）时联动停 泵。从油箱盖向下插入油中的几根磁棒是为了吸附油中 磁性颗粒。控制系统一体化改造项目8在油箱下方布置了2组相同容量、并联运行的EH主油泵,可以互为备用,油泵上配置了调压阀,可以调节系统油 压,油泵的输出流量则是根据系统的需用量自动调节。每台油泵配有吸入口滤芯和出口滤芯,出口滤芯配有压 差开关(63/MPF-1 2),在滤芯压差大于整定值时 发出报警信号。油泵出口的流量计(FIC-P1、2)可 以时刻监视油泵的输出流量。油泵出口逆止阀是为了保 护处于备用状态的油泵不受到高压油的反向冲击。每组油泵进出口上都配置了隔离截止阀,供在线维修用,正常工况下均应处于打开状态。高压母管上配置的溢流 阀的压设定值一般要高于油泵出口油压2MPa以上,正常工作时应处于关闭状态,仅在油泵调压功能故障,为系统免遭高压冲击而设,实际就是个安全阀。如果 溢流阀的压设定值过于接近系统油压,控制系统一体化改造项目9就会有少量高压油通过溢流阀直接回油箱,不仅浪费 能量,还会造成油箱油温的升高。EH油箱上显示系统油压的压表（GA408、409、410、4110）共有4块,分别显示油泵出口压和系 统压,同时还可以依此观察油泵出口滤芯的上、下游 压,得出具体压差值。高压母管上配置的压变送器（XD/EHP）可以将EH系 统油压送到电厂集控室显示,为电厂运行人员提供监视 信号。蓄能器是为了稳定油泵出口油压。压开关（63/MP）的 信号接点串入EH主油泵的自动启动回路,以便在系统 油压下降到整定值时自动启动备用油泵。10控制系统一体化改造项目该压开关前设置了一个节流孔,压开关后设置了一个 手动截止阀,用于对备用油泵作定期活动试验。当打开 截止阀时,压开关(63/MP)就会接收到系统压 低的信号,将备用油泵启动起来,但由于节流孔的存在 而不会影响系统的实际油压。试验成功,将手动截止阀 恢复后,压开关上的油压会自动恢复,然后必须手动 操作停止启动起来的备用油泵,因为除了EH油箱油位 低低外,任何情况下EH主油泵都不会自动停止。EH滤油系统分成二个部分,一部分由滤油系统交流马达 和泵、滤油器、只三通阀及冷油器组成,如果滤芯长 期使用后污染较严重时,则差压开关就会发出报警信号,此时就应更换滤油器滤芯。另一部分由离子交换树脂过 滤器组成,由于离子交换树脂过滤器的工作原理与一般 的纤维滤芯不同,它是通过离子交换方式来去除EH油中的污染物,所以在离子交换树脂过滤器上没 控制系统一体化改造项目有差压报警开关,离子交换树脂过滤器工作正 常与否,是通过对油质的化验来确定的。EH滤油系统交流马达和泵是当油箱中油温在回 油冷油器投运后仍然踞高不下时投运,可以有 效地降低油箱中存油的油温。另种离子交换树脂过滤器采用高压母管旁路布 置方式,在进油口配置节流孔减压和控制流量。离子交换树脂型再生装置,其滤芯分阳离子型 和阴离子型2种,可以高效吸附EH油中的离子 状污染物,而且消除了滤芯材料本身对EH油造 成粉末污染的危险。12控制系统一体化改造项目2.3 系统设备2.3.1 油箱组件EH油箱组设备有:1.个有足够容量的不锈钢油箱。在油箱顶部的人孔装有一个由螺栓联接的盖板。油箱底部 有一个手动的泄放阀,配有多个油泵吸油口和回油口。2.相同容量的两个主油泵。每个油泵通过柔性联轴器分别与驱动马达相联。每个油泵 设计成可连续工作,并布置在油箱的下方,以保证正吸 入头。油泵是一种恒压变流柱塞泵,油泵的输出流量会根据系统 的用油量自动调节,压调节螺丝（28-11）用于调节 油泵输出油压,该油压作用于套筒（21）内,套筒顶 在可倾盘（9）上,与弹簧（19）力相平衡,系统用油 量增大,油压就会降低,弹簧（19）就会将可倾盘（9）13控制系统一体化改造项目上,与弹簧(19)力相平衡,系统用油量增大,油压 就会降低,弹簧(19)就会将可倾盘(9)以枢销(10)为支点的倾斜角加大,使每个柱塞(6)在电机 旋转一周过程中在筒体(3)中的轴向位移量加大,即 吸排油量加大,油泵的输出流量加大,满足系统用油量 后达到新的平衡点;反之,套筒(21)推动可倾盘(9),会使油泵输出流量下降,达到较小流量时的平 衡点。由此可以看到,这是种有差调节,流量加大会 使输出压略有下降,反之,会使输出压略有升高。调节螺丝(22)限制套筒(21)退回的最大行程,当 套筒(21)退到靠上调节螺丝(22)时,象征着油泵 达到了最大流量,如此时油泵的输出流量仍不能满足系 统的用油量,泵的输出压就会不受控制地下降。调整 调节螺丝(22)的位置可以调节油泵的最大流量,一 般将调节螺丝(22)的位置确定在油泵最大流量为额 定值。当流量极小时,可倾盘(9)上的压盘(16)14 控制系统一体化改造项目的平面将接近与泵的旋转轴线垂直,故该种泵 短时间的闷泵运行不会损坏。由于该种泵工作 时滑靴(7)将在压盘(16)上高速磨擦,磨擦面间的静压力的大小与泵的输出压成正 比,磨擦面间必须有高压油润滑,泄出的润滑 油直接排在泵的壳体内,所以必须在泵壳上接 根回油管到油箱,位置可在安装螺塞(58)处,同时还必须注意在泵壳内无油时不要让泵 高速运转,避免不必要的损坏。15控制系统一体化改造项目3.套循环泵组。套用于冷却及过滤循环泵,油泵为叶片泵。正常运行时 不必投运。泵组上布置了可接软管的吸油口,在经过相 关阀门的适当操作后,可以通过软管从油桶中吸油,即 兼具了加油装置的功能。4.每一个泵吸油管上都安装了滤网,可以在相关的泵停 运时更换滤芯。5.个EH油箱控制块组件装在油箱顶部。它加工成能安 装下列部件:a.2个滤芯式3微米金属丝网滤器,个泵出口通一个滤 芯,每个滤器均分开安装及封闭。这些滤芯可以清洗和 重新使用,但必须要按专门的清洗技术进行。16控制系统一体化改造项目b.两个逆止阀装在每个泵的出口侧高压油路中,位于控制块中滤器的下游。c.个溢流阀位于逆止阀的下游。用来监视油压,并且当油压高于设定值时,将油送回油箱。d.2个截止阀正常时全开,手动关闭其中的一个 阀门,就使得控制块中对应的部分与高压油总 管隔绝,便可对此部分的滤器、逆止阀以及泵 进行在线维修。关闭其中的一个阀门,只隔绝 双重系统的一路,不会影响汽轮机的运行。控制系统一体化改造项目6.四根装有磁钢的空心不锈钢杆全部侵在油中。每个杆可以分别拆出进行清洗。磁翻板液位计,用于显示油箱中的液位。在液位计上还配置了磁翻板液位计还提供一个4 20mA的液位远传信号供用户使用。豳个液位高报警开关71/HL。及低液位报警开关动作。b 个液位低报警开关71/LL。c 个液位低低报警开关71/LLL1 d 个液位低一低报警开关71/LLL2,与停泵联锁动作。个针阀装在油泵压开关邻近油路上。可用于对备用油 泵启动开关进行控制,定期进行备用油泵启动试验。个数显式的温度控制器,安装在油箱端子盒ER的侧面,显示油温,兼有温度开关功能。18控制系统一体化改造项目个弹簧加载逆止(溢流)阀装在有压力回油的旁路管路 上,这样可在冷油器故障被切除时,使回油旁路绕过冷 油器进入油箱,避免有压回油管中压过高。两个冷油器装在油箱边上。冷却水在管内流过,而系统中 的油在冷油器外壳内环绕管束流动。冷却水量可手动控 制。在进入两只冷油器的油管路上分别安装有二只三通阀,三 通阀是用来选择进入冷油器的通道及进行冷油器的检修 及维护。个端子箱装有接线端子排及以下的压开关组件:2个压差开关(63/MPF-1 W3/MPF-2)每个压差开 关指示出装在主油泵出口油路上的滤芯进口侧与出口侧 的压差。如果压差达到大约0.69MPa,则开关就会发 出报警信号,以表示此滤器被堵塞,并且需要清洗或调控制系统一体化改造项目b,个压开关(63/MP)感受油系统的压过低信号,调整到当压低至1 0.411 J MPa表压时,接点闭合,并启动备用疝泵。c,个压开关(63/LP)感受油系统的压过低信号,调整到当压低至9.311 0.2MPa表压时,接点闭合,并发出报警信号。d,个24VDC电源,用来给油箱温度控制器提供工作电 源。14.个气液式高压蓄能器装在油箱的旁边,用来减 小系统压波动。此蓄能器是个有丁基橡胶气囊的油缸。气囊内预先充进 的氮气压与外侧油系统中的油压相平衡。此蓄能器通 过个蓄能器块与油系统相连。蓄能器块上有一个截止 阀能够将蓄能器与系统隔绝。以进行充气压检查、重 新充气或维修。蓄能器氮气侧有一个压表,用以楡 控制系统一体化改造项目查充氮压,某些进口蓄能器产品不配压表,而是提供 个手提式测压工具。2.3.3 精密滤器离子交换树脂型再生装置,代替原来的精密滤器组件。根 据油质情况的不同,可以选择投运阳性离子或阴性离子 滤芯。2.3.4 高压蓄能器辅助气液式高压蓄能器装在2个支撑架上,每个支架安装 3个蓄能器,布置在汽机两侧主汽阀调节汽阀组件 近旁。每个蓄能器均装有一个测量气压的压表（某些 进产品不配压表,而配测压工具）,各个蓄能器均 与一个集合块相连。此集合块可通过阀门隔绝任何个 蓄能器,以进行充气压检查、重新充气或检修。21控制系统一体化改造项目2.3.5回油蓄能器四个气液式低压蓄能器分成二组,装在有压力回油管上,它们作为缓冲器,在负荷快速卸去时,吸收回油系统中 的油。蓄能器由一个橡胶气囊和钢外壳组成,橡胶气囊 是用来将气室与油室分开的,气囊中充有0.207MPa 的干燥氮气,外壳上装有与橡胶气囊相连的充氮防护气 体阀。组回油蓄能器与一组高压蓄能器安装在同一个 支撑架上。2.4系统运行正常运行时,高压油系统所需的初始压是从高压油箱通 过1号或2号电动泵所提供的。这两个泵容量相同,并 且当系统压低于原先设定的最低值时,备用泵就会自 动启动。两个泵均可通过控制开关手动控制。通过与出 口管路相连的压开关可以对两个泵中的任何一个实现 自动启动,此压开关通过继电器来启动停着的备用 控制系统一体化改造项目泵。如果供油系统在环境温度低的场合下运行,就需 要加热器。最好不要低于21 长期运行,在任何情况 下不得低于10 下运行。如果油温低于21,但高于10C,则可采取下列紧急步 骤:将高压溢流阀调节螺钉调节到最低压的位置并且启动 个泵,将调节螺钉调到使出口压维持在3.5MPa表压的位置,使泵运行段时间,当油温达到15.6。时,将压慢慢调到7.1 MPa表压,为了加速温度上升的速度,另个泵也可启动以加快加热的速度。匚:!J尺日|曰/JN，火火且人工叫流阀调整值来减少出口压。23控制系统一体化改造项目一旦油温达21,则备用泵就可停止,并且重新将溢流 阀调整到原来的位置。调整值见“透平控制整定值”。重新整定溢流阀:1).将溢流阀螺钉调进,以保持压为1 6.2-1 6.6MPa表 压;2).锁紧此调节螺钉。注意:上述步骤仅是在紧急情况下采用,不推荐在这样的紧急情 况下进行启动。当两个泵中任何个在运行时,必须将另个的控制开关 转到“断开”的位置,才能使它手动停止,此控制开关 靠着弹簧回转到“自动”位置,以使此泵再次置于压 开关的控制之下。油箱顶上装有一个手动阀,用来手 动试验停着的备用泵。打开手动阀可将到自动启动压 开关.控制系统一体化改造项目 24(63/MP)去的油压泄去使开关动作启动备用油泵。油泵从油箱底部通过吸入滤芯来吸油,可以保证油泵吸油 口有正压并防止吸入大的颗粒状硬物损坏油泵。从油 泵出来的油进入油箱顶部的控制块,在控制块中油通过 3微米的滤芯。滤器两端连接着个压差开关,它的接 点在0.69MPa压差下闭合并发出警告:滤器已经变脏 To一日滤罂的压差开关动作.则必须立即采取步骤换棹此弄.一!|ir h q 卜_*I a y I、1*j I -j.X ,、，,j、Ji、j 上,、I如果高压油总管的压降到1 0.7-11.8MPa时,个压 力开关的接点就会闭合,发出报警信号。如果高压油总管的压降到1 0.4-11.1 MPa表压时,则 加上所述,备吊泵就自动启动。25控制系统一体化改造项目个对1号及2号油泵公用的溢流阀是用于防止系统超压 的。如果压高达16.416.8MPa表压时,溢流阀就 会将超过的流量送回到油箱。当压达16.1 16.4MPa表压时,个与高压总管相连的压开关就 会发出报警信号,此压开关仅作为选择性设备而提供。在高压蓄压器皮囊内部有一个充有9.3MPa表压压力干燥 氮气在皮囊外方蓄积着系统油压,供系统正常或瞬时所 需。氮气压应定期检查,如必要的话应重新充气。检 查的时间间隔见说明书资料中“蓄压器重新充气”的专 门说明逐条进行。气压可以从装在蓄压器顶部的压表 读得或用测压工具检查获得。由于环境的温度会影响气 压,因此检查压应在环境温度稳定以后进行。在压力回油管路上接有低压蓄压器,必要时应遵循本说明 书中“蓄压器的再充气”说明对这些蓄压器的充气压 进行检查及再充气。油箱上布置了两个冷油器,正常情 况 扌-26下,回油通过其中一个冷油器回油箱,就可以将油温控 制在要求的范围内,如果油温仍然上升,可以启动冷却 循环泵,进步冷却油箱内油的温度。流入冷油器的水应该被调节到使系统的油温保持在35 至45之间。可以手动地调节冷却水流量,以保持油 温处于上述范围中。在油箱端子盒的数字式温度计不断 地指示出油箱中的油温。精密滤油器系统是用来改善油质的（保持中性,去除水份 等）。有了此系统,高压油总管中的一部分油流过此滤 器,返回到油箱。在机组投运的第1个月,此系统应每 周连续运行8小时。在以后的日子里,照油的污染及化 学（中和系数、含水量、电阻率）分析表示需要时运行 此系统。为了进步防止油的污染,在油箱的顶部装有磁棒,这些 磁棒应定期地拆出并进行清洁。清洁时用干净而不起毛控制系统一体化改造项目的布就可以了。在磁棒移出油箱时,留下的开 口应妥善盖好,以防止污染物进入油箱。在油箱中应有足够的油,以便在机组运行时,油 位读数在正常的运行值上。28控制系统一体化改造项目3.EH油动机及危急保安系统3.1 系统工作原理3.1.1 油动机每个油动机与系统之间有3根油管相连,一根是由EH供 油系统提供的高压油作为油动机的动油源送到每个 油动机,每个油动机在高压油入口都配有隔离截止阀,在线维修时如需更换油动机上的某一元件,可以关闭此 阀后进行,不必停泵。每个油动机上还有一根回油管与 系统的有压回油母管相通,出口处有一个逆止阀,防止 在线维修时有压回油的倒流泄漏。另一根为安全油管,出口处也有一个逆止阀,用于在泄去某一个油动机的安 全油压以达到快关该油动机（如做汽阀门杆活动试验）时不会影响其余油动机的工作状态。主汽门油动机（简 称TV）和再热主汽门油动机（简称RSV）的安全油管 与危急遮断（AST）油总管相通;调节汽阀油动机（简称GV）和再热调节汽阀油动机（简称IV）的安全控制系统一体化改造项目3.1 系统工作原理30控制系统一体化改造项目油管与超速保护（PC）油总管相通。AST母管与 OPC母管均通入危急遮断控制块,在危急遮断控制块 内,AST母管与OPC母管之间布置了2个并联逆止阀,方向为PC向AST可通,反向逆止,这样可以在超速 保护动作时只泄去PC油压而保持AST油压,而在泄 去AST油压（如停机）时,PC油压自动泄去,不必 动作相关的PC电磁阀。油动机均为单侧型,油压提供开启,关闭依靠弹簧。油动机有可控型和全开全关型2种,其中RSV为全开全 关型,其余为可控型。在汽机复置（建立隔膜阀上方油压,关闭隔膜阀）和挂闸（给4个AST电磁阀通电,使之关闭）后,高压油（HP）经RSV的截止阀和节流孔进入油缸高压腔,该 油腔与卸荷阀高压腔相通,卸荷阀的主阀芯上有一个节 流孔,高压油流过节流孔后经逆止阀向危急遮断（AST）控制系统一体化改造项目油母管供油,使AST油压上升接近HP油压,随着油压 的上升,RSV逐渐打开,直到全开。要关闭RSV有3 种途径,一是泄去AST母管油压（相当于停机状态）；二是松出卸荷阀的压调节手柄,使溢流阀打开,但由 于AST逆止阀的作用,AST母管油压不会泄去,因而 其它油动机的状态不会受到影响,适用于手动门杆活动 试验或调试时对某油动机进行单独操作;三是给试验 电磁阀（20/RSV）通电,起到与松出卸荷阀的压调 节手柄相同的效果,适用于进行遥控门杆活动试验。TV的工作原理HP经隔离阀、滤芯后一路到伺服阀,另一路经节流孔后 成为AST油压,到个2位3通电磁阀（20/TV）。伺 服阀相当于个三位四通方向阀,用于单侧油动机时有 个输出口堵死,故相当于个三位三通方向阀,方向 阀的开闭由伺服放大器输出的电流信号确定。当伺服阀32控制系统一体化改造项目输入电流为零偏电流（接近于零）时,伺服阀相当于 个隔离阀,各个油路均不通,使油动机保持开度不变;当伺服阀输入正向电流（按油动机开的方向定义）,伺 服阀就接通高压油与油缸高压腔的油路,同时高压油到 达卸荷阀。电磁阀（20/TV）与RSV的试验电磁阀（20/RSV）的型号是相同的,但此处用作2位3通方 向控制阀,断电时AST的进出油口相通,通电时将 AST进油口隔断,AST出油口与回油口接通。当机组 处于挂闸状态时,危急遮断电磁阀（20/AST）和隔膜 阀关闭,AST母管中就会建立压,卸荷阀就会关闭 不通,则油缸活塞就会向上移动;当伺服阀输入反向电 流,伺服阀就接通油缸高压腔与低压腔的油路,油缸活 塞就会在弹簧的作用下向下移动。我们将HP通入活塞 杆腔,活塞杆受拉时开汽门的油动机称为拉式油动机,比较适用于油动机活塞杆与汽门门杆直接相联的直动式 结构。线性位移差动变送器（LVDT）是一个管状变医 控制系统一体化改造项目器,分布了 3组线圈,初级线圈输入1 000 Hz,18VAe交流电压,管中有一个纯铁铁芯,该铁芯与油 缸活塞杆相联,当活塞移动时带动铁芯移动,会使2组 次级线圈的感应电压线性变化,调制解调器将2组次级 线圈的感应电压叠加整流后输出个与活塞移动成正比 的线性反馈电压送到加法器,加法器将LVDT的反馈电 压与DEH的指令电压相比较,其差值送入伺服放大器。当DEH指令电压大于LVDT反馈电压时,表示油动机 的开度不够,伺服放大器会输出正向电流,使油缸活塞 上移,LVDT反馈电压会同时增大,直到与DEH指令 电压一致,表示油动机开度已达到指令要求,伺服放大 器的输入和输出均趋于零,伺服阀隔断油路,油动机保 持不动,完成一个油动机加大开度的过程。反之亦然。GV的工作原理与TV基本相同,区别仅在于TV的危急遮 断(AST)油管对GV来说是超速保护(OPC)油管,34控制系统一体化改造项目GV的卸荷阀与RSV相同。IV的工作原理与GV相同,区别仅在于IV的卸荷阀是与 TV相同的。3.1.2 危急遮断控制块危急遮断控制块上安装了2只OPC电磁阀、4只AST电磁 阀和2只逆止阀。2只OPC电磁阀对超速保护（OPC）信号起反应,由 DEH控制。万一发生甩负荷（超过30%）,或者当机 组超速到额定值的1 03%时,贝DEH将给电磁阀约3秒 的脉冲信号,于是,将PC油快速泄放到回油管。调 节汽阀与再热调节阀将迅速关闭。止回阀将在PC泄压时保持危急遮断（AST）母管中的 油压,使主汽阀及再热主汽阀保持开启状态。DEH来的PC信号,使调节汽阀及再热调节阀关闭,在35控制系统一体化改造项目汽轮机内部的余汽膨胀后,汽轮机转速将降低。当汽轮 机转速稍稍降低后,将切断电磁阀电源,电磁阀将关闭。DEH控制调节汽阀,调节汽轮机转速在同步转速。再 热调节阀将以受控制的速度打开。然后,将机组同步 并带负荷,以防止机组迅速冷却。系统中提供两个PC电磁阀,作为双重保护,以防止一 只阀失效,而使OPC控制失效,为机组留下超速隐患。4只AST电磁阀分为两个通道。通道1包括20-1/AST与 20-3/AST,而通道2贝包括20-2/AST与20-4/AST。每一通道由在危急遮断系统控制柜中各自的继电器保持 供电。危急遮断系统的作用为,在传感器指明汽轮机的 任变量处于遮断水平时,打开所有的AST电磁阀,以遮断机组（详见ETS说明）。系统设计成在任电 磁阀故障拒动时,不会影响系统功能。这就是如前所述,设计成两相同独立通道的原因。每一通道有其本身的继 控制系统一体化改造项目电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力。遮断汽轮 机需要两个通道同时动作。如果发生一偶然性遮断事故,至少在每一通道中有一AST电磁阀应动作,才能遮断 汽轮机。每一通道可以分开地在汽轮机运行时作试验而 不会产生遮断或在实际需要遮断时拒动。在试验时,通 道的电源是隔离的,所以一次只能试验个通道。3.1.3 隔膜阀隔膜阀是低压油危急保安系统与EH系统之间的一个接口,其主阀的进通AST母管,出口通回油。隔膜阀的关 闭依靠隔膜上方引入的低压安全油压,开启依靠弹簧。通过隔膜阀的作用,可以将低压油危急保安系统（如危 急遮断器,手动停机装置等）的停机信号（低压安全油 压低）传递给EH系统（泄去AST油压）。37控制系统一体化改造项目3.1.4 空气引导阀空气引导阀是抽汽逆止阀与EH系统之间的个接口。在 配置空气引导阀的机组上,所有抽汽逆止阀应该是气动 式的,空气引导阀控制抽汽逆止阀压缩空气气源。空气 引导阀的开启依靠pc油压,关闭依靠弹簧。机组 正常运行时,PC油压将空气引导阀开启,使压缩空 气经空气引导阀送到所有抽汽逆止阀,DCS可以操作 抽汽逆止阀上的电磁阀来确定其开启或关闭;当OPC 油压泄去时（表示机组处于超速控制状态）,空气引导 阀依靠弹簧关闭,隔断压缩空气气源,同时打开排大 气口,使抽汽逆止阀端管道中的余气排掉,不管此时 DCS的指令如何,均无条件地将所有抽汽逆止阀关闭,防止超速。38控制系统一体化改造项目3.2 系统设备3.2.1 主汽门油动机（TV）主汽阀由主汽门油动机（图32）操纵,它的活塞杆与主 汽阀阀杆直接相连,水平安装,油动机向外拉出为开汽 阀。油动机是单侧作用的,液压提供开汽阀的,关 汽阀依靠弹簧。油动机的主要部件是油缸、控制块、溢流阀、截止阀、2 个逆止阀、滤芯、电液伺服阀、LVDT和电磁阀加节流 孔板。油缸的直径根据打开汽阀所需的最大提升及弹簧设计,行程大于汽阀的最大行程,并按照积木块设计原则,使 各种油动机的油缸趋于一致。控制块是用来将所有的部件安装及连接在起的,它也是 所有电气接点及液压接口的连接件。TV的卸荷阀结构（如图3-3）比较特殊,是专门设计制 造的,这是由于TV的油缸直径和行程都比较大,象其39 控制系统一体化改造项目它油动机样采用市场品溢流阀作为卸荷阀已不能满足 快关要求。如图3-3,当PC油压泄去时,溢流阀的阀 芯在弹簧的作用下处于开后位置（向上）;当OPC 油压上升时,首先将油压作用于阀垫上方的小腔室,将 阀体向下移动,直到上阀座低部密封线密封（此时,阀 体下密封线应留有一定的间隙,这是因为方面在机械 加工上无法达到上下二道密封线同时严格密封的要求,另一方面是为了一旦从油缸来的EH油有压时,留下 的间隙可以排油泄压,避免将阀体向上推动,使上阀座 下的密封线出现间隙,无法建立阀垫上方PC油压腔 室内的压,以至不能最终达到关闭卸荷阀的目的），然后OPC油通过节流孔进入阀垫上方OPC油压腔室,由于上阀座在装配以后留有上下0.40.6的串动间隙,仅依靠阀垫与上阀座之间的“”形橡胶密封圈的弹 将间隙留在阀垫与上阀座之间,随着阀垫上方PC油 压腔室内压的升高,作用于阀垫大面积上的力将进上 小 控制系统一体化改造项目压缩“”形橡胶密封圈,推动阀体向下移动,直到阀体 下间隙消除为止,这就完成了关闭卸荷阀的过程。由于 OPC油压作用于阀垫上的总面积约为从油缸来的EH油 压作用于阀体下方的面积的1.4倍,即使PC油压略低 时,卸荷阀也不会顶开。截止阀是用来切断供给油动机的高压油,这样就可以进行 对油动机的不停机检修,如更换电液伺服阀或快速卸荷 阀。2个逆止阀分别位于回油管路和AST管路上。用在回油管 路上的回油逆止阀,用来防止在油动机检修期间由有压 回油总管来的油流回到油动机去。另一危急遮断油管 路上的逆止阀,可在打开快速卸载阀关闭本油动机（无 论它是在作试验还是在维修）时不会泄去AST总管油 压,使其他油动机的位置不受影响,同时又防止检修时 危急遮断油总管中的压油倒灌。41控制系统一体化改造项目所有进入油动机的高压油均经过3微米滤器,这保证了任 何时间均能以清洁的油供电液伺服阀工作。滤芯是金属 丝网结构,至少应该一年换一次。如果用专门的清洗设 备（建议用超声波）进行清洗的话,它也可以重新使用。电液伺服阀的结构如图3-4。电液伺服阀的原理如图3-5。电液伺服阀是由一个电矩马达以及带有机械反馈的级 液压功率放大所组成。第一级是由一个双喷嘴及个单 挡板组成,此挡板固定在衔铁的中点,并且在二个喷嘴 之间穿过,使在喷嘴的端部与挡板之间形成了二个可变 的节流间隙。由挡板及喷嘴控制的油压作用在第二级滑 阀两端的端面上。第二级滑阀是四通滑阀结构,在这种 结构中,在相同的压差下,滑阀的输出流量与滑阀开口 成正比。个悬臂反馈针固定在衔铁上,穿过挡板嵌入 滑阀中心的个槽内。在零位位置,挡板对流过二个喷 嘴的油流的节流相同,因此就不存在引起滑阀位移的压 控制系统一体化改造项目差。当有信号作用在矩马达上时,衔铁及挡板就会偏向 某个喷嘴,使得滑阀两端的油压不同,从而推动滑阀 移动,使高压油进入油缸高压腔或将油缸高压腔中的高 压油泄放至回油,油动机的动作使LVDT的反馈信号与 阀位指令信号趋向一致。此时,作用在矩马达上的电 流消失,挡板在喷嘴作用下回到中间位置,滑阀两端的 压差为零,滑阀就在反馈针的作用下回到原始位置,直 到输入另个信号电流为止。LVDT即线性位移差动变送器,是种电气机械式传感器,它产生与其外壳位移成正比的差动电信号。它由三个等 跨分布在圆筒形线圈架上的线圈所组成,个磁铁芯固 定在油动机连杆上。此铁芯是沿轴向在线圈组件内移动,并且形成一个连接线圈的磁力线通路,中央的线圈是初 级的,它是由交流中频电进行激励的。这样,在外面的 二个线圈上就感应出电压。这二个外面的线圈（次级）43控制系统一体化改造项目是反向串接在起的,因而次级线圈的个电压相位是相 反的,变压器的净输出是此二个电压的差。铁芯的中间 位置,输出为零,这就称作零位。零位是机械地调整在 油动机行程的中点。LVDT的输出是交流的,它必须由 解调器进行整流,以便与要求的油动机位置信号相加。电磁阀加节流孔板有2个作用,一是在电磁阀不通电时,高压油经节流孔向AST母管和卸荷阀供油,而该油路 与电液伺服阀的开关状态无关;是当电磁阀通电时,将卸荷阀上的AST油压泄去,使该油动机快速关闭,但借助于AST逆止阀的作用,对AST母管的油压不产 生影响。3.2.2高压调节汽阀油动机（GV）高压调节汽阀由油动机（图3-6）操纵,它的活塞杆与调 节汽阀阀杆直接相连,垂直安装,油动机活塞向上移动 为开汽阀。油动机是单侧作用的,液压提供开汽阀的 控制系统一体化改造项目动,关汽阀依靠弹簧。GV的主要部件和功能均与TV相同,仅仅是油动机的行程 较短、卸荷阀采用市场品溢流阀和卸荷阀由PC油压 控制。GV的溢流阀与EH油箱控制块上的溢流阀是相同的,但 在油动机上作为卸荷阀使用,压调节手柄只放在全开 和全关2个位置,不作压调节用。整个阀由导阀和主 阀构成,导阀是由OPC油压控制的,起到快速泄油关 闭油动机的作用。此种关闭与电气系统无关。当快速卸 荷阀动作时,它将所有的工作油放到回油,此回油还与 油缸的上端相连,并且可将放出的油贮存在上端,因而 就不会引起回油管过载。阀门组件上的重型弹簧提供快 速关闭所需的。卸荷阀与油动机的油流通道相连。PC油压作用在滑阀 上方,HP油压作用在滑阀下方,工作时两压基本相 控制系统一体化改造项目等,靠着滑阀弹簧及上、下面积差的作用,使滑阀贴紧 在滑阀座上,使油动机的高压工作油不会漏到回油去。当PC油压泄去时,高压油顶开滑阀,将油缸中的所 有工作油放到回油去。该快速卸载阀也可以用来手动关闭油动机。手动关闭任何 个油动机时,首先要关闭隔绝阀,以防止快速卸载阀 放走大量的高压油,然后将快速卸载阀的压调整杆反 向慢慢旋出,观察油动机及阀门移动到关闭位置。如要 重新打开油动机,首先将压调整杆调到最高压（向 内旋足）的位置,然后慢慢打开隔绝阀。3.2.3 再热主汽阀油动机（RSV）再热主汽阀由油动机（图3-7）操纵,它装在每个再热主 汽阀弹簧箱上,它的活塞杆与再热主汽阀活塞杆直接相 连。活塞向上运动顶开阀门,向下运动关闭阀门,阀门 在全开或全关位置工作。油动机是单侧作用的,液压 控制系统一体化改造项目提供开汽阀的,关汽阀是依靠弹簧。RSV的主要部件有油缸、控制块、电磁阀、溢流阀、截 止阀、2个逆止阀。电磁阀只作为2位2通的关断阀,用于远距离关闭阀门以 进行定期的汽阀门杆活动试验。当电磁阀通电动作时,它迅速地将本再热主汽阀的AST油压泄去,从而引起 快速卸荷阀动作。在再热主汽阀全关后,电磁阀将失电,再热主汽门会重新开启。注意,在机组发出遮断信号时,系统将泄去AST油压,此时电磁阀无论是否通电励磁都会使油动机快速关闭。3.2.4 再热调节汽阀油动机(IV)再热调节汽阀由油动机(图3-8)操纵,它装在再热调节 汽阀的上方,它的活塞杆与再热汽阀门杆直接相联,活 塞杆腔通高压油,向上为开汽门。油动机是单侧作用的,47 控制系统一体化改造项目液压提供开汽阀,关汽阀依靠弹簧。IV的主要部件、结构与TV相同。区别仅在于作用于快速 卸荷阀的是PC油压。图3-9所示的危急遮断控制块,安装于汽轮机前轴承座旁。其主要功能是在危急遮断装置（ETS）和AST（作用 于高压主汽阀与再热主汽阀）与PC（作用于高压调 节汽阀与再热调节汽阀）母管之间提供接口。主要的元件是块,2只PC（超速保护控制）电磁阀,4 只AST（危急遮断）电磁阀和2只逆止阀。块内部加工 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孔口,都用螺塞塞住或装有管接头 供现场接管。每个螺塞都用“”形圈密封。当调换螺 塞时,无论如何用新的“”形圈。48控制系统一体化改造项目电磁阀示于图3-10,均为2位2通。PC电磁阀与AST 电磁阀均为先导型,其区别是:PC电磁阀是由内部 供油控制的,而AST电磁阀则由高压油路来的外部供 油控制;OPC电磁铁为直流电磁铁,AST电磁铁为交 流电磁铁;OPC电磁阀与AST电磁阀的阀体结构相同,仅需调整内部节流孔的安装位置,将0PC电磁阀调整为 常闭型,即失电关闭,而将AST电磁阀调整为常开型,即失电打开。各电磁阀按功能标识,并在图2-2中给出 编号,分别为63-12/0PC和63-14/AST。4只危急遮断电磁阀(20/AST)都是两级动作阀,其第 级动作是正常时通电关闭。经节流后的油,通过导阀 窗口进入阀门左侧。电磁阀处于通电关闭状态时,堵住 回油通道,其结果是,高压油在第二级滑阀后产生一不 平衡,此与弹簧的附加保持滑阀在阀座上,堵住 危急遮断母管到回油的油流,使机组建立AST油压。当49控制系统一体化改造项目电磁阀失电时,将打开回油口,使经过节流后进入导阀的 油失压,从而使第二级滑阀后提供的不平衡力随即消失,于是滑阀打开。3.2.6隔膜阀隔膜阀如图3-1 2所示,它联系着润滑油系统与EH油系统。其作用是当润滑油系统压降到不允许的程度时,可通 过EH油系统遮断汽轮机。两个系统间确切的关系,可 参阅图2-2。隔膜阀装于前轴承座旁。当汽轮机正常运行时,润滑系统 的高压油（即低压安全油）通入阀盖内隔膜上面的腔室 中,使阀保持关闭。此作用于隔膜上的油压,克服了弹 簧压,使阀头向下关闭,堵住AST母管通回油的通 道,使EH系统投入工作。安装时应注意方向,如果将 方向装反了,就使流关型变成流开型阀,会影响到关闭 油压值。调节调整螺丝可以改变弹簧的预紧,从而改 控制系统一体化改造项目变关闭阀门所需的油压值。超速遮断机构或手动超速试验杠杆的单独动作,或同时动 作,均能使低压安全油压消失或降低,因而使压缩弹 簧打开阀门,把AST油排到回油管。AST油压的消失,将关闭所有的进汽阀与抽汽阀,打开各旁路与疏水阀。3.2.y空气引导阀空气引导阀结构如图3-1 3所示。在油缸内无油压时,在 弹簧的作用下,挡圈堵住从空压站来的压缩空气,而抽 汽逆止阀中的残留空气可以从排大气口中排去,保证抽 汽逆止阀的可靠关闭;当OPC油压进入油缸的EH油 进,就会克服弹簧,档圈将排大气口堵住,从空压 站来的压缩空气送到抽汽逆止阀,为抽汽逆止阀的开启 作好准备（是否真的开启,另有电磁阀控制）。51控制系统一体化改造项目4.机械超速遮断系统4.机械超速遮断系统是汽机的另套安全保障系 统,除ETS系统的所有遮断指令