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汽机调节系统说明书

调节保安系统说明书

1.调节保安系统概述

汽轮机的调节保安系统的作用是控制机组的转速、抽气压力，从而保障机组的稳定运行，并可调整电负荷或热负荷大小。

在异常情况发生时，迅速关闭主汽门、调节汽门和旋转隔板，实现紧急停机。

调节系统包括调速和调压两部分。

通过开大和开小高压调节汽阀、中压旋转隔板以改变汽轮机的蒸汽流量，从而调整机组的转速或负荷、抽气口压力或抽气量，以适应负荷的变化。

调速部分和调压部分按一定的自整要求设计，当电负荷、热负荷中的一个变化时，调节部分基本上能保证另一个参数不变。

本抽汽凝汽式汽轮机调节系统为电液调节系统，由DEH控制、电液转换器、高压错油门油动机、中压错油门油动机等部分组成。

该汽轮机的主蒸汽调节阀共有四只，由高压油动机经凸轮配汽机构控制，油动机位于前轴承座内。

中压旋转隔板由中压油动机控制。

该汽轮机的电液调节系统DEH控制系统、电液转换器、高、中压油动机等机械和液压部套组成。

具体组成详见调节保安系统图。

DEH控制输出的±10V的控制信号进入电液转换器。

电液转换器通过脉冲油控制错油门油动机。

磁性传感器将汽轮机转子的转速转换成脉冲信号送到DEH控制系统。

压力信号测量的传感器为压力传感器。

压力传感器将抽汽压力转换成4---20mA电流信号送到DEH控制系统，同时，压力传感器将主蒸汽压力转换成4---20mA电流信号送到DEH控制系统作为功率限制控制。

功率变速器输出4---20mA的功率信号到DEH控制系统实现功频电液调节。

2.调节系统油压

调节系统油压：

1.96MPa

油泵进口油压：

0.1MPa

脉冲油压：

0.98MPa

3.电液调节系统

3.1系统调节原理

电液调节系统由DEH控制系统、两套电液转换器控制块组成。

电液控制系统接收转速信号、抽汽压力信号、主蒸汽压力信号等，经运算放大输出两路±10V的电压信号，至两只电液转换器，电液转换器输出的液压信号分别通过一号、二号脉冲油控制高压油动机、中压油动机。

油动机的位移与DEH控制系统输出的电流信号成比例关系。

3.2系统计数指标

转速控制范围20---3600r/min，精度±1r/min

负荷控制范围0----115%额定负荷，精度±0.5%

转速不等率4.5%（3—6%可调）

抽汽压力不等率10%（0---15%可调）

额定中压抽汽压力0.883MPa（-0.3----+0.2）MPa可调

系统迟缓率小于0.2%

电热负荷自整率≤10%

汽轮机从额定工矿甩负荷时，转速的最高飞升小于9%额定转速。

DEH控制系统平均连续无故障运行时间：

MTBF＞25000小时

系统可用率为99.9%.

3.3DEH控制系统基本控制功能：

3.3.1汽机复位（挂闸及开主汽门）

油压系统配置的一套启动阀用于手动挂闸和开主汽门。

系统挂闸后主汽门自动打开，即可控制调节气门升速。

3.3.2手动/操作员自动/程序控制启动

手动：

手动启动阀使危急遮断器挂闸，开主汽门，再通过DEH控制系统的操作手动控制汽轮机进行升/降转速和负荷。

操作员自动：

手动启动阀使危急遮断器挂闸，开主汽门，再由运行人员自行选定目标转速、升速率、暖机时间以及目标负荷和升负荷率。

程序控制启动：

手动启动阀使危急遮断器挂闸，开主汽门，根据预先输入到DEH控制系统的最佳运行曲线做成程序控制启动，整个升速过程全部自动完成，无需人为干预，但可由运行人员任意切换至以上两种方式且切换无忧。

3.3.3摩擦检查

DEH控制系统控制汽轮机在500r/min范围内进行升速和降速以检查汽轮机的工作和安装情况。

3.3.4超速试验

在DEH控制系统控制下可进行103%超速试验、110%超速试验以及机械超速试验。

3.3.5同期。

（AS）

DEH控制系统设有与AS装置的接口，可以接收AS装置发出的脉冲量或开关量信号。

通过接收AS装置的信号使DEH控制系统将实际转速很快达到网频转速，再由电气并网。

3.3.6机组并网后，DEH将自动带2～3%初负荷以防止逆功率运行。

3.3.7DEH可按运行人员给定的目标值及负荷变动率自动调节机组的电负荷。

3.3.8主汽压控制及限制。

DEH控制系统设有主汽压力控制功能作为对主汽压力的补偿控制，即通过牺牲功率达到对主汽压力的控制。

3.3.9低真空保护

3.3.10可根据需要决定机组是否参与一次调频。

3.3.11能够与CCS系统配合实现机炉协调，接收AGC控制指令。

3.3.12故障诊断报警

DEH控制系统的故障可以达到通道级，对每个DEH控制系统的故障点DEH控制系统均会在CRT画面上作出报警显示

3.3.13可以实现与DCS通信，提供DCS所需信息。

DEH控制系统通过串口与DCS系统进行通讯，通讯协议由DEH控制系统与DCS系统进行协调。

3.3.14可以在工作站进行参数修改、组态。

3.3.15实现运行过程中的监视功能。

4．保安系统

4.1保安系统在下述情况下，切断汽轮机的新汽供应

机组转速超过额定转速（3000r/min）11～12％即（3330～3360r/min）时，危急遮断器动作，关闭主汽门、调节汽门和旋转隔板而停机。

当汽轮机轴向位移超过1.4mm，润滑油压降至0.02MPa,转速升至3360r/min以上（可调），真空降低至0.06MPa，支持轴承油温达75℃时，ETS控制系统发出停机信号都将使磁力断路油门动作，使安全油泄掉，关闭主汽阀。

同时安全油通过电液控制块上的危机继动器泄掉两路脉冲油，使高、中压油动机向关主汽阀方向动作，实现停机。

磁力断路油门的动作讯号同时送到DEH控制系统，通过DEH控制系统关闭调节汽阀和旋转隔板。

压力控制器作为低油压保护。

当润滑油压低于0.055MPa时，起动交流电动润滑油泵；当润滑油压低于0.04MPa时，起动直流电动润滑油泵；当润滑油压低于0.015MPa时，停盘车装置。

当机组需要手动紧急停机时，在机头前部装有手动停机装置，向下里推入滑阀，即可实现停机。

另外DEH控制系统还具有OPC保护功能，超速停机功能。

4.2保安系统各部套结构

危急遮断器

该部套壳体与转子前端直接连接，在额定转速下，撞击子的离心力小于弹簧的压力，撞击子不能飞出。

当转速超过额定转速的11～12%时，撞击子的离心力就超过弹簧的压力，使撞击子突然飞出，打出行程为6mm，迫使保安系统动作，并迅速关闭主汽阀及调节气阀，当转子的转速下降到接近3000r/min时，弹簧开始力开始又大于离心力，在弹簧力的作用下，撞击子又回到壳体内，恢复到原来的状态。

危急遮断器中的每个撞击子的动作转速可以用该装置中的调整螺母分别进行调整，调整螺母顺时针旋转30°，相当于撞击子的动作转速约增高105r/min。

利用喷油装置，可以在正常转速（3000r/min）下，分别活动两个撞击子，从喷管出来的油经过油室（K）进入撞击子底部，撞击子底部的油柱由于旋转所产生的离心力，可把撞击子压出，停止喷油后，油从壳体底部小孔益出，撞击子恢复到原来的位置。

危急遮断器滑阀

该部套主要由滑阀、套筒、心轴、壳体、弹簧等零部件组成。

机组运行时，危急遮断器滑阀处于上支点位置，室A经心轴上的槽孔和排油相通，所以没有压力。

撞击子动作后，撞击子打击危急遮断器杠杆，杠杆转动迫使心轴下移，B室的压力油经心轴进入A室增大了滑阀上部受油压作用的面积，使得滑阀上部油压的作用力大于下部的附加保安油压作用力，故此滑阀下落，当附加保安油压跌落到0.96MPa以下时，滑阀也跌落至下支点，其结果使得自动关闭器滑阀下的安全油及滑阀下的脉冲油均和排油相通，主汽阀和调节汽阀迅速关闭，切断汽源。

操作停机按钮，可使滑阀下部的附加保安油压泄掉，这样滑阀在B室压力油的作用下，落至下支点，使主汽阀和调节汽阀迅速关闭。

危急遮断器滑阀由两套结构相同的滑阀，套筒等并联组成，它所控制的自动关闭器安全油路和综合滑阀下脉冲油路亦为并联组成，由此，只要该部套中的任一个滑阀动作，均可使主汽阀及调速汽阀迅速关闭，这样就保证了保安系统的工作的可靠性。

保安操纵箱

具体结构参见调节保安系统和相应的部套图。

保安操纵箱主要由解脱滑阀，超速试验滑阀，操作滑阀，No1、No2号撞击子喷油试验阀及小阀组成。

此外，系统还设有电磁解脱阀，当手按停机按钮或接通电磁铁的电路，均可使滑阀下移，附加保安油便接通排油，油压跌落，通过危急遮断器滑阀迅速关闭主汽门、调节汽门和旋转隔板。

4.3保安系统的试验

危急遮断器动作撞击子喷油试验

两个撞击子的喷油试验方法基本相同，现以No1号撞击子喷油试验为例，首先转动操作滑阀由正常位置转到No1位置（逆时针旋转），此时油口F1与D1接通，油室M1的压力油经过F1及连接油管进入危急遮断器动作杠杆的油室D1中，使活塞12连同杠杆一起向右移动，这时，撞击子No1和杠杆脱开了工作位置，即撞击子No2l利用杠杆的偏心，仍然处于工作状态，活塞移近行程的终点时，油口E打开，油室D1中的压力油通过连接管进入喷油滑阀下腔，并将喷油滑阀及小阀顶起，这时，压力油因小阀遮断，而不能进入K1室，当手按小阀后，压力油方能进入K1室，经过喷管喷向危急遮断器的受油口，使No1撞击子被油压出，保安操纵箱上的信号灯就亮了，此时杠杆已从No1号撞击子上部移开，故其动作不会使主汽阀和调节气阀关闭，手松开后，小阀又恢复到原来的位置，喷油停止，撞击子缩回到壳体内，再将操作滑阀转到正常位置上，就切断了向F1室的供油，被封死在管道中的压力油经¢2截流孔排掉，喷油滑阀和小阀一起下支点，危急遮断器动作杠杆回到工作位置。

试验另一撞击子No2时，把手柄顺时针转动，压力油进入危急遮断器杠杆的另一油室D2中，其动作和回复过程均同上述。

一个撞击子作试验时，应使另一个撞击子处于工作状态，以保证机组的安全。

保安系统的试验按以下原则进行：

检修前后，长期停机或事故停机后按全规程试验一次。

正常运行时，每2000小时，按标准规范试验一次。

保安系统试验的全规程：

两次手动保安系统：

单独进行每个撞击子的超速试验：

提高汽轮机转速进行两个撞击子的联合试验：

作每个撞击子的喷油试验:

保安系统的标准试验规范：

两次手动保安系统：

提高汽轮机转速进行两个撞击子的联合试验：

单独进行上述第二项中未动作撞击子的超速试验：

作每个撞击子的喷油试验：

附加保安超速试验，仅在工厂试验站进行，电厂不作该项试验，在作撞击子超速试验时，禁止作喷油试验，因为这会使撞击子的动作转速不正确。

4.4保安系统额试验方法

手动保安系统

在汽轮机空转时，手按解脱滑阀，如果主汽阀和调节汽阀均能迅速关闭，则可以认为系统是正常的。

单独进行撞击子的超速试验

汽轮机在3000r/min以下空转时，如要作No1号撞击子的超速试验，将操作滑阀（9）由正常位置上转到No2位置，然后转动超速试验滑阀（8）的手柄，使机组超速直至No1号撞击子在规定的动作转速动作，主汽阀及调节气阀关闭为止，试验结束后，先使超速试验滑阀复位，随后在把操作滑阀，由No2为止转到正常位置上，操作DEH系统，回复危急遮断器滑阀，使主汽阀及调节气阀重新开启，并调整汽轮机转速回到3000r/min.

如要做No2号撞击子的超速试验，可将操作滑阀（9）由正常位置上转到No1位置上，其余的操作步骤与上述完全相同，撞击子动作的转速在3000r/min之间就可以认为撞击子是调整好了。

联合进行撞击子的超速试验

把操作滑阀（9）放在正常位置，其余的操作步骤与上述单独进行撞击子的超速试验所述的内容一样来进行。

撞击子的喷油试验方法见前面喷油试验。

5．部套简介

5．1高压油动机

高压油动机接受来自电液转换器的液压信号，并将其变成活塞的位移，通过配汽杠杆和凸轮配汽机构操纵调节阀。

高压油动机由油动机滑阀和游动机活塞组成。

正常工作时，油动机活塞处于某一平衡位置，若转速增加，脉冲油压下降，游动计滑阀向下移动，使油动机活塞上腔接通压力油，下腔与主油泵进油口相通，活塞下移，当转速下降时，动作工程与上述相反。

高压油动机活塞可以在0～250mm的行程内任意位置上稳定平衡，活塞行程由指针在刻度板上指明，油动机滑阀上的测量杆可以用来测量滑阀的行程。

油动机活塞杆上装有位移传感器，将油动机活塞的位移反馈给DEH控制系统。

5.2中压油动机

中压油动机工作原理与高压游动机相同，不同的是中压油动机控制中压旋转隔板。

5.3自动关闭器

自动关闭器用来控制主汽阀的开启，它直接装置主汽阀的上面，用启动阀开启自动关闭器，带动主汽阀向上开启，活塞的上升则通过杠杆带动弹簧座，使弹簧力增加直至油口C重新关闭为止，因而每个油压值相应与一个确定活塞行程，滑阀下油压达到1.4MPa时，主汽阀全开，再升高滑阀下油压止1.96MPa，此时滑阀在油压作用下升到上限位置，油口C全开，自动关闭器活塞下油压为1.96Pa，活塞亦在该油压作用下保持主汽阀最大开度。

滑阀1控制两档油口b1和b2，其作用为：

（1）打开油口b1，可在运行时活动主汽阀阀杆：

（2）b1和b2全开可全关主汽阀，把制动销松开逆时针转动手轮使滑阀1上移，滑阀1下的压力油（与滑阀2下部腔室相通），经油口b1进入排油，油压跌落，活塞2就带动主汽阀下降，在油口b1全开时，活塞也只能下降15mm左右，不致引起汽轮机负荷的变动，进入转动手轮使滑阀再上移，b1和b1全开，滑阀1下油压降低到不足以克服弹簧的预紧力，自动关闭全关。

在自动关闭器上装有信号装置，在主汽阀接近全开时，装在拉杆上的斜板b，把终点开关7压下，接通电路，发出灯光信号，表示主汽阀以全关。

5.4防火滑阀

防火滑阀用于机组在发生意外火灾情况时，手拍防火控制器，关闭主汽阀、调节汽阀及旋转隔板，待中压油动机关闭后，将通往中压油动机的压力油油源切断，同时，把中压油动机的排油至排油箱，从而限制火灾的扩大。

防火滑阀主要由主滑阀，延时滑阀，套筒及壳体等组成。

正常运行时，滑阀上、下部均作用2.0MPa压力油，由于下部面积比上部面积大，故滑阀处于上止点。

手拍防火控制器后，腔室A的油通过Φ2的节流孔排出，滑阀3开始缓慢下降，当延时滑阀下降29mm左右后，滑阀上的4个Φ8孔与排油相通，其排油面积就由一个孔Φ2增加到4个Φ8孔，主滑阀及延时滑阀则迅速下降到下支点，于是，通往中压油动机的压力源被切断，并使油动机的回油从主油泵入口0.1MPa切换到回油箱。

由于主滑阀下降时有一个延时过程，因此防火滑阀的整个动作过程约在3～8秒左右，这就是用于保正在中压油动机关闭后切断中压油动机的压力油源，由于油动机活塞上的压力油是排至油箱的，故虽然油动机活塞下的压力油被切断亦仍然能够保证油动机关闭。

5.5溢油阀

溢油阀的作用是保持在润滑系统中（冷油器后）的油压为一常数。

溢油阀的结构

溢油阀的壳体直接装在管路上，壳体中的阀套的位置用凸肩“K”和一个专门的卡子3固定住，滑阀4在弹簧和油压力的作用下处于平衡状态。

在润滑系统油压改变滑阀就会渐渐地上下移动，使阀套2上的环状眼的开度发生改变，从而改变了流入油箱中去的排油量。

维持润滑系统中的油压，可通过旋转螺栓8、调整弹簧6的紧力来达到的，弹簧紧力的最后调整在电站进行。

为了减少波动，增加溢油阀工作的稳定性，故在其上装有缓冲装置，它由两个节流孔板组成，进油节流孔板5的孔径为Φ1.8，出油节流孔板7的孔径为Φ3.2。

在缓冲室内的压力随着经过阀的流量的变化而变化。

运行注意事项

节流孔板的孔口堵塞会使缓冲油压消失，从而降低润滑系统的油压，节流孔板7的孔口堵塞会使缓冲油压和润滑油压的油压升高，在这两种情况下，都必须对阀重新装配。

固定节流孔板的螺母必须可靠地装在滑阀上并将其敛牢。