高压抗燃油液压系统培训教材第一分册Word下载.docx

高压抗燃油液压系统培训教材第一分册Word下载.docx

《高压抗燃油液压系统培训教材第一分册Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压抗燃油液压系统培训教材第一分册Word下载.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本书适用于电厂运行、维修人员学习使用，也适用于我公司经营、服务、管理、生产人员学习使用。

前言

随着高压抗燃油全电调数字电液控制系统（DEH）在电站汽轮机控制中的应用和发展，广大用户和相关技术人员都迫切需要有一册较为详尽的，关于汽轮机液压伺服（控制）系统及其元件的基本原理、结构、安装、调试、运行、维护等方面内容的说明指导书。

为此，根据编者多年从事电站汽轮机液压伺服系统设计、调试工作的经验，结合当前国内电厂中较为典型的液压伺服系统应用实例，在参考大量的液压技术资料的基础上，特编辑、整理了本培训手册，以方便用户和相关技术人员的学习与工作。

本手册共分两个分册。

第一分册为EH系统分册，主要内容是汽轮机液压伺服系统原理、组成、装置及元件说明、抗燃油和污染控制等。

第二分册是运行维护分册，主要内容包括安装、调试、运行、维护及常见故障诊断等。

我们确信您将发现本手册的价值，使其成为您工作中的助手和伙伴。

编者

二00二年十二月

目录

第一篇概述1

第二篇液压技术原理及特性2

第三篇汽轮机典型EH控制系统3

第四篇主要液压部件13

第五篇液压辅件25

第六篇液压油27

第七篇污染控制31

第一篇概述

在近十余年中，国内电站汽轮机控制系统的发展经历了一段较快的成长期，其突出标志为电液控制系统在汽轮机控制中的应用和推广。

以往汽轮机控制大都采用传统的机液式或液压式的调节、保护系统，其存在着自动化程度低、控制精度差、故障率高、操作复杂、检修维护困难等缺点。

我国在20世纪80年代末、90年代初从国外（如西屋、日立等公司）引进了较先进的数字电液控制技术，从而引发了一场国内电站汽轮机控制系统的转型变革。

数字电液控制技术是建立在两大基础技术之上的：

其一为数字电子技术，它主要包括计算机技术、网络控制技术、电子集成电路技术等。

其二为液压伺服控制技术。

从20世纪70年代开始，随着大规模或超大规模集成电路技术的应用和推广，计算机及网络控制技术的普及和发展，数字电子技术的可靠性、安全性已越来越高；

同时，液压伺服控制技术也得到了充分的发展，如液压装置的集成化，电液比例阀、伺服阀的使用等。

所有这些综合运用于汽轮机控制、保护系统，就形成了适合电站汽轮机控制的数字电液控制系统，简称DEH。

在DEH控制系统中，信号流部分（主要包括信号的采集、处理和放大）采用的是数字电子技术；

而能量流部分（主要包括能量或功率的传递和放大）则采用了液压伺服控制技术。

第二篇液压技术原理及特性

液压系统是依靠对封闭液体的推力来工作的。

它有两个表示其特征的主要参数，即压力P和流量Q。

液压系统通过压力来传递功率，通过流量来产生运动。

只要液体流动，必然存在引起运动的不平衡力，亦即必然存在压差或压降。

该压差或压降是克服管道的摩擦阻力所必需的。

在流量恒定的系统中，系统不同点之处的动能与压力能之和必恒定。

液压系统的应用领域非常广泛，如机械加工业、建筑装备业、塑料加工业、农业机械、行走机械等等。

它已成为人类生产、生活活动中不可缺少的技术。

为什么汽轮机阀门的驱动、控制必须采用液压伺服系统呢？

这是由于同机械、电力、电子和气动等其它控制系统相比，液压系统具有许多无可比拟的优点：

●无级变速性。

液压系统的执行器（如液压缸等）可以很容易地实现无级变速控制；

并且变速过程平稳、可靠。

●方向可逆性。

很少有原动机是可以反向的。

可以反向的原动机通常必须先减速到完全停止然后才能反向。

而液压执行器则能在全速运动中突然反向且不损坏。

●控制精确性。

液压控制系统有极好的运动精度。

这是由于其采用的传递介质（液压油）的性质所决定的。

由于油液的可压缩性很小，因此其控制精度可达到极高的水平。

●过载保护性。

液压系统中可设置溢流阀以防止过载损坏。

当负载超过设定值时，溢流阀把来自泵的流量引向油箱，限制输出力或力矩。

这样液压执行器可在过载时停止运动而无损坏，并将在负载减小后立即起动。

高功效性。

液压系统可在高达400bar的范围内工作，由于元件的高速、高压能力，可以用很小的重量和尺寸提供很大的输出功率。

加之集成化、通用化的设计，可使系统紧凑、合理，有较高的性能价格比。

第三篇汽轮机典型EH控制系统

汽轮机的EH控制系统主要由液压伺服系统、液压遮断系统和抗燃油供油系统组成（200MW机组典型油路系统图如附图1所示）。

EH系统接受数字电液控制系统（DEH）发出的指令，完成机组的挂闸、阀门驱动、遮断等任务，确保机组的安全、稳定运行。

3.1液压伺服系统

液压伺服系统是DEH控制系统的重要组成部分，它主要由操纵座、油动机、LVDT组件等构成。

液压伺服系统的关键部件是油动机。

油动机是汽轮机调节保安系统的执行机构，它接受DEH控制系统发出的指令，操纵汽轮机阀门的开启和关闭，从而达到控制机组转速、负荷以及保护机组运行安全的目的。

3.1.1油动机的构成和类型：

3.1.1.1油动机由油缸和一个控制集成块相连而成，两者之间由“O”形密封圈实现静密封。

按照其控制方式的不同，油动机分为连续型（主要用于调节阀油动机）和开关型（主要用于主汽阀油动机）两类。

按照其结构方式的不同，则可分为单作用缸和双作用缸两类。

3.1.1.2油缸：

汽轮机EH系统中最常用的油缸为单作用缸，其开启由抗燃油驱动，而关闭是靠弹簧紧力，属单侧进油的油缸。

为保证油缸快速关闭时，蒸汽阀碟对阀座的冲击力在允许的范围内，在油缸活塞的尾部采用了缓冲装置，它可在活塞到达行程末端时迅速减速。

油缸为活塞式液压伺服缸，主要由活塞、活塞杆、前端盖、后端盖、缸筒、缓冲装置、防尘导向环、活塞杆串联密封、活塞密封和相应的联结件构成。

所有的密封件对于磷酸脂抗燃油都具有优良的理化适应性。

其结构见图3-1。

其特点是:

●采用防尘导向环

●活塞杆采用唇形串联密封提高杆密封的可靠性

●活塞密封采用活塞环密封

●液压缸缓冲采用圆锥形缓冲

图3-1油动机结构简图

3.1.1.3控制集成块：

控制集成块的作用是将所有的液压部件安装连接在一起。

由于采用了油路块，大大减少了系统中元件之间相互连接的管子和管接头，消除了许多潜在的泄漏点。

油动机的控制块上装有伺服阀（或电磁阀）、卸荷阀、遮断电磁阀、单向阀及测压接头等。

所有“O”形密封圈均采用氟橡胶材料。

3.1.2油动机的工作原理：

液压伺服系统有两个功能：

一是控制阀门的开度，二是伺服机构、阀门系统的快速卸载，即阀门的快关功能。

对于连续型油动机，其阀门的开度控制是一个典型的闭环位置控制系统。

对于开关型油动机其阀门的开度控制则是一个开环控制系统。

现以连续型（调节阀）油动机为例加以说明。

其液压原理如图1-2所示。

如当遮断电磁阀失电时，控制油通过遮断电磁阀进入卸载阀上腔，在卸载阀上腔建立起安全油压，卸载阀关闭；

同时在安全油的作用下，切断阀打开，将压力油接通至伺服阀，此时，油动机工作准备就绪。

计算机送来的阀位控制信号通过伺服放大器传到伺服阀，使其通向负载的阀口打开，高压油进入油缸下腔，使活塞上升并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载力。

由于位移传感器（LVDT2只，冗余配置）的拉杆与活塞连接，所以活塞的移动便由位移传感器产生位置信号，该信号通过解调器反馈到伺服放大器的输入端，直到与阀位指令相平衡时，伺服阀回到零位，遮断其进油口和排油口，活塞停止运动。

此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度，完成了电信号——液压力——机械位移的转换过程。

随着阀位指令信号有规律的变化，油动机不断地调节蒸汽阀门的开度。

卸载阀装在油动机的控制集成块上。

正常工作时，阀芯将负载压力、回油压力和安全油压力分开，当汽轮机机组遮断时，安全系统动作，安全油压泄压，卸载阀在油动机活塞下油压的作用下打开，这时油动机活塞下油压的压力迅速降低，油动机活塞在阀门操纵座弹簧紧力下迅速下降。

油动机活塞下的油液通过卸载阀向油动机活塞上腔转移，多余的油液则通过单向阀流回油箱，使阀门快速关闭。

油动机自身关闭时间常数为0.15秒。

图3-2油动机液压原理图

当需要油动机做快关试验（如OPC动作）时，可以通过每个油动机上的遮断电磁阀（或OPC母管上的OPC电磁阀）带电来实现。

其过程同安全系统动作类似。

当需要重新建立工作状态时，油路的设置保证了先建立安全油，使卸载阀关闭，油动机活塞下腔与回油通道切断，油动机就可以再次实现位置伺服控制。

3.1.3主要技术参数：

3.1.3.1额定工作压力：

14Mpa

3.1.3.2活塞杆结构形式：

单活塞杆（拉缸）

3.1.3.3各伺服油缸参数（以200MW机组为例）：

活塞直径

活塞杆直径

活塞有效面积（mm2）

最大输出力（kN）

高调

102

50

6208

85.2

中调

83

3447

47.28

高主

125

10308

141.43

中主

3.1.4注意事项：

3.1.4.1油动机在运输、安装过程中不能拆下进回油口上的保护盖、阀块上的冲洗板，以免灰尘、铁屑等污染颗粒进入液压伺服缸。

3.1.4.2油动机运行时，进入油缸的液压油颗粒度应优于ISO标准15/12级或NAS标准6级。

使用前，应对其进行低压循环冲洗。

3.1.4.3定期更换油动机入口滤油器精密滤芯，超过污染标准时（压差指示器动作）也应更换滤芯。

3.1.4.4伺服油缸发生故障后，不允许用户自行解体、检修，以免拉伤缸体、损坏密封组件。

如必须检修时，应返回专业厂家或在专业人员的指导下进行。

3.2液压遮断系统

液压遮断系统的任务是接受DEH或ETS控制系统的指令，在出现危害机组运行安全的紧急情况时，迅速泄掉各油动机的安全油，快速关闭各阀门，遮断机组进汽。

其中高压遮断及超速限制、压力开关组件原理图如图3-3所示。

图3-3遮断、超速、压力开关组件原理图

液压遮断系统的关键部件是高压遮断模块。

它控制着汽轮机EH系统安全油的排油口，是整个遮断系统的总枢纽。

为保证其动作的安全、可靠性，高压遮断模块大都采用四只电磁遮断阀（分别控制各自的卸荷阀）两两并联再串联的结构，并可通过对设置在前后两组电磁遮断阀中部的两只压力开关的监测，在线对电磁阀分别进行活动试验。

为保证汽机在失去保安电源的情况下能迅速遮断，高压遮断模块的电磁阀一般都采取正常运行时长期带电，失电则跳机的方式。

压力开关组件由安装在高压安全油管路上的三只压力开关构成。

它监测系统的安全油压，当安全油压降低至压力开关的设定值时（通常为7.8MPa），压力开关动作发讯，DEH装置接受压力开关的动作信号，经三取二逻辑判断后，发出汽机遮断指令。

汽机EH系统中的高压安全油除受高压遮断模块控制外，还受低压系统的隔膜阀（或机械遮断阀）的控制，当汽机的机械式危急遮断器（飞锤或飞环）动作或就地手动遮断时，可迅速打开隔膜阀（或机械遮断阀）所控制的高压安全油排油口，泄掉安全油压，遮断机组进汽。

超速限制模块由两只OPC电磁阀及其所控制的卸荷阀组成。

它的作用是控制各调节阀油动机的安全油。