调节系统说明书南汽.docx
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调节系统说明书南汽
盛年不重来，一日难再晨。
及时宜自勉，岁月不待人。
C30—8.83/0.981—4型
30MW抽汽式汽轮机
调节系统说明书
南京汽轮电机（集团）有限责任公司
1前言
本说明书为汽轮机调节保安系统的安装,调试以及日后的使用维护和检修提供必要的依据。
本说明书分别列出了调节（控制）、保安、供油的主要技术规范，并对其工作原理，功能，调整与实验，系统各部套的主要安装数据等进行介绍：
在使用说明书时，还需要随时参考机组的其他有关文件和图纸，特别是与调节系统有关的系统总图及相关文件部套图纸。
2调节保安系统的主要技术规范
汽机调节保安系统的主要技术规范见下表。
序号
项目
单位
技术规范
备注
1
汽轮机额定转速
r/min
3000
2
主油泵进口油压
MPa（a）
0.1～0.15
3
主油泵出口油压
MPa
～1.57
*
4
转速不等率
%
3-6
5
迟缓率
%
≤0.2
6
油动机最大行程
mm
210
*
7
中压油动机最大行程
mm
120
8
额定抽汽压力
MPa
0.981
9
抽汽压力调整范围
MPa
0.681～1.181
10
抽汽压力不等率
%
≤10
11
危急遮断器动作转速
r/min
3270～3330
12
危急遮断器复位转速
r/min
3055±15
13
TSI超速保护值（停机）
r/min
3300
14
转子轴向位移报警值（付推定位）
mm
+1.0或-0.6
负为反向
15
转子轴向位移保护值
mm
+1.3或-0.7
停机值
16
润滑油压降低报警值（启交流润滑油泵）
MPa
0.055
17
润滑油压降低报警值（启直流润滑油泵）
MPa
0.04
18
润滑油压降低保护值（停机）
MPa
0.02
19
润滑油压降低保护值（停盘车）
MPa
0.015
20
润滑油压升高报警值（停交流润滑油泵）
MPa
0.16
21
主油泵出口油压低报警值
MPa
1.0
22
轴承回油温度报警值
℃
65
23
轴瓦温度报警值
℃
100
24
轴承回油温度停机值
℃
75
25
轴瓦温度停机值
℃
110
26
冷凝器真空降低报警值
MPa
-0.087
27
冷凝器真空降低保护值（停机值）
MPa
-0.061
28
轴承座振动报警值
mm
0.06
29
轴承座振动停机值
mm
0.08
30
胀差报警值
mm
+3.0或-2.0
31
胀差停机值
mm
+3.5或-2.5
32
DEH超速停机值
r/min
3300
3供油系统
本机汽轮机供油系统一部分是由主油泵向汽轮发电机组各轴承提供润滑油及调节保安系统提供压力油；另一部分是主油泵通过滤油器向DEH中电液伺服阀供油。
本机组推荐采用GB11120-2011中规定的L-TSA46汽轮机油，在冷却水温度经常低于15℃情况下，允许用GB11120-2011中规定的L-TSA32汽轮机油来代替。
3.1低压供油系统
主要包括主油泵，注油器
注油器
，主油泵启动排油阀，高压交流油泵，交，直流润滑油泵，油箱，冷油器，滤油器，润滑油压力控制器及过压阀等。
离心式主油泵由汽轮机主轴直接带动，正常运转时主油泵出口油压为1.57MPa，出油量为3.0m3/min，该压力油除供给调节系统及保安系统外，大部分是供给两只注油器的。
两只注油器并联组成，注油器
出口油压为0.10-0.15MPa，向主油泵进口共有，而注油器
的出口油压为0.22MPa，经冷油器，滤油器后供给润滑油系统。
机组启动时应先启交流润滑油泵，以便在低压的情况下驱除油管道及各部件中的空气。
然后再开启高压交流油泵，进行调节保安系统的实验调整和机组的启动。
在汽轮机启动过程中，由高压交流油泵供给调节保安系统和通过注油器供给各轴承润滑用油。
为了防止压力油经主油泵泄走，在主油泵出口装有逆止门。
同时还装有主油泵启动排油阀，以使主油泵在启动过程中油流畅通。
当汽轮机升速至额定转速时（主油泵出口油压高于电动油泵出口油压），可通过出口管道上的阀门减少供油量，然后停用该泵，由主油泵向整个机组的调节保安和润滑系统供油。
在停机时，可先启动高压电动油泵，在停机后的盘车过程中再切换成交流润滑油泵。
为了防止调节系统因压力油降低而引起停机事故，所以当主油泵出口油压降低至1.3MPa时，由压力开关使高压交流油泵自动启动投入运行。
当运行中发生故障，润滑油压降低时，由润滑油压力控制器使交流润滑油泵自动启动，系统另备有一台直流润滑油泵，当润滑油压降低而交流润滑油泵不能正常投入工作时，由润滑油压力控制器使直流润滑油泵自动启动，向润滑系统供油。
正常的润滑油压力为：
0.08～0.15MPa
油压降低时要求：
小于0.055交流润滑油泵自动投入
小于0.04MPa直流润滑油泵自动投入
小于0.02MPa自动停机
小于0.015停盘车装置
注意：
机组正常运行时，电动辅助油泵都应停止运行，除非在特殊情况下，允许启动投入运行。
在润滑油路中设有一个低压油过压阀，当润滑油压高于0.15MPa左右既能自动开启，将多余油量排回油箱，以保证润滑油压维持在0.08～0.15MPa范围内。
油动机的排油直接引入油泵组入口，这样，当甩负荷或紧急停机引起油动机快速动作时，不致影响油泵进口油压，从而改善机组甩负荷特性。
4调节保安系统
本机调节保安系统的组成按其功能分为：
启动挂闸装置、伺服执行机构、电磁保护装置、机械超速及手动停机装置。
4.1主汽门自动关闭器及启动挂闸装置
主汽门自动关闭器及启动挂闸装置功能原理图如下，启动挂闸装置由壳体、启动滑阀和挂闸滑阀及两个电磁阀等组成。
挂闸电磁阀得电建立起复位油可以对前轴承座内危急遮断油门动作后进行复位，同时在安全油失去后对挂闸滑阀进行复位；挂闸滑阀在复位油压下后，压力油经过挂闸滑阀节流孔建立起安全油，同时安全油将挂闸滑阀压下，在复位油消失后保持挂闸滑阀位置不变。
安全油建立后压下启动滑阀建立启动油打开主汽门自动关闭器。
在停机时安全油泄掉，通过启动滑阀切断启动油，并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油，使主汽门快速关闭。
主汽门实验电磁阀正常是不带电，得电时接通去启动油路的压力油至回油，降低启动油压可缓慢关闭主汽门自动关闭器。
通过调整可调节流孔的大小可以改变主汽门的关闭速度，同时可用于做做主汽门严密性试验或活动实验，另外自动关闭器上的活动实验手轮也可活动主汽门。
4.2伺服执行机构
主要包括电液伺服阀、油动机。
电液伺服阀为MOOG公司的电磁比例阀，DDV电液伺服系统见下图：
油动机错油门滑阀上下分别作用压力油，其上部作用面积是下部旳一半，上部油压与主油泵出口油压相同，下部油压通过错油门套筒一动态进油口进油，并通过外部一可调节流孔排油，并形成基本流量平衡建立控制油，同时其油压为压力油的一半左右，该油称为脉动控制油。
DEH发出的阀位指令信号，经伺服放大器后，DDV伺服阀将电信号转换成脉动控制油压信号，控制动态进油，直接控制油动机带动调节汽阀，以改变机组的转速或功率。
在油动机移动时，带动LVDT位移传感器，作为负反馈与阀位指令信号相加。
当两个电信号相平衡时，伺服放大器的输出就保持原稳定值不变，这时DDV阀回到原平衡位置，保持脉动控制油不变，油动机就稳定在一个新的工作位置。
系统中OPC电磁阀组提供超速保护，AST电磁阀组用于停机。
可调节流孔用来调整油动机错油门的位置。
4.3保安系统
本系统包括机械液压保安装置和电气保护装置两部分，机组设置了三套遮断装置；运行人员现场手动紧急停机的危急遮断装置；机械超速停机的危急遮断油门；通过ETS系统热工保护停机的电磁保护装置。
主要保护项目有超速、轴向位移、润滑油压降低、轴承回油温度高、油开关跳闸、DEH保护停机等。
当出现保护停机信号时，立即使主汽门、调节汽门关闭。
同时报警；DEH系统发出OPC信号时，通过OPC电磁阀关闭调节气门。
4.3.1危急遮断器
在汽轮机前轴承座内高中压转子的前伸短轴上装有飞环式危急遮断器，这一短轴与汽轮机转子用螺钉刚性连接在一起。
危急遮断器偏心环的偏心质量，在高速旋转下产生离心力，当该离心力大于压弹簧的预紧力时，偏心环出击，撞击在危急遮断油门的拉钩上，使之脱扣，迅速泄去安全油，从而关闭主汽门及调节汽门，达到紧急停机的目的，汽门关闭以后，汽机转速迅速降低，危急遮断器的飞环便自动复位，飞环的复位转速约为3055±15r/min。
在偏心环上有二只对称的月牙式的油槽，在做喷油试验时用以存油，以增加偏心环的重量和偏心距，而使之在较低转速下出击，当停止喷油后，油槽中的油就籍离心力从油槽顶部的小孔溢出去，偏心环亦就随之复位。
当做危急遮断器超速实验时，如果出击转速不符合要求，则可调整螺母以改变弹簧的预紧力再做超速实验，使动作转速符合规定的要求。
按照计算，调整螺母每转一圈出击转速约改变400r/min。
4.3.2危急遮断油门
危急遮断油门为汽轮机保安系统中超速保护执行机构，控制着安全油压。
它由拉钩、销轴、活塞、弹簧和壳体等组成。
危急遮断器动作时，飞环将拉钩撞击脱扣，活塞在弹簧作用下上移，使安全油室与回油接通，从而关闭主汽门。
要使危急遮断油门复置时，只需要复位油通入活塞上部，把活塞压下，同时拉钩在销轴上的扭弹簧作用与活塞重新搭扣，使活塞固定在正常位置。
4.3.3喷油实验装置（机头左红盖子内）及喷油实验阀（红盖子上）
喷油实验装置及喷油实验阀能在汽轮机较低转速下进行超速遮断试验的装置。
喷油实验装置正常时处于推入位置，此时安全油经过喷油试验装置直接送往危急遮断油门，当机组超速时，危急遮断器动作，击打危急遮断油门的挂钩使其脱扣，泄放安全油，从而关闭所有主汽门和调门，使机组停机。
在进行喷油试验时，将喷油试验装置手柄拉出。
此时，喷油实验装置切断了危急遮断油门的安全油，危急遮断油门动作将无法泄放安全油。
同时将压力油送往喷油试验阀，并经过节流孔后形成模拟安全油送往危急遮断油门及危急遮断指示器。
喷油试验时，拉出喷油实验阀的拉轮（外），将喷油实验装置来的高压油，注入危急遮断器偏心环上油槽，以增加偏心环的质量和偏心距，而使之在较低转速下出击模拟一次实际的超速遮断动作，并通过危急遮断指示器显示是否超速遮断。
危急遮断油门遮断后推动推轮复位（内）。
4.3.4危急遮断及复位装置
手拍遮断手柄，主汽门、调节汽门关闭，危急遮断指示器指示“遮断”，复位前需拉出遮断手柄。
4.3.5电磁保护装置
电磁保护装置由两个并联的AST电磁阀和两个并联的OPC电磁阀组成，AST电磁阀和OPC电磁阀都是得电动作。
AST电磁阀接受不同来源的停机信号（即ETS系统停机信号），电磁阀得电动作，卸掉AST油进而卸掉安全油关闭主汽门，切断汽轮机进汽而使其停机。
保护信号来源可以是转速超限、轴向位移超限、润滑油压低，轴承回油温度升高或瓦温高等保护信号，也可以是手控开关停机信号等。
OPC电磁阀接收OPC信号，只关闭调节汽门。
4.4机组的紧急停机
当机组转速达到额定转速的110～112%时，危急遮断器动作，使机组紧急停机。
当DEH数字控制器发出停机信号时，使机组紧急停机
当汽轮机发生下列7种监视参数中的任何一种超过规定值时，均应使电磁阀动作而使机组紧急停机。
a转速升至额定转速的110%（3300r/min）
b轴向位移超过+1.3mm或-0.7mm
c润滑油压低于0.0196MPa
d轴承座振动超过80um
e真空超过-0.061MPa
f胀差超过+3.5mm或-2.5mm
gETS系统其它信号发出停机
如果机组发生其它故障，运行人员认为必须停机，或正常情况下需停机时，可以现场手拍装在前轴承座端面的危急遮断装置的遮断手柄或在集控室手动远程停机按钮。
在远程停机信号发出后机组没有安全停下来之前不得切除保护电源，若远程停机后为确保更加安全可靠需现场手拍危急遮断装置遮断手柄。
5汽轮机监测仪表系统
本机组选用的TSI系统概述如下：
本机监测仪表系统，在汽轮机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中，可以连续显示和记录汽轮机转子和气缸机械状态参数阀门位移，并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险值时使机组自动停机。
系统由仪表组件及相应的前置放大器和带有导线的传感器所组成。
装于汽轮机轴承座内的传感器（探头）是由接长电缆连接到相应的前置放大器的，前置器就地装在轴承座旁的接线盒内，然后用屏蔽电缆接到装于集控室内仪表框架的相应组件板上。
涡流式探头及前置器是用来检测汽轮机的各种变量的，使其产生一个与探头及监测表面之间的距离成正比例的信号，该信号输入监视器，监视器把输入信号转换成表的读数并为直流记录仪提供输出信号。
位移传感器用于测量机组绝对膨胀。
速度传感器用于测量机组振动。
本系统由轴向位移、转速、振动、胀差、机壳膨胀项目组成。
6调节保安系统的调整与试验
汽轮机调节保安系统各主要部套在制造厂均经必要的试验后方才出厂。
为了确保机组的可靠运行，在电厂安装后，必须进行必要的试验。
6.1汽轮机静态调试与试验
在机组安装工作全部结束，现场经过清理，油质合格后，就可以进行调试。
6.1.1手拍危急遮断装置试验
手拍遮断手柄（行程为12mm），泄掉安全油，主汽门、调节汽门应关闭，危急遮断指示器指示“遮断”
6.1.2危急遮断油门试验与复位试验
通过前轴承座上手孔拨动危急遮断油门挂钩，使其脱扣，危急遮断指示器指示“遮断”，主汽门、调节汽门关闭。
然后操作危急遮断及复位装置复位手柄或挂闸电磁阀，危急遮断油门“复位”，危急遮断指示器指示“正常”。
6.1.3启动挂闸装置试验
在危急遮断油门手动脱扣时，或AST电磁阀动作后，可以通过挂闸电磁阀得电，对系统进行复位或挂闸，此时主汽门开起，调节汽门应关闭。
主汽门活动电磁阀得电可以试验主汽门关闭或活动情况，关闭速度可以通过调整可调节流孔来实现。
6.1.4电磁阀保护装置试验
远程停机按钮或ETS系统发出停机信号时，AST电磁阀得电动作，主汽门、调节汽门关闭。
DEH系统中OPC信号发出时，OPC电磁阀动作，调节汽门关闭。
6.1.5调节系统DEH的阀位标定
DEH系统电气部件接线必须正确，特别注意高、低压回路，干接点回路与继电器回路不得接错。
否则通电会损坏电气部件。
机组启动油泵，调节控制油节流孔使油动机关闭（此时DDV阀不供电，可拔掉DDV阀插头），对阀位控制器进行最小位置标定，调节控制油节流孔使油动机全开，对阀位控制器进行最大位置标定，标定后再调节控制油节流孔使油动机缓慢向关闭方向运动，此时将节流孔的锁紧螺母并紧。
然后通过DEH系统拉阀试验功能对油动机阀位进行阀位标定。
注意：
为了确保机组安全，在DDV阀断电（可拔下插头）时，调节可调节流孔使油动机缓慢向关闭方向移动时锁紧调节螺母，保证DDV阀断电时，油动机是关闭的。
6.1.6其他阀门关闭试验
若机组抽汽系统或补汽系统中的阀门采用保安油压控制，则要求保安部套动作时相应阀门关闭
6.2汽轮机运行状态下调试
汽轮机静态试验合格后，具备冲转条件后，汽轮机启动升速，转速达到3000r/min后即可进行动态试验。
6.2.1手拍危急遮断装置试验
手拍遮断手柄，主汽门、调节汽门关闭，危急遮断指示器指示“遮断”。
拉出遮断手柄，然后拉出复位装置复位手柄，系统复位（或挂闸），危急遮断指示器指示“正常”。
6.2.2机械超速试验
超速试验条件：
a）下述情况必须做：
汽轮机新安装或大修后；
停机一个月后再启动；
甩负荷试验前；
危急保安器解体或调整后；
b）下述情况不得进行超速试验：
就地或远方打闸不正常；
主汽门或调节汽门关闭不严；
在额定转速下任一轴承的振动异常；
任一轴承油温高于限定值。
c）超速试验方法
操作控制系统使汽轮机升速，当转速升至3300～3360r/min范围内某一值时，危急遮断器飞环应飞出，否侧，应调整危急遮断器调节螺母。
飞环的动作转速可以通过调整螺母调整，调整螺母每调整45度，偏心环的动作转速相差为50r/min左右。
飞环飞出与否，以试验时主汽门、调节汽门等关闭和危急遮断指示器指示“遮断”为准。
机械超速试验做三次，动作转速符合设计要求。
危急遮断器复位转速可不作严格考核，但不能过低。
６.2.3喷油试验阀试验
喷油试验在额定转速下进行，汽轮机空载时降低转速至2800r/min左右，试验前，将喷油试验装置手柄拉出，慢慢拉动喷油试验阀的拉轮，试验油即充入危急遮断器的飞环中，再升速至2920±30r/min，飞环应飞出使危急遮断油门动作。
在危急遮断油门动作的同时，危急遮断指示器指示“遮断”。
当推入喷油试验阀的推块后，危急遮断指示器指示“正常”时，说明危急遮断油门已挂钩。
推回喷油试验装置的手柄，使之处于正常位置。
6.2.4启动挂闸装置试验
在危急遮断油门机械超速动作后，或AST电磁阀动作后，可以通过挂闸电磁阀得电，对系统进行复位或挂闸，此时主汽门应开起，调节汽门应关闭。
主汽门活动电磁阀可以试验主汽门关闭或活动情况，关闭速度可以通过调整可调节流孔开关来实现。
为确保停机安全性，在停机时可以联锁主汽门活动电磁阀得电。
6.2.5电磁阀保护装置试验
远程停机按钮或ETS系统发出停机信号时，AST电磁阀得电动作，主汽门，调节汽门关闭。
DEH系统中OPC信号发出时，OPC电磁阀动作，调节汽门关闭
6.2.6主汽门和调节汽门严密性试验
机组应在额定汽压、正常真空和汽轮机空负荷运行时进行试验。
试验时主汽门和调节汽门分别全关而另一汽门全开时，应保证汽轮机转速降到1000r/min以下，主汽压偏低时对下降转速要修正。
6.2.7甩负荷试验
试验前机组和电网应具备必要的条件并制定完善的措施，该试验项目由用户自行决定是否需要做，制造厂不作强制要求。
6.2.8其它阀门关闭试验
若机组抽汽系统或补汽系统中的阀门采用保安油压控制，则要求保安部套动作时相应阀门关闭
7DEH系统及保安部套的安装要求
7.1机械超速部套安装要求
危急遮断器（Z109.31.01）和危急遮断油门（Z109.31.02）安装间隙
A=1.0±0.2
7.2汽轮机监测保护装置的安装
汽轮机监测保护装置包括转速、轴向位移、胀差、瓦振、热膨胀。
转速和轴向位移探头用转速测量装置安装于前轴承座内，胀差探头用相应的安装支架安装于后汽缸联轴器处，瓦振速度传感器安装于轴承盖上。
探头与被测体安装间隙及仪表调试详见仪表使用说明书
8调节系统启动运行停机注意事项
DEH系统在运行时伺服机构及其供油系统要多加注意，伺服供油系统滤油器滤芯要求在机组投运初期定期清洗或更换。
各点油压要求达到设计值，正常运行时，复位油不能大于0.05MPa，可通过复位油泄油孔调整，停机时要求安全油卸掉后不能大于0.05MPa。
每次机组启动前需进行油动机位置检查：
给定DEH控制指令为零，要求阀门必须保证全关；若有偏差，应重新进行阀门标定；同时进行保安系统试验，保护部套动作后确保所有阀门关闭，所有保安油压达到相应要求。
8.1汽轮机启动时注意事项
汽轮机调节保安系统遇到下述情况之一时，禁止汽轮机冲转或并入电网带负荷。
a.汽轮机启动前转速信号不正常。
b.所有主汽门、调节汽门等重要阀门任有一只阀门不能快速关闭或关闭不严密、卡涩等。
c.危急保安器超速试验不合格。
d.启动油泵、润滑油泵等任一油泵故障或自启动联锁故障。
e.油质不合格。
f.控制系统不能维持汽轮机空转（即转速不稳定）
g.所有保安系统试验任意一项不合格。
8.2汽轮机在运行时注意事项
在汽轮机运行时，要监视汽轮机保安系统各油压要求正常，没有进入DCS或DEH系统的调节保安系统信号要定期巡检，主汽门要定期做活动试验。
转速信号在运行时必须正常，若不正常需做减负荷停机处理，在运行过程中ETS系统重要保护项目不得撤除。
8.3汽轮机停机时注意事项
汽轮机在减负荷过程中若发现调节部套卡涩应设法消除，此时不能先行解列发电机，必要时可以先打闸停机或关闭电动主汽门或自动主汽门，确认负荷到零后解列发电机。
汽轮机在负荷解列后要观察汽轮机转速变化，若发生不正常升高时，应立即打闸停机。
回热抽汽阀或补汽门卡涩或关闭不严，应关闭相应管道上其他截止阀，防止蒸汽倒流造成汽轮机超速。
若通过远程停机按钮或ETS停机，在停机过程中不得撤出保护电源，另外现场再打闸停机。
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