4电液调节Word文档下载推荐.docx

1、一个放油阀，在油箱底部 一个接口，通过通气过滤器与大气相通 油箱油位通过磁性油位指示器显示。 三项油位报警分别检测： 高油位： 低油位： 极低油位： 油箱油温通过一个温度计和一个热电偶进行监测。4.1.2.3 高压供油系统（12MPa） 油箱旁边设置两台100%容量的调速油泵，油泵入口通过两个截止阀与油箱相连。 油泵型式为变量柱塞泵。每台泵均包括一个压力调整器，调整柱塞位移，以保证在维持出口油压恒定的同时，向用户提供所需的油量。调速油泵型式： 变量柱塞泵容量： 140170L/min出口压力： 12MPa每台调速油泵的出口均设置下列设备：一个滤油器，配有阻塞指示器一个过压阀，设定压力为13.5

2、MPa，这个过压阀可以通过一个电磁阀解除设定，这样，油泵启动时调速油可以进行再循环，使油温升高。 一个隔离阀一个逆止阀 调速油泵出口通过一个蓄能器与各油动机进行连接。蓄能器安装在油箱上，调速油泵电机电源切换期间可以维持油压不变。4.1.2.4 中压供油系统（1MPa） 中压供油系统是由高压供油系统通过一个节流孔和一个减压阀进行供油的。减压阀故障时，还有一个过压阀防止保安系统油压过高（油压达到过压阀整定的动作值时，过压阀自动打开进行泄压）。4.1.2.5 冷却及化学处理系统 冷却及化学处理系统的作用是： a）维持油箱油温恒定（约50） b）通过化学处理维持调速油的中和酸值（中和酸值小于0.5mg

3、 KOH/g）。 甲、乙调速油循环泵由同一电机驱动，装在调速油箱旁边，泵入口与油箱相连。甲调速油循环泵作为调速油循环冷却用，乙调速油循环泵作为调速油进行化学处理用，冷却系统和化学处理系统流量恒定，油压约为0.3MPa。调速油冷却回路由一个冷油器和冷油器旁路组成。一个三通温控阀在冷油器和它的旁路之间进行油量分配，这样，通过这个自整温控阀即可维持油箱油温恒定。 冷却回路全部油量均要通过一个滤油器以保证油箱内调速油的纯度。该滤油器配有阻塞指示器。调速油化学处理回路配有一台 Fuller硅藻土滤芯过滤器，其后面还有一台滤网过滤器。返回油箱的油经过Fuller硅藻土滤芯，以便将调速油的中和指数维持在可以

4、接受的水平上。后面的机械过滤器防止Fuller硅藻土被带入油箱。调速油冷却器型式： 卧式冷却面积： 1.6m2设计压力：管侧： 0.7MPa壳侧： 0.3MPa设计温度： 33 43材料：管子：不锈钢壳体：总长：1504mm总重: 62kg甲调速油循环泵型式：齿轮油泵流量：55L/min压力：0.15MPa电动机容量：1.5KW电动机转速：1420rpm电动机电压：380V乙调速油循环泵型式：5L/min0.1MPa380V 4.1.3 调速油系统的运行4.1.3.1 正常运行一台调速油泵处于运行状态，提供所需的油压和油量： 高压油油压为 12MPa。 中压油油压为 1MPa。 油箱调速油温为

5、 50。 甲、乙调速油循环泵处于运行状态，提供冷却和化学处理用油。4.1.3.2 系统的启动本系统在汽轮机启动前应该启动。如果油温太低，则需要一个加热阶段。油温达到35时，恢复过压阀初始标定值（13.5MPa）。调速油预热后，启动调速油泵。尽快启动甲、乙调速油循环泵。4.1.3.3 系统的停运汽轮机停运后调速油泵可以停运。油路可以通过回油门泄油。建议在汽轮机停运期间保持甲、乙调速油循环泵运行，以保证调速油处理的连续性。4.2 330MW汽轮机调节系统阿尔斯通汽轮机的调节和保护装置，包括：汽轮机组的调节系统、跳闸保护系统和应力监控器以及机械量测量系统。还设有低压旁路的调节系统和若干辅助设备（包括

6、调速油系统、润滑油系统、盘车装置、轴封系统、疏水系统、真空系统和凝结水系统等）的自动功能组。另外还配有一套自启动、停止程控装置和留有汽机-锅炉协调控制、远控（调整一定范围内功率）的接口。汽轮机组的调节控制系统采用MICROREC自动控制装置，用多台微机分散控制处理的数字电调系统。该系统由检测、保安和控制调节3个子系统组成，满足机组稳定运行的各方面要求。液压控制调节系统通过12MPa调速油控制高压缸的2个主汽门和4个调速汽门，控制中压缸的2个主汽门和2个调速汽门。电子控制系统由电子汽机控制器控制高压缸的4个调速汽门和中压缸的2个调速汽门，以保证汽轮机的转速和负荷。4.2.1 对调节系统的要求汽轮

7、机运行对调节系统的基本要求是：当外部系统负荷不变时，保持供电的频率不变（即机组转速稳定）；当外部系统负荷变化时，迅速改变汽轮机组的功率，使其与系统的变化相适应，维持供电频率在允许范围内变化（一次调频）；当供电频率超出或将要超出允许变化范围（500.5赫兹）时，应能将其调整至允许变化范围之内（二次调频）；当机组甩负荷时，保证机组动态转速不超过最大允许值（额定转速的110）；能适应机组各种启动、停机工况，并在设备故障时限制机组的负荷。本机组调节系统除能满足以上要求外，还能满足下列各项要求：a）机组启动特点及对调节的要求机组启动采用中压缸冲转启动方式，当机组负荷达到额定功率的20时，中压调速汽门的开

8、度为100；当负荷大于额定功率的20时，中压调速汽门保持全开状态。当负荷达到额定功率的15时（此时，中压调速汽门开度应在80以上以免反切），高压缸调节阀开始打开（切换为高压缸控制负荷，简称为切缸），3个高压调速汽门全开时，汽轮机的负荷达到额定功率的35左右。在负荷为额定功率的3591时，机组滑压运行，高压调速汽门的开度保持3个全开；当负荷大于额定功率的91时，机组转入定压运行，第四个高压调速汽门逐渐开大，直至额定负荷。调节系统应能满足机组启动特点的要求。冷态启动从锅炉点火直至机组负荷达额定功率的35左右，高、低压旁路调节阀协助锅炉调节主蒸汽和再热蒸汽参数，使汽机维持定压运行。当负荷达到额定功率

9、的35时，旁路调节系统应使高、低压旁路调节阀全关。b）参加调频为使汽轮机组能参加一次调频，在定压运行范围（Ne35NH；Ne91NH）内,当供电频率降低时，应使调速汽门自动开大，反之，应使调节汽门开度关小，保证机组功率与外系统负荷的变化相适应。在滑压运行（35Ne91）时，当外系统负荷增加，供电频率降低时，应使锅炉出口压力相应升高，汽机的进汽量和蒸汽的理想烩降随之增大，使机组输出功率增加，反之，则使锅炉出口压力降低，以使机组功率与外负荷相适应。为使机组能参加二次调频，调节系统内设置类似同步器的机构，通过它可人为的改变调速汽门的开度（定压运行）或锅炉出口的蒸汽压力（滑压运行）。为实现滑压运行和滑

10、压运行中的调频要求。机、炉调节系统之间有调节信号接口。对于中间再热机组，由于具有容积很大的中间再热器，并采用单元制的连接系统，锅炉的储热能力小，热惯性大，加上中间再热器的影响，在外系统负荷变化时，造成机组的功率变化滞后，使一次调频能力大大降低。因此，采用“提前燃烧”的调节方式，即将外负荷变化信号直接引人锅炉调节器，以减小锅炉燃烧调节的滞后；同时高压调速汽门采用动态过调，及加大调速汽门的开度变化，直至锅炉主汽压恢复正常，高压调速汽门恢复正常开度，以减小主汽压的波动和中间再热器对负荷变化的影响，提高机组的一次调频能力。c）机组甩负荷机组甩负荷，调节系统能使动态最高转速控制在3240rpm以内。此时

11、，高、中压调速汽门关闭，待转速降低时，再逐渐适当打开调速汽门，维持机组空负荷运行。为了防止加热器内的蒸汽倒流入汽轮机，造成不允许的超速，各抽汽逆止门也相应迅速关闭。若要求机组甩负荷后带厂用电运行，此时同步器应回到n3000rpm对应的位置，使机组在3000rpm下运行。同步器自动回到n3000rpm对应位置，对减小动态超速值有很大好处。（参阅图41）图41 同步器位置对动态特性的影响当机组负荷小于额定功率的35时，维持低定压运行，故甩负荷信号同时传递给锅炉调节系统和高、低旁控制系统，使高、低压旁路打开，锅炉维持最低负荷。d）停机正常停机和启动时动作过程相反，要求调节系统与启动相反的程序动作；事

12、故停机（如机组跳闸），则要求高、中压调速汽门和高压主汽门、中压主汽门同时迅速关闭，并将跳闸信号传递给高、低压旁路控制系统和锅炉燃烧调节系统，使它们与甩负荷相同方式迅速动作。4.2.2 调节系统的组成和功能MICROREC自动控制装置，包括由电子调节装置和液压执行机构两部分组成,通称为电液调节系统。调节装置根据机组运行状态和外系统负荷变化的要求发出调节信号，经调制、放大，转换成可变的控制电流，送至电动液压放大器（电液转换器），转换成液压控制信号，经过油动机的二次液压放大，控制调速汽门的开度。它可以满足启动、调频、负荷调度、甩负荷和停机等各种运行工况。系统的组成包括下列主要部件：4.2.2.1 电

13、液转换器结构见电液转换器结构示意图42，由电子调节装置发出的控制指令（即控制电流信号），通过电液转换器，送至液压控制系统，监控调速汽门位置。它由二级放大组成。第一级将控制电流信号放大成液压信号，第二级将由第一级产生的液压变化信号进一步放大，以便提供移动调速汽门所需的作用力。电液转换器的动作原理：控制电流信号由电子调节装置发出，引入电磁线圈，因线圈的动作控制安全液压系统油室A的泄油量（见调速汽门液压控制系统原理图43）。液压系统的第一级由安全系统供给调速油，使油动机受安全系统动作的支配，如果安全系统脱扣，油动机很快关闭。第二级将由第一级产生的液压变化进一步控制三通分配阀滑阀下部C室的油压（见调速

14、汽门液压控制系统原理图43），进行油压放大，根据三通分配阀滑阀位置的移动，通过错油门可将油动机的缸体连接到调速油源E室或泄油处D室，以控制油动机位置。4.2.2.2 油动机油动机亦称伺服马达，是功频电液调节系统中的执行机构。每个进汽阀由与之配套的独立的油动机直接控制（结构见油动机结构示意图44）。它的结构由单侧作用的油缸（1）、1个压缩弹簧（2）、1个调速油分配装置（3）、1个“打开”或“关闭”的位置指示装置（4）、连接主汽门门杆上的连杆（5）和固定在汽门上的管接头（7）组成。动力部件是单侧作用的缸体（1），其动作部分是一个活塞（6）和连接到汽门门杆上的连杆（5）。高压动力油使动力活塞压缩缸体

15、外的弹簧（2）进入油缸内，将阀门打开。通过排放调速油和释放弹簧来关闭阀门。通过液压或电动方式将控制信号传到油动机，控制信号通过控制活塞下动力油进入液压继电器或电动液压部件来动作油动机。油动机有两种类型：一是主汽门油动机，控制高压主汽门和中压主汽门，只能全开或全关，不能进行调节，高压主汽门和中压主汽门由借助于调速油系统和安全继电器的保安系统来控制；二是调速汽门油动机，操纵调速汽门，利用位置反馈信号工作。每个调速汽门由安全系统和控制系统借助电液转换器来调节。调速汽门油动机的动作过程：由电子控制系统输出的控制电流信号，引入电液转换器的电磁马达（见调速汽门液压控制原理图），电磁马达控制1MPa安全油室

16、的泄油球阀，即由控制电流信号转换为可控制的液压信号，并进行了一次信号放大。该液压的大小与控制电流信号成正比。一次油压控制了动力油（12MPa）至三通分配阀底部油室的泄油球阀，因而一次液压的高低决定了三通分配阀滑阀的位置，使滑阀上升或下降，当滑阀上升时，三通分配阀滑阀中部活塞的下油口打开，将动力油引入油动机的活塞下油室，活塞上油室与排油管路相通。在液压作用下，油动机活塞克服弹簧的压缩力而向上移动，开大调速汽门，直至弹簧被压缩的弹力与油压作用力相等。当控制电流信号减小，则一次液压（安全油来）下降，与三通分配阀滑阀下油室相通的泄油球阀开大，因而使滑阀下移，关小活塞下油口的开度，在油动机活塞弹簧压缩力

17、作用下向下移动，关小调速汽门，直至弹簧的压缩力与液压作用力相等，调速汽门稳定在一定的开度。弹簧被压缩的弹力与油压作用力的关系：K（h0h）=AP式中：K一弹簧的弹性系数kgcm h。一予压缩量cm h一活塞的位移量cm A一活塞的受力面积cm2 P一控制油的压力 kgcm2由于弹簧的弹性系数和予压缩量及活塞的面积均为常数，故油动机的位移（即调速汽门的开度）与控制油压P成正比。当引入电液转换器的控制电流Im增大时，控制油压P升高，油动机活塞的位移增大，从而使调速汽门的开度增加。反之，控制电流减小，调速汽门开度减小。另外，阀位的测量装置将活塞的位移，即调速汽门的开度h转换为电信号，引入阀位控制单元

18、，作为积分器的反馈信号，并由显示仪表显示h的数值。当油动机活塞处于上、下极限位置（即调速汽门关闭或全开）时，极限行程开关发出显示信号。主汽门油动机的动作过程：主汽门油动机活塞下的动力油，是由通过活塞下的节流孔板来提供的（见主汽门液压控制系统原理图45）。由安全继电器来的打开或关闭液压信号（根据安全系统状况而定），通过缸体的移动盘T来控制油缸内动力油的排放口，以控制主汽门。如果安全系统增压，安全继电器动作，移动盘T关闭缸体出口，动力油进入油动机活塞下，克服予压缩弹簧的压缩力，使油动机保持在“打开”位置上；如果安全系统降压，安全继电器不动作，因此，排放口打开油缸排放，油动机位置在脱扣弹簧作用下被推

19、到“关闭”位置。油动机的活塞杆直接连接在主汽门的门杆上，因此，油动机活塞的行程，代表了主汽门开度的行程。在油压继电器的油管路上还设有1个试验电磁阀，供正常运行中检查试验主汽门使用（即主汽门定期活动试验）。4.2.2.3 主汽门和调速汽门锅炉来的主蒸汽至汽轮机高压缸前通过球型三通分两路进入汽机两侧对称布置的蒸汽室，每个蒸汽室配有一个主汽门和二个调速汽门。每个调速汽门与喷嘴室相联，喷嘴的进汽弧可适应机组的任何运行方式。锅炉来的再热蒸汽至汽机中压缸前也通过球型三通分两路进入对称布置的蒸汽室，每侧配有1个中压主汽门和1个调速汽门。中压调速汽门与中压缸第一级隔板前汽室相联，全周进汽。主汽门“全开”、“全

20、关”只起隔绝的安全功能。调速汽门可根据汽轮机的转速、负荷进行调整，起调节功能的作用。每个阀门都由各自的一个独立动作的液压油动机来驱动。高、中压进汽门各是一个整体的铸件，高、中压进汽门的材料均为法国B64JV（法国钢种），阀蝶与汽嘴具有良好的气动性能，蒸汽流经时的压力损失很小，高压阀的损失小于4，中压阀的小于3。其结构见图46及图47。阀门配有一个短而坚硬的阀杆（1），杆上套装有4mm厚的司太立合金套筒，在完全打开时，阀蝶（2）着位于一个坚固的阀座（3）上，阀蝶根部焊有司太立合金与阀座紧密贴合形成自密封，这既能防止阀杆振动，保护活动零件免受外界影响，又能避免流经阀杆的漏汽。阀蝶与汽嘴的接触部分也

21、是焊有司太立合金。高压调速汽门上，通过一套浮环（4）来保证中间位置，密封浮环安装在咬合装置上。中压调速汽门的密封是通过安装在阀蝶上的密封件（5）来保证的。阀杆通过导杆（6）控制，导衬尽可能安装在离阀蝶和联轴器近的地方。每个汽门由3个支持摇架支承，可以前后、左右自由膨胀。高压进汽法兰管端和喷嘴室由4个进汽法兰管端导入外缸壁，密封环安装在里面的底部与喷嘴室滑动相接，可在内缸中自由膨胀。喷嘴汽室布置见图48。高压调速汽门开度与机组功率的关系如下：定压方式： 12 70%75%123 92%95%1234 103%滑压方式：123 92951234 1034.2.2.4 调速油系统组件每一个调速汽门配

22、有一套液压控制系统，它由电液转换器、进油隔离阀、逆止阀、蓄能罐、滤网、放油阀和油动机组成。电液转换器一油压由调速油系统供给。调速系统的动作过程：当机组启动时，调速油泵向液压系统供12MPa调速油，经四通分三路供油：一路经节流孔板和减压阀向安全油系统供油，油压由12MPa降为1MPa，由安全电磁阀控制，分10路供高压缸的主汽门和调速汽门、中压缸的主汽门和调速汽门；二路供动力控制液压系统，向高、中压缸共10个进汽门供12MPa动力控制油压；第三路供蓄能罐，以稳定系统油压。当安全油系统的油压消失时，各主汽门和调速汽门均不能开启，只有在安全油压建立以后，才能借助12MPa动力油压开启主汽门和控制调速汽

23、门。当安全系统的油压建立以后，调速汽门的电液转换器被提供了一次放大油压。该油压由调节系统的电子调节装置发出的控制电流信号操纵，用以控制三通分配阀和油动机，使调速汽门的开度随控制电流信号的强弱变化，以达到调节功率或频率的要求。图42 电液转换器结构示意图图43调速汽门液压控制系统原理图图44主汽门油动机结构示意图图45主汽门液压控制系统原理图图46高压主汽门和调速汽门结构示意图图47中压主汽门和调速汽门结构示意图图48喷嘴室布置图4.3 330MW汽轮机保安系统汽轮机组的保安系统由检测和信号转换装贫、电气控制回路、液压操纵系统等三部分组成。在运行中若检测信号越限或其它危及机组安全的异常情况出现，

24、保护装置动作，使电气控制回路的开关断开，通过液压操纵系统关闭高、中压主汽门和高、中压调速汽门以及各抽汽逆止阀，切断汽轮机的所有汽源，进行紧急停机。4.3.1 安全系统功能安全系统保证对汽轮发电机组的保护。在有故障危险时，可快速关闭进汽阀使机组自动停机。危险信号可由持续监测各种参数如速度、润滑油压、真空等来获得，如果予测出监测参数中的任1个达到有损坏危险的极限时，驱动安全系统使汽轮机组跳闸。下列情况发生时，安全保护系统保证汽轮机组实现紧急跳闸，快速关闭主汽门停机：（1）当汽轮发电机组超速时。（2）润滑油母管油压0.1MPa时。（3）凝汽器真空低。（4）主油箱油位低低值。（5）转子轴向位移过大，达

25、+0.5或-0.7mm时。（6）高压缸保护。（7）轴承振动值超限时。（8）发电机保护。（9）汽轮发电机的其它缺陷（如凝汽器、锅炉、给水加热器等）。（10）就地或控制室事故停机按扭。4.3.2 安全系统结构安全保护系统是一个电动液压系统。故障的探测和跳闸命令的处理都是电动的，跳闸信号通过液压控制安全油来传递。安全系统由下列部件组成:（1）两个电动安全电路。根据电压损失原理安全电路独立运行。每个电路连接到一个电磁阀上，电磁阀控制提供安全油的1MPa液压。（2）保护电路，每个保护电路用于监测一个单独参数。有三种形式的电路，即超速保护电路，基本安全保护电路和对其它故障的一对一保护电路。超速保护电路和基

26、本安全保护电路是完全相同的，每个需监测的参数都有两个保护电路分别在相应的安全电路上动作。保护电路完全根据自传感器电压损失至相关安全电路的控制信号处理来操作的。（3）保护和主汽门试验装置每个安全电路都配有一电源开关，电源开关根据电压损失来运行，并由相应的保护电路来控制。在控制信号减少时，电源开关打开，将安全电路断开，如果电路故障，就由另一个保护电路来监测，控制信号遏制，汽机因此跳闸。超速保护电路：对于两个安全电路中的任一个，如果机组转速达到其额定值的110时，电源开关由其自己的超速保护电路来操纵，由装在高压转子上的永磁发电机来进行速度测量，这个发电机配有两个绕组，绕组提供两个独立速度传感器，每个

27、传感器与一个安全电路相连，这样传感器提供了一个保护电路。超速跳闸为在电压损失情况下发出跳闸命令，因此，两个超速跳闸保护电路中任何事故中断，将使汽机以超速跳闸的同样方式跳闸。试验功能允许对实际由超速限制给出的跳闸命令进行校正。基本保护电路：每个参数（润滑油、真空度）都由两个独立的保护电路监控。每个电路有其自己的传感器，来分别操纵与安全电路相联的电源开关，因此，跳闸可由两种装置中的一个来保证。两个传感器中的一个就足够执行汽机跳闸。润滑油压力由推力轴承上面的两个压力开关来探测。凝结器真空低由两个真空开关来探测。其它一对一跳闸保护电路：一个单独传感器通过同时作用于两个电源开关来对两个安全电路进行并列跳

28、闸。主油箱油位低低值是由布置在油箱上的油位指示器使汽机跳闸。转子轴向位移过大，表示在推力轴承瓦块上的推力过大，位移传感器按比例将信号传至与推力轴承相关的主轴位移上，超过汽机前端或后端位移极限时汽轮机组跳闸。高压缸保护包括：高压排汽温度过高跳闸；冷态启动期间压力太高跳闸等。其它故障保护（不是汽轮机或发电机的保护）如：凝汽器水位高，锅炉跳闸，就地和控制室手动事故按钮等。4.3.3 安全系统的液压操纵系统由调速油泵送出的12MPa高压油，经节流孔板和减压阀供给安全系统 1MPa油压。在减压阀后设有泄压电磁阀，以保护当减压阀失灵时安全系统的超压。1MPa安全油母管上设有安全液压操纵系统，经监控后分配至

29、主汽门和调速汽门的10个用户点。液压操纵系统布置两组完全对称的保护回路，每组由路上各设一组电磁阀、逆止阀和一组共用的试验错油滑阀，以保证安全系统试验时切断回路的泄油。两组液压回路上各设一条带节流孔板的充油管路，以保证试验恢复时，不影响安全系统的安全油压见图49。两组电磁阀受电气保护回路控制，电气保护回路由检测和信号转换装置操纵。一旦保护参数超限，检测传感器通过信号转换装置操纵电气保护回路，使电磁阀动作，将安全油压泄掉，因而使主汽门和调速汽门迅速关闭。这种系统正常运行时，电磁阀长期带电，改善了它的工作环境，不致因受潮而损坏。同时供电电源故障时，汽轮机自动停机，从而提高了保护系统的可靠性。但对电磁阀的质量和供电可靠性提出了更高的要求。图49安全油操作系统4.4 调速油冷却水泵4.4.1 调速油冷却水泵技术规范 型号：IS5032200 流量：7.515m3/h；扬程：3048m； 转速：2950r/min；电机功率：5.5KW； 电机电压：380V _4.4.2 结构说明图4-10 调速油冷却水泵结构图1.泵体； 2.泵盖； 3.叶轮； 4.轴； 5.密封环； 6.叶轮螺母；7.制动垫圈； 8.轴套； 9.填料压盖； 10.填料； 11.悬架轴承部件调速油冷却水泵结构见图4-10。该泵的泵体和泵盖的部分，是从叶轮背面处剖分的