Q5022C-SM20-50MW单抽机调节保安系统说明书.doc

调节保安系统说明书1. 调节保安系统概述汽轮机的调节系统作为汽轮机的一个重要组成部分，其对汽轮机的安全运行起着非常重要的作用，其主要任务就是：根据外界热（电）负荷的变化自动控制机组的转速、抽汽压力，从而保障机组的稳定运行，同时，可以调整电负荷（或热负荷）大小。为了保证汽轮机的安全，在汽轮机的调节系统中还配有保安系统，保安系统的作用就是在出现可能危急到汽轮机安全的异常情况发生时，通过保安系统部套的动作，使调节部套能够迅速关闭主汽门、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。通过开大和关小高压调节汽阀、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（或电负荷）、抽汽口压力（或抽汽量），以适应热（电）负荷的变化。调速部分和调压部分是按一定的自整要求进行设计的，故当电负荷、热负荷中的一个变化时，调节系统基本上能保证另一个参数不变。C50-8.83/1.27型抽汽凝汽式（空冷）汽轮机的调节系统是采用低压透平油电液调节系统，该电液调节系统主要是由DEH控制系统、电液转换器，武汉汽轮发电机厂生产的高、中压油动机等电控、机械和液压部套等组成。系统的具体组成详见该机组的调节保安系统图（Q5020C0007）。汽轮机的主蒸汽调节阀共有四只，它们都由高压油动机经凸轮配汽机构控制，高压油动机位于汽轮机的前轴承座内。中压旋转隔板通过旋转隔板调节连杆由中压油动机驱动控制。其原理就是通过磁性传感器将汽轮机转子的转速转换成电脉冲信号送到DEH控制系统。而压力信号测量则采用的是压力传感器。压力传感器将抽汽压力转换成（420）mA电流信号送到DEH控制系统，同时，压力传感器还将主蒸汽压力转换成（420）mA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（420）mA的功率信号送到DEH控制系统实现功频电液调节。由DEH控制器输出的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相应的错油门油动机。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：0.98MPa3电液调节系统3.1系统原理本机组的电液调节系统由DEH控制系统、二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的电压信号至二只电液转换器，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. 系统技术指标转速控制范围(203600)r/min，精度1r/min负荷控制范围(0115)额定负荷，精度0.5转速不等率 4.5(36)可调抽汽压力不等率 10 (015)可调额定中压抽汽压力1.27 MPa额定中压抽汽压力范围 (1.0161.65) MPa系统迟缓率小于0.2电热负荷自整性 10 汽轮机从额定工况甩负荷时，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：MTBF25000小时系统可用率为99.93.3. DEH控制系统基本控制功能:3.3.1.汽轮机复位（挂闸及开主汽门） 在调节系统中配置有一套启动阀（图号：J3005.3601），此阀用于电动或手动挂闸和开主汽门。启动时，将启动阀旋起，使系统的安全油压得以恢复，系统因危急遮断器恢复到准备状态位置而得以挂闸，由于挂闸的完成，就使得控制主汽阀的自动关闭器内的安全油压得以建立、升高，从而使自动关闭器逐渐自动打开，即可控制调节汽门升速。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/减转速和负荷。 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扰。运行曲线可在线修改。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。3.3.7. DEH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。(详见相应背压监视保护说明)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（1112），即（33003360）r/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1.2mm，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，DEH控制系统均发出停机信号，使电磁解脱器动作，泄掉安全油，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脉冲油，使高、中压油动机向关闭汽阀方向动作，实现停机。与此同时，电磁解脱器的动作讯号送到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。当转子的转速超过额定转速（1112）%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汽阀，当转子的转速下降到接近3000r/min时，弹簧力又开始大于离心力，在弹簧力的作用下，撞击子又缩回到壳体内，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，分别活动二个撞击子，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，油从壳体底部小孔溢出，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综合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而成，由此，只要该部套中的任一个滑阀动作，均可使主汽阀及调节汽阀迅速关闭，这样就保证了保安系统的工作可靠性。 保安操纵箱 具体结构参见调节保安系统图和相应的部套图。 保安操纵箱主要由解脱滑阀，超速试验滑阀，操作滑阀，1、2号撞击子喷油试验滑阀及小阀等组成。此外，系统还设有电磁解脱器，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1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1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杠杆的油室D1中，使活塞连同杠杆一起向右移动，这时，撞击子1和杠杆脱开了工作位置，即撞击子2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E1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1号撞击子被油压出，保安操纵箱上的信号灯就亮了，此时杠杆已从1号撞击子上部移开，故其动作不会使主汽阀和调节汽阀关闭，手松开后，小阀又恢复到原来位置，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f2节流孔排掉，喷油滑阀和小阀一起在下止点，危急遮断器杠杆回到工作位置。试验另一撞击子2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范试验一次。 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范: 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。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. 保安系统的试验方法 手动保安系统 在汽轮机空转时,手动电磁解脱器,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1号撞击子的超速试验，将操作滑阀由正常位置上转到2位置，然后操作DEH系统使机组超速直至1号撞击子在规定的动作转速动作，主汽阀及调节汽阀关闭为止，试验结束以后，用启动阀回复危急遮断器滑阀，使主汽阀及调节汽阀重新开启，并调整汽轮机转速回到3000r/min。如要作2号撞击子的超速试验，可将操作滑阀由正常位置上转到1位置上，其余的操作步骤与上述完全相同，撞击子的动作转速在（33303360）r/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 把操作滑阀放在正常位置上，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油动机活塞组成。正常工作时，油动机滑阀处于中间位置，此时，油动机活塞处于某一平衡位置，若转速增加，脉冲油压下降，油动机滑阀向下移动，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，动作过程与上述相反。 高压油动机活塞可以在（0250）mm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2可以用来测量滑阀的行程。 在油动机活塞杆上，装有位移传感器，通过此位移传感器，可以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油动机相同，不同的是中压油动机是控制中压旋转隔板。5.3.自动关闭器自动关闭器用来控制主汽阀的开启，它直接安装在主汽阀的上面，旋转启动阀，自动关闭器因安全油压的建立而逐渐开启，从而带动主汽阀向上开启，而自动关闭器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，因此，安全油的每个油压值相对应于一个确定的自动关闭器活塞行程，当滑阀下油压达到1.44MPa时，主汽阀全开，再升高滑阀下油压至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控制两挡油口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，进而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，自动关闭器全关。 在自动关闭器上装有信号装置，在主汽阀接近全关时，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，表示主汽阀已全关。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、中压旋转隔板，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排至油箱，从而限制火灾的扩大。 防火滑阀主要由主滑阀，延时滑阀，套筒和壳体等组成。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f2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