高压抗燃油EH系统培训教材

1、高压抗燃油EH系统培训教材lEH系统是汽轮机数字式电液控制系统-DEH中的一个重要部分，它主要由供油系统供油系统、执行机构执行机构、危急遮断系统危急遮断系统和油管路系统油管路系统四大部分组成。300MW汽轮机岛布置图l供油系统是一个EH油贮存和处理中心，并向EH系统提供稳定的高压油，以此来驱动执行机构。l由交流马达驱动高压柱塞泵，通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入，从油泵出口的油经过压力滤油器和单向阀流入和高压蓄能器相联接的高压油母管，高压抗燃油通过各自的油管路分别送到各执行机构和危急遮断系统。l泵输出压力可在021MPa之间任意设置。本系统允许正常工作压力设置在11.015.0MPa，额定

2、工作压力为14.5MPa。l油泵启动后，油泵以全流量约90 l/min向系统供油，同时也给蓄能器充油，当油压到达系统的整定压力14.5MPa时，高压油推动恒压泵上的控制阀，控制阀操作泵的变量机构，使泵的输出流量减少，当泵的输出流量和系统用油流量相等时，泵的变量机构维持在某一位置，系统保持在一个恒压工作状态；当系统需要增加或减少用油量时，泵会自动改变输出流量，维护系统油压在14.5MPa。当系统瞬间用油量很大时，蓄能器将参与供油。l溢流阀在高压油母管压力达到170.2MPa时动作，起到过压保护作用。l各执行机构的回油通过压力回油管先经过3微米回油滤油器，然后通过冷油器回至油箱l高压母管上压力开关

3、63/MP以及63/HP、63/LP能为自动启动备用油泵和对油压偏离正常值时进行报警提供信号。冷油器回水口管道装有电磁水阀，油箱内也装有油温测点及提供油位报警和低油位遮断油泵的信号测点，油位指示器安装在油箱的侧面。l能容纳900升或1100升液压油的油箱（该油箱的容量设计满足1台汽轮机和2台50给水泵汽轮机的正常控制用油）。考虑抗燃油内少量水份对碳钢有腐蚀作用，设计中油管路全部采用不锈钢材料，其他部件尽可能采用不锈钢材料。一油箱l油箱板上装有液位开关（油位报警和低油位遮断信号）、磁性滤油器、空气滤清器、控制块组件等液压元件。另外，由于EH油的粘温特性较差，在20以下的油粘度太大,不利于系统和油

4、泵工作,因此油箱的底部安装有一个加热器，在油温低于20时应给加热器通电，提高EH油温。l考虑系统工作的稳定性和特殊性，本系统采用进口高压变量柱塞泵，并采用双泵并联工作系统，当一台泵工作，则另一台泵备用，以提高供油系统的可靠性，二台泵布置在油箱的下方，以保证正的吸入压头。二油泵l 下图是典型变量柱塞泵的结构剖面图控制块安装在油箱顶部，它由以下部件组成：四个10微米的滤芯，每个滤芯均分开安装及封闭。二个单向阀装在每个泵的出口侧高压油路中。一个溢流阀位于单向阀之后的高压油母管中，它用来监视油压，当油压高于整定值(170.2Mpa) 时，溢流阀动作将油送回油箱，以确保系统正常地工作。两个截止阀，正常工

5、况时全开，分别装在单向阀之后的高压管路上，手动关闭其中的一个阀门，只隔离双泵系统中的一路，不影响机组的运行，由此便可对该路的滤油器、单向阀以及泵等进行在线维修或更换。三控制块l在油箱内回油管出口下面，装有一个200目的不锈钢网兜，网兜内有一组永久磁钢组成的磁性过滤器，以吸附EH油中的铁金属垃圾。同时整套滤器可拿出来清洗及维护。四磁性过滤器l一个高压蓄能器装在油箱旁边，吸收泵出口压力的高频脉动分量，维持油压平稳。此蓄能器通过一个蓄能器块与油系统相连，蓄能器块上有二个截止阀，此二阀组合使用能将蓄能器与系统隔绝并放掉蓄能器中的高压EH油至油箱，对蓄能器进行试验或在线维修。l本系统使用的蓄能器为皮囊式

6、蓄能器。五蓄能器皮囊式蓄能器结构图l二个冷油器装在油箱旁，冷却水在管内流过，而系统中的油在冷油器外壳内环绕管束流动。冷却水由冷油器循环冷却水的出口处的电磁水阀控制。l供油系统除正常的系统回油冷却外，还增设一个独立的自循环冷却系统，以确保在非正常工况（例如：环境温度过高等）下工作时，油箱油温能控制在正常的工作温度范围之内。冷却泵可以由温度开关（23/CW）控制，也可以由人工控制启动或停止。六冷却器和自循环冷却系统七ER端子盒l电器箱内装有接线端子排及以下各压力开关组件l回油过滤器组件装在油箱旁边的压力回油管路上，为了便于调换滤芯，在滤器外壳上装有一个可拆卸的盖板。l在机组正常运行时，系统的流量较

7、小，滤油效率较低。因此，经过一段时间的机组运行以后，EH油质会变差，而要达到油质的要求则必须停机重新油循环。为了不影响机组的正常运行，为了保证油系统的清洁度，使系统长期可靠运行，在供油装置中增设独立自循环滤油系统。油泵从油箱内吸入EH油，经过两个并联布置的过滤精度为1m的过滤器后回油箱。油泵可以由ER端子箱上的控制按钮直接启动或停止。泵流量为20 l/min，电机功率1KW。电源380VAC，50Hz，三相。八回油过滤器和自循环过滤系统l执行机构响应从DEH送来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀开度。l阀门开启由抗燃油压力来驱动，而关闭是靠操纵座上的弹簧力。执行机构的油缸，属单侧进油的油缸，液

8、压油缸与一个控制块连接，在这个控制块上装有截止阀、快速卸荷阀和逆止阀等。加上不同的附加组件，可组成二种基本形式的执行机构（即开关型和控制型执行机构）。l在油动机快速关闭时，为了使蒸汽阀碟与阀座的冲击应力保持在允许的范围内，在油动机活塞尾部采用液压缓冲装置，可以将动能累积的主要部分在冲击发生的最后瞬间转变为流体的能量。EH执行机构l控制型执行机构可以将汽阀控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应需要。l经计算机运算处理后的欲开大或者关小汽阀的电气信号由伺服放大器放大后，在电液转换器伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动，并将液压信号放大后控制高压油的通道，使高压油进入油动机活

9、塞下腔，油动机活塞向上移动，带动汽阀使之启动，或者是使压力油自活塞下腔泄出，借弹簧力使活塞下移关闭汽阀。当油动机活塞移动时，同时带动两个线性位移传感器，将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面计算机处理送来的信号相加，由于两者的极性相反，实际上是相减，只有在原输入信号与反馈信号相加后，使输入伺服放大器的信号为零后，这时伺服阀的主阀回到中间位置，油动机工作腔压力处于一个相对平衡状态，此时汽阀便停止移动，并保持在一个新的工作位置一伺服型执行机构伺服型执行机构原理图伺服型执行机构外形图l对于开关型执行机构，阀门在全开或全关位置上工作。l该执行机构安装于阀门弹簧操纵座上，它的活塞杆与

10、阀门活塞杆（亦称阀杆）刚性连接在一起。因此，活塞运动时带动阀杆相应运动，油动机是单侧作用的，打开汽门靠油动机的推力，关汽门靠弹簧力。二开关型执行机构开关型执行机构原理图开关型执行机构外形图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件1.截止阀供到执行机构的高压油均经过截止阀到伺服阀去操作油动机，关闭截止阀便切断高压油路， 使得在汽轮机运行条件下可以停用此路执行机构，以便更换滤网、检修或调换伺服阀、快速卸荷阀和位移传感器等，该阀安装在液压块上。其动作原理类同于一般的针阀。可以控制油路全开和全关，也可以通过调节锥阀的开度起节流作用。见下图截止阀装配图。截止阀装配图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件2.

11、滤网为了保证经过伺服阀的油的清洁度，以确保伺服阀中的节流孔、喷咀和滑阀能正常工作，所有进入伺服阀的高压油均先经过一个滤网，过滤精度为10微米。在正常工作条件下，滤网要求每6个月更换一次。在油质较差时，则更应经常更换，同时必须采取必要的措施改善和提高油质的清洁度。伺服型(开关型)执行机构基本构成部件3.伺服阀伺服阀又称电液转换器，是将计算机输出的控制信号转换成液压信号的元件，可以算得上是EH系统的核心元件。其工作原理为：先导级的线圈接收计算机发出的420mA信号，驱动衔铁在磁场中发生偏转，衔铁与挡板刚性相连，带动挡板偏离中心位置，使挡板与一个喷嘴距离近，而与另一个喷嘴距离远，造成两个喷嘴前的压力

12、不一样，形成压差。这个压差作用在阀芯两端，推动阀芯运动，打开阀口，使压力油经过伺服阀，进入油缸腔室。阀芯运动后，与阀芯相连的反馈杆将挡板拉回中心位置，消除压差，阀芯便停止运动。这个闭环反馈保证输入电流与阀芯位置为一一对应关系。伺服型(开关型)执行机构基本构成部件伺服阀原理图伺服阀外形图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件4.油缸据阀门工作形式的不同，油缸设计可分为推力油缸和拉力油缸两种。其定义为：当油缸活塞杆伸出去时是使阀门打开，油缸活塞杆缩进去时是阀门关闭，则称其为推力油缸、反之，当油缸活塞杆缩进去时是使阀门打开，油缸活塞杆伸出去时是阀门关闭，则称其为拉力油缸。伺服型(开关型)执行机构基本构

13、成部件典型油缸结构图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件典型油缸外形图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件5.位移传感器线性位移传感器是由芯杆、线圈、外壳等所组成。当铁芯与线圈间有相对移动时，例如铁芯上移，次级线圈感应出电动势经过整流滤波后，便变为表示铁芯与线圈间相对位移的电气信号输出，作为负反馈。在具体设备中，外壳是固定不动，铁芯通过连杆与油动机活塞杆相连，输出的电气信号表示油动机的位移，也就是汽阀的开度，为了提高控制系统的可靠性，每个执行机构中安装二个位移传感器。计算机按“高选”或“智能高选”的原则作为负反馈信号。伺服型执行机构基本构成部件6.快速卸荷阀快速卸荷阀安装在油动机液压块上， 它

14、主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后，可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放，这时不论伺服放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭。伺服型(开关型)执行机构基本构成部件快速卸荷阀原理图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件快速卸荷阀外形图伺服型(开关型)执行机构基本构成部件7.逆止阀有两个逆止阀装在液压块中，一个是通向危急遮断油总管，其作用是当运行中欲检修此油动机时，必须关闭此油动机的截止阀，使油动机活塞下的油压降低或消失，这时其它执行机构仍在正常工作。该逆止阀的作用是阻止危急遮断油母管上的油倒回到油动机。另一个逆止阀是通向回油

15、母管，该阀的作用是阻止回油管里的油倒流到检修的油动机各个部分。伺服型(开关型)执行机构基本构成部件8.液压集成块液压块是用来将所用部件安装及连接在一起，也是所有电气接点及液压接口的连接件。l危急遮断系统是由汽轮机的遮断参数所控制，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门，或只关闭调节汽阀，以保证汽轮机正常安全运行。了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统。危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。概述l汽轮机超速、l推力轴承磨损、l轴承油压过低

16、、l冷凝器真空过低、lEH抗燃油油压过低。被监视的参数有如下各项：l一个带有四只自动停机遮断电磁阀(AST)和二只超速保护控制阀(OPC)的危急遮断控制块(亦称电磁阀组件)l隔膜阀l空气引导阀lEH油压低试验块l压力开关等EH危机遮断系统的组成EH危机遮断系统的原理图EH危机遮断系统的外形图l在正常运行时，它们是被通电励磁关闭，从而封闭了自动停机危急遮断（AST）母管上的抗燃油泄油通道，使所有蒸汽阀油动机油缸活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开，则总管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽机停机。电磁阀（20/AST）是组成串并联布置，这样就有多重的保护性。每个通道（“1-3”或“2-4”）中只

17、要各有一只电磁阀动作，便可跳闸停机。最大限度地避免了拒跳机的危险。同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。EH危机遮断系统的基本部件一AST电磁阀lOPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时，该二个电磁阀是不带电常闭的，封闭了OPC总管油液的泄放通道，使调节汽阀和再热调节汽阀的油动机油缸活塞下腔能够建立起油压，一旦OPC控制板动作，例如转速达103额定转速时，该二个电磁阀就被励磁（通电）打开，使OPC母管油液泄放。这样，相应油动机上的卸荷阀就快速开启，使调节汽阀和再热调节汽阀迅速关闭。EH危机遮断系统的基本部件二OPC电磁阀l危急遮断控制块主要功能是为自动停机危急遮断（AST）与超速保护控制（OPC）母管之间提供接口。l控制块上面装有六只电磁阀（四只AST电磁阀，二只OPC电磁阀），内部有二只单向阀，控制块内加工了必要的通道，以连接各元件。所有孔口或为了连接内孔而必须钻通的通孔，都用螺塞塞住，每个螺塞都用“O”型圈密封。EH危机遮断系统的基本部件三危急遮断控制块l隔膜阀联接透平油（低压安全油）系统与EH油（高压安全油）系