培训教材第2章

1、第2章 液压执行机构2.1 概述液压执行机构的主要功能是根据DEH、ETS等系统发出的控制指令，操纵汽轮机的进汽阀门，以达到控制汽轮机启停、转速高低或输出功率大小的目的。在DEH引入汽轮机控制系统之后，根据机组功率的大小和用户要求的不同，液压执行机构分成高压油系统和低压油系统2大类。高压油系统以高压抗燃油为工作介质，工作压力一般为14MPa，简称EH系统；低压油系统以透平油为工作介质，工作压力一般仅为12MPa。另外还有以透平油为工作介质，压力在46MPa左右的中压系统用于汽轮机控制，但由于本公司没有采用过，故本文不作介绍。EH系统是在引进300MW和600MW汽轮机制造技术时同时引进的技术，

2、目前300MW及以上的大功率汽机均采用该系统，部分125MW和135MW凝汽式及100MW抽汽式机组也采用该系统。本文将以引进型300MW汽轮机的EH系统作为典型机组作一个比较详细的介绍，同时简略地介绍EH系统应用于其它机组时的一些区别。低压油系统的执行机构是在液调系统的基础上发展起来的，目前仍在135MW及以下的小功率机组上应用，还应用于对原国产300MW机组的液调系统的改造。随着汽机功率的日益大型化，目前的产量已很小，故本文仅作一个简介。EH系统最大的特点是采用磷酸脂类抗燃油为工作介质，可以有效地防止由于控制介质泄漏而造成火灾，同时，由于抗燃油的燃点高达近600，故油动机的位置布置可以比较

3、灵活，象所有引进型300MW机组的再热调节汽阀油动机及K156机型的全部调节汽阀油动机均采用油动机直接位于汽阀上方，油动机活塞杆与汽阀阀杆直接相联的直动式；象185、186、188等机型的100MW双抽机组，中压汽阀本身布置成汽缸内置式，如果油动机不是采用直动式，结构布置上就非常困难。油动机提升力的大小取决于油缸的直径和工作介质的压力，EH系统的工作压力可以高达14MPa，能大大减小油动机油缸的直径，调节灵敏度大为提高，还为大功率机组采用大提升力汽阀打下基础。EH系统的电液伺服阀采用流量调节方式，由DEH系统根据油动机上的线性位移差动变送器（简称LVDT）反馈的开度信号与需要的开度比较，决定对

4、电液伺服阀送正向电流还是反向电流来直接控制油动机油缸高压腔的进出油量，对供油系统的压力不再敏感，当油动机处于稳态时，伺服阀的输入电流理论上为零，消除了电流扰动对调节精度的影响，故调节系统的稳定性较好。但是，抗燃油对环境保护来说是一种污染源，不得直接向环境中排放，对环保是一大隐患；而且，抗燃油本身的价格昂贵，目前依赖进口（用户对国产抗燃油品质的信任度还不够，使国产油在目前的市场占有率几近于零），将其推广到润滑油系统受到了限制，使汽轮机必须同时配备透平油系统和抗燃油系统，显得繁冗。低压油系统的执行机构的动力油源直接取自汽轮机自带的主油泵输出口，与润滑油系统共用供油系统。老式液调系统（如早期的125

5、MW及其以下机组）上用的油动机稍作改造即可用于电调系统，故特别适用于对老机组的改造。低压油系统使用的电液伺服阀属于压力调节型，DEH给电液伺服阀送一个电流信号，电液伺服阀对应输出一个油压信号到油动机的错油门，再决定油动机的开度，电流与油压的波动对油动机都有影响，而且经过错油门后必然产生一定的迟缓。另外，动力油压仅为2MPa，油动机的提升力不可能很大，在大机组上的应用受到限制。2.2高压抗燃油执行机构介绍2.2.1概述目前，我公司生产的300MW机组已投运了100多台，是前几年我公司的主要产品，也是目前国内电力行业的主力机组。该机组经过从A156到H156的多次改进，现在又开发了K156型新机组

6、，第一台将于2004年8月投运。从A156到H156机型，EH系统基本上未作大的改型，故本文以其作为典型机组作比较详细的介绍，而将K156及600MW（157、191、192机型）等机组与其的差异作适当的提示，将EH系统在125MW、135MW凝汽机组（151机型），135MW抽汽机组（181机型），100MW抽汽机组（185、186、188机型）等上的应用作适当的简介。EH系统的总的功能是接受DEH信号操纵汽轮机的进汽阀以调节通过汽轮机的蒸汽流量。EH系统可分为EH供油系统、油动机及调节保安执行机构等几大部分。EH供油系统是以高压抗燃油作为工质，为各油动机及安全部套提供动力油源并保证油的品质

7、。各种机型的EH供油系统基本上是一样的。EH油动机直接控制汽阀的开闭，各种机型的EH系统之间的差别主要体现在油动机的数量和结构各有不同，是根据主机汽门配置的。A156H156机型共有主汽门油动机（简称TV）2台，高压调节汽阀油动机（简称GV）6台，再热主汽门油动机（简称RSV）2台和再热调节汽阀油动机（简称IV）2台。K156机型的GV为4台，其余油动机数相同，但除了RSV通用、IV结构基本相同外，TV和GV的结构完全不同。危急保安执行机构由危急遮断控制块、隔膜阀、超速遮断机构和综合安全装置等组成，为系统提供超速保护及危急停机等功能，各种机型是一样的。2.2.2 EH供油系统组成及原理图2-1

8、为典型的EH供油系统原理图。为了控制油温，油箱底部装有电加热器（早期产品配置浸入式电加热器）（HTR/EHR），由温度开关（23/HER）自动控制其启停；在有压回油母管上配置了冷油器，由温度控制器（23/TCD）和电磁阀（20/CW）自动控制或手动操作冷油器出水截止阀实行油温手动控制，当油温仍不能下降到正常范围时还可以启动冷却循环泵（早期产品不配置该油泵，有压回油可以在2个冷油器之间切换）进一步冷却油箱中存油的温度。油箱上配有液位计（有磁翻板式和浮子式2种）和液位开关（71/FL1、2），用于显示实际液位和在液位高于或低于正常范围时报警以及在液位过低（肯定是系统中油大量外泄造成）时联动停泵。从

9、油箱盖向下插入油中的几根磁棒是为了吸附油中磁性颗粒。在油箱下方布置了2组相同容量、并联运行的EH主油泵，可以互为备用，油泵上配置了调压阀，可以调节系统油压，油泵的输出流量则是根据系统的需用量自动调节。每台油泵配有吸入口滤芯（早期产品2台泵共用一根吸油母管和一个吸油滤芯）和出口滤芯，出口滤芯配有压差开关（63/MPF-1、2），在滤芯压差大于整定值时发出报警信号。油泵出口的流量计（FIC-P1、2）可以时刻监视油泵的输出流量。油泵出口逆止阀是为了保护处于备用状态的油泵不受到高压油的反向冲击。每组油泵进出口上都配置了隔离截止阀，供在线维修用，正常工况下均应处于打开状态。高压母管上配置的溢流阀的压力

10、设定值一般要高于油泵出口油压2MPa以上，正常工作时应处于关闭状态，仅在油泵调压功能故障，为系统免遭高压冲击而设，实际就是一个安全阀。如果溢流阀的压力设定值过于接近系统油压，就会有少量高压油通过溢流阀直接回油箱，不仅浪费能量，还会造成油箱油温的升高。EH油箱上显示系统油压的压力表（GA4080、4090、4111）共有3块，分别显示油泵出口压力和系统压力，同时还可以依此观察油泵出口滤芯的具体压差值。高压母管上配置的压力变送器（XD/EHP）（早期产品属选供项目，有些机组由用户自备）可以将EH系统油压送到电厂集控室显示，为电厂运行人员提供监视信号。蓄能器是为了稳定油泵出口油压。压力开关（63/M

11、P）的信号接点串入EH主油泵的自动启动回路，以便在系统油压下降到整定值时自动启动备用油泵。该压力开关前设置了一个节流孔，压力开关后设置了一个手动截止阀和一个电磁阀（20/MPT），用于对备用油泵作定期活动试验。当遥控给电磁阀送电或到现场打开截止阀时，压力开关（63/MP）就会接收到系统压力低的信号，将备用油泵启动起来，但由于节流孔的存在而不会影响系统的实际油压。试验成功，将电磁阀或手动截止阀恢复后，压力开关上的油压会自动恢复，然后必须手动操作停止启动起来的备用油泵，因为除了EH油箱油位低-低外，任何情况下EH主油泵都不会自动停止。EH冷却系统交流马达和泵是当油箱中油温在回油冷油器投运后仍然踞高

12、不下时投运，可以有效地降低油温。滤油器系统交流马达和泵有2个回路，一个是投运精密滤器，以改善抗燃油的含水量、酸值和电阻率等；另一路是通过一个滤芯（配有差压开关63/MPF3）以改善抗燃油中杂质颗粒的含量。精密滤器又称再生装置，由一个硅藻土滤芯和一个纤维素滤芯串联而成，在早期不配置过滤循环泵时，采用高压母管旁路布置方式，在进油口配置节流孔减压和控制流量。硅藻土具有吸附酸根离子和水分的功能，纤维素滤芯位于硅藻土滤芯的下游，是为了阻挡硅藻土粉末状颗粒进入EH油中，避免对油质造成污染。另外，硅藻土吸附能力有限，如油质恶化较严重时，很容易饱和失效，需频繁更换滤芯。新产品使用了一种离子交换树脂型再生装置，

13、其滤芯分阳离子型和阴离子型2种，可以高效吸附EH油中的离子状污染物，而且消除了滤芯材料本身对EH油造成粉末污染的危险。但树脂滤芯没有吸收水分的功能，相反，在离子交换过程中还会产生水分，而水分对EH油来说是一种加剧老化的催化剂，为此，配置离子交换树脂型再生装置后，还要配置脱水型过滤装置。系统有压回油在进入冷油器之前，先流经一个回油滤芯（早期部分产品取消了回油滤芯），可以在系统正常运行过程中使油的清洁度不断地改善。若该滤芯长期使用后污染较严重时，差压开关（63/ORF）就会发出报警信号，同时回油压力开关也会在此时报警，仅仅是由于整定点的偏差而会有些先后，此时就应更换回油滤芯。2.2.3 EH油动机

14、及保安系统原理图2-2为EH油动机及保安系统原理图，适用于A156H156机型，在此作为典型机组介绍。图2-2中共有2个主汽门油动机（TV），2个再热主汽门油动机（RSV），6个高压调节汽阀油动机（GV）和2个再热调节汽阀油动机（IV）。而其余的蓄能器、油动遮断阀、危急遮断控制块、低EH油压试验块、隔膜阀和空气引导阀等部件各种机型是基本相同的。K156机型TV也为2台，但结构上采用直动式，与IV相似； RSV数量和结构相同； GV数量是4台，结构上也是直动式，但由于行程较短，卸荷阀采用了与RSV相同的形式；IV则是相同的。157、191、192机型2个TV与典型机组相似；4个GV和4个IV与典

15、型机组的IV相似；2个RSV也与典型机组相似。151机型油动机数量与K156机型相同，结构上TV、IV的结构也相似；GV、IV采用侧装式，油动机活塞杆通过杠杆与汽阀相连，与典型机组的GV相似。186机型2个TV和4个GV与典型机组相似，没有RSV，6个IV（其中3个用于低压调节汽阀，简称LV）。而185及其改进型的188机组还增加了一个联通管油动机。参阅图2-2，可以了解系统的基本工作原理。每个油动机与系统之间有3根油管相连，一根是由EH供油系统提供的高压油作为油动机的动力油源送到每一个油动机，每个油动机在高压油入口都配有隔离截止阀，在线维修时如需更换油动机上的某一元件，可以关闭此阀后进行，不

16、必停泵。每个油动机上还有一根回油管与系统的有压回油母管相通，出口处有一个逆止阀，防止在线维修时有压回油的倒流泄漏。另一根为安全油管，出口处也有一个逆止阀，用于在泄去某一个油动机的安全油压以达到快关该油动机（如做汽阀门杆活动试验）时不会影响其余油动机的工作状态。TV和RSV的安全油管与危急遮断（AST）油总管相通；GV和IV的安全油管与超速保护（OPC）油总管相通。AST母管与OPC母管均通入危急遮断控制块，在危急遮断控制块内，AST母管与OPC母管之间布置了2个并联逆止阀，方向为OPC向AST可通，反向逆止，这样可以在超速保护动作时只泄去OPC油压而保持AST油压，而在泄去AST油压（如停机）

17、时，OPC油压自动泄去，不必动作相关的OPC电磁阀。图2-2的油动机均为单侧型，油压提供开启力，关闭依靠弹簧力。油动机有可控型和全开全关型2种，其中RSV为全开全关型，其余为可控型。在汽机复置（建立隔膜阀上方油压，关闭隔膜阀）和挂闸（给4个AST电磁阀通电，使之关闭）后，高压油（HP）经RSV的截止阀和节流孔进入油缸高压腔，该油腔与卸荷阀高压腔相通，卸荷阀的主阀芯上有一个节流孔，高压油流过节流孔后经逆止阀向危急遮断（AST）油母管供油，使AST油压上升接近HP油压，随着油压的上升，RSV逐渐打开，直到全开。要关闭RSV有3个途径，一是泄去AST母管油压（相当于停机状态）；二是松出卸荷阀的压力调

18、节手柄，使溢流阀打开，但由于AST逆止阀的作用，AST母管油压不会泄去，因而其它油动机的状态不会受到影响，适用于手动门杆活动试验或调试时对某一油动机进行单独操作；三是给试验电磁阀通电，起到与二相同的效果，适用于进行遥控门杆活动试验。TV的工作原理可参阅图2-4，高压油经隔离阀、滤芯后到伺服阀，伺服阀相当于一个三位四通方向阀，用于单侧油动机时有一个输出口堵死，故相当于一个三位三通方向阀，方向阀的开闭由伺服放大器输出的电流信号确定。当伺服阀输入电流为零偏电流（接近于零）时，伺服阀相当于一个隔离阀，各个油路均不通，使油动机保持开度不变；当伺服阀输入正向电流（按油动机开的方向定义），伺服阀就接通高压油

19、与油缸高压腔的油路，同时高压油到达卸荷阀，该卸荷阀与RSV上的卸荷阀完全相同，当机组处于挂闸状态时，危急遮断（AST）油管中有压力，卸荷阀就会关闭不通，则油缸活塞就会向上移动；当伺服阀输入反向电流，伺服阀就接通油缸高压腔与低压腔的油路，油缸活塞就会在弹簧的作用下向下移动，多余的流量从排油管排走。线性位移差动变送器（LVDT）是一个管状变压器，分布了3组线圈，初级线圈输入100Hz，18VAC交流电压，管中有一个纯铁铁芯，该铁芯与油缸活塞杆相联，当活塞移动时带动铁芯移动，会使2组次级线圈的感应电压线性变化，调制解调器将2组次级线圈的感应电压叠加整流后输出一个与活塞移动成正比的线性反馈电压送到加法

20、器，加法器将LVDT的反馈电压与DEH的指令电压相比较，其差值送入伺服放大器。当DEH指令电压大于LVDT反馈电压时，表示油动机的开度不够，伺服放大器会输出正向电流，使油缸活塞上移，LVDT反馈电压会同时增大，直到与DEH指令电压一致，表示油动机开度已达到指令要求，伺服放大器的输入和输出均趋于零，伺服阀隔断油路，油动机保持不动，完成一个油动机加大开度的过程。反之亦然。GV的工作原理与TV基本相同，区别仅在于TV的危急遮断（AST）油管对GV来说是超速保护（OPC）油管。IV的工作原理与GV也基本相同，但在结构上有如下几点区别：一是高压油送入活塞杆腔，我们将这种油动机称为拉式，适用于油动机活塞杆

21、与汽阀阀杆直接相联的直动式联结；同理就将TV、GV、RSV之类的油动机称为推式，适用于油动机活塞杆与汽阀阀杆通过杠杆相联的侧装式联结；二是IV上使用的卸荷阀结构与其它油动机的卸荷阀有很大的区别，这主要是为了满足IV快关的需要，其结构上的详细介绍可参阅“2.2.4系统主要设备”的有关内容；三是多了一个二位三通电磁阀，该阀用于在机组挂闸后为OPC母管输入高压油，建立OPC油压，在电磁阀通电后，释放本油动机的OPC油压，达到快关本油动机的目的，也为IV门杆快速活动试验提供了手段。危急遮断控制块包含2个逆止阀、2个OPC电磁阀和4个AST电磁阀。2个逆止阀并联布置于OPC母管与AST母管之间，保证在泄

22、去AST油压时，OPC油压会同时泄去，即安全停机，而在发生OPC动作时，仍能保持AST油压。2个OPC电磁阀并联布置，为直流常闭型，正常运行或停机时都不必通电，仅在发生OPC动作（机组转速超过103%额定转速或机组发生甩去20%以上负荷）时才会短时通电泄去OPC油压，快关所有IV和GV，在转速降到额定值后断电恢复OPC油压。4个AST电磁阀采用串并联联结，为交流常开型，可以保证在任何一个电磁阀有故障时都不会影响机组的正常启停。给4个AST电磁阀同时通电使之关闭以建立AST油压谓之挂闸。习惯上将1、3这2个并联电磁阀称为1通道，而将2、4称为2通道，1通道与2通道之间有一个中点，中点在油路上通过

23、2个节流孔分别与AST母管和无压回油管相通，由于2个节流孔通径相同，AST油压流经各个节流孔的压降也应相同，如把无压回油的油压视为零，则中点油压应为AST油压的1/2，我们将该油压称为ASP油压。在中点上布置了2个压力开关（63-1/ASP和63-2/ASP），分别将设定值设定在AST油压的7/10和3/10，这样不但可以为ETS的通道试验提供手段（详见ETS说明），还可以据此监视4个AST电磁阀的状态，如1通道某个电磁阀拒关，机组可以正常挂闸，但ASP油压会上升至与AST油压相同，压力开关63-1/ASP将发出报警信号；相反，2通道有电磁阀拒关时，压力开关63-2/ASP将发出报警信号。低E

24、H油压试验块上配置了压力开关、压力表等，用于监视EH系统高压供油压力，由于该压力是一个会引起停机的重要信号，故结构上布置成并联的2套，便于进行在线通道试验。隔膜阀是EH油系统与透平油保安系统（如机械式停机手柄，飞锤式超速遮断装置等）之间的接口。空气引导阀则是OPC油压与抽汽逆止阀之间的接口。当OPC油压没有建立或已泄去时，象征着GV和IV处于关闭状态，空气引导阀将切断抽汽逆止阀的动力气源，保证抽汽逆止阀关闭。2.2.4 系统主要设备结构EH系统主要分成EH供油系统和EH执行系统2大部分，现将其中的一些主要设备介绍如下：EH供油系统由EH油箱组件，精密滤器，高压蓄能器，回油蓄能器，管道节头及阀门

25、等组成。EH油箱组件上包括一个可装200加仑（600MW机组为300加仑）抗燃油的油箱，2个主油泵，2套循环泵组，逆止阀，溢流阀，蓄能器，进、出油滤芯，液位计，液位开关，磁棒，加热器，冷油器，一个安装了压力开关、差压开关、温度开关等的端子箱等。EH执行系统包括油动机、危急遮断控制块、低EH油压试验块、隔膜阀和空气引导阀等。.1 抗燃油在高压供油系统中必须使用三芳基磷酸脂型的合成油，维护使用中应严格地遵循油制造公司的有关指导，包括油的使用，贮存，处理等，相关事项参见“第7章 设备维护和检修”中的有关内容。2.2.4.2 EH油箱组件如图2-5“EH油箱组件”所示，其设备有：1、一个有足够容量的不

26、锈钢油箱。在油箱顶部的人孔装有一个由螺栓联接的盖板。油箱底部有一个手动的泄放阀，配有多个油泵吸油口和回油口。2、相同容量的两个主油泵。每个油泵通过柔性联轴器分别与驱动马达相联。每个油泵设计成可连续工作，并布置在油箱的下方，以保证正吸入头。油泵的结构如图2-6所示。这是一种恒压变流柱塞泵，油泵的输出流量会根据系统的用油量自动调节，压力调节螺丝（28-11）用于调节油泵输出油压，该油压作用于套筒（21）内，套筒顶在可倾盘（9）上，与弹簧（19）力相平衡，系统用油量增大，油压就会降低，弹簧（19）就会将可倾盘（9）以枢销（10）为支点的倾斜角加大，使每个柱塞（6）在电机旋转一周过程中在筒体（3）中的

27、轴向位移量加大，即吸排油量加大，油泵的输出流量加大，满足系统用油量后达到新的平衡点；反之，套筒（21）推动可倾盘（9），会使油泵输出流量下降，达到较小流量时的平衡点。由此可以看到，这是一种有差调节，流量加大会使输出压力略有下降，反之，会使输出压力略有升高。调节螺丝（22）限制套筒（21）退回的最大行程，当套筒（21）退到靠上调节螺丝（22）时，象征着油泵达到了最大流量，如此时油泵的输出流量仍不能满足系统的用油量，泵的输出压力就会不受控制地下降。调整调节螺丝（22）的位置可以调节油泵的最大流量，一般将调节螺丝（22）的位置确定在油泵最大流量为额定值。当流量极小时，可倾盘（9）上的压力盘（16）的

28、平面将接近与泵的旋转轴线垂直，故该种泵短时间的闷泵运行不会损坏。由于该种泵工作时滑靴（7）将在压力盘（16）上高速磨擦，磨擦面间的静压力的大小与泵的输出压力成正比，磨擦面间必须有高压油润滑，泄出的润滑油直接排在泵的壳体内，所以必须在泵壳上接一根回油管到油箱，位置可在安装螺塞（58）处，同时还必须注意在泵壳内无油时不要让泵高速运转，避免不必要的损坏。3、2套循环泵组。1套用于冷却循环，一套用于过滤循环，油泵均为相同的叶片泵。正常运行时都不必投运。泵组上布置了可接软管的吸油口，在经过相关阀门的适当操作后，可以通过软管从油桶中吸油，即兼具了加油装置的功能。4、每一个泵吸油管上都安装了滤网，可以在相关

29、的泵停运时更换滤芯。5、一个控制块（如图2-7）装在油箱顶部。它加工成能安装下列部件：a、 2个滤芯式3微米金属丝网滤器（图中所示为早期产品，采用4个体积较小的滤芯），一个泵出口通一个滤芯，每个滤器均分开安装及封闭。这些滤器可以清洗和重新使用，但必须要按专门的清洗技术进行。b、 两个逆止阀（如图2-8）装在每个泵的出口侧高压油路中，位于控制块中滤器的下游。c、 一个溢流阀（如图2-9）位于逆止阀的下游。用来监视油压，并且当油压高于设定值时，将油送回油箱。d、 2个截止阀正常时全开，手动关闭其中的一个阀门，就使得控制块中对应的部分与高压油总管隔绝，便可对此部分的滤器、逆止阀以及泵进行在线维修。关

30、闭其中的一个阀门，只隔绝双重系统的一路，不会影响汽轮机的运行。e、 图2-7中还有2个卸荷阀，这是在早期产品中配合主油泵采用定量叶片泵使用的，在主油泵改为恒压变流的柱塞泵后已经取消。6、四根装有磁钢的空心不锈钢杆全部侵在油中。每个杆可以分别拆出进行清洗。7、两个安装在顶部的浮子型液位报警装置（早期产品），当液位改变时，推动开关机构。它们的控制安排如下：a 一个液位报警装置使低位报警开关及低低液位遮断开关（与停泵联锁）动作。b 一个液位报警装置使高液位报警开关及低低液位报警开关动作。新产品采用磁翻板液位计带液位开关，功能相同。8、一个针阀装在油泵压力开关邻近油路上。可用于对备用油泵启动开关进行控

31、制，定期进行备用油泵启动试验。新产品还与针阀并联配置了一个电磁阀，便于进行遥控试验。9、一个温度计装在仪表板上，监视油箱内油的温度。新产品配置了数显式的温度控制器，安装在油箱端子箱的侧面，兼有温度开关功能，而把指针式温度计取消了。10、一个手动方向控制阀装在泄回油处的管路上，此阀门根据需要使回油通过某一个或同时通过两个冷油器后回油箱。11、一个弹簧加载逆止（溢流）阀装在另一路泄回油箱的管路上，这样可在冷油器和回油滤芯堵塞时和/或回油压力过高时，使回油旁路绕过冷油器。12、两个冷油器装在油箱边上。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。冷却水量可手动控制或由电磁阀自动控制，电磁

32、阀的动作信号取自温度控制器。13、冷油器上游配置了回油滤器，可以改善油质。老产品部分机组将该滤器取消了。14、一个端子箱装有接线端子排及以下的压力开关组件：a、2个压差开关（63/MPF-1和63/MPF-2）。每个压差开关指示出装在主油泵出口油路上的滤芯进口侧与出口侧的压差。如果压差达到大约0.69MPa，则开关就会发出报警信号，以表示此滤器被堵塞，并且需要清洗或调换。新产品增加了过滤循环滤器压差开关（63/MPF-3）和回油滤器压差开关（63/ORF），整定值在0.21MPa。b、一个压力开关（63/MP）感受油系统的压力过低信号，调整到当压力低至10.411.1MPa表压时，接点闭合，并

33、启动备用油泵。c、一个压力开关（63/HP）感受油系统的压力过高信号，调整到当压力高至16.116.4MPa表压时，接点闭合，并发出报警信号。d、一个压力开关（63/LP）感受油系统的压力过低信号，调整到当压力低至9.3110.2MPa表压时，接点闭合，并发出报警信号。e、一个压力开关（63/PR）感受有压回油压力过高信号，调整到当压力高至0.210.27MPa表压时，接点闭合，并发出报警信号。在部分老产品中取消了该压力开关。15、一个气液式高压蓄能器装在油箱的旁边，用来减小系统压力波动。此蓄能器是一个有丁基橡胶气囊的油缸。气囊内预先充进的氮气压力与外侧油系统中的油压相平衡。此蓄能器通过一个蓄

34、能器块与油系统相连。蓄能器块上有一个截止阀能够将蓄能器与系统隔绝。以进行充气压力检查、重新充气或维修。蓄能器氮气一侧有一个压力表，用以检查充氮压力，某些进口蓄能器产品不配压力表，而是提供一个手提式测压工具。2.2.4.3 精密滤器如图2-10所示，精密滤器组件是一个硅藻土滤器串联一个波纹纤维滤器组成。此精密滤器组件是位于高压油总管节流孔后的管路上，此节流管路（装有一个通常关闭的阀门）将使大约每分钟3.8升的油流过滤器组件，送回油箱。此精密滤器组件中的硅藻土过滤器可以被旁路，此时油仅通过波纹纤维滤器，此种运行方式一般是在波纹纤维滤器中的滤芯第一次通油时，一般需要34小时，使滤芯得到充分滋润，达到

35、良好的过滤效果后才能投运硅藻土滤器。此旁路管路是经节流孔的，并且装有一个通常关闭的阀门。每个滤器还装有一个压力表，当滤器中的滤芯需要更换时，此压力表就指示出不正常的高压力（高于0.21MPa）。硅藻土滤器以及波纹纤维滤器均为可调换滤芯的型式。当管路上的阀门关闭时，滤器盖可以拆去，以便调换滤芯。盖与外壳的连接处装有垫片，以保证不漏油。如果任一个滤器油温在43.3至54.4之间，压力高达0.21MPa表压时，就需要调换滤芯。新产品配置了一种离子交换树脂型再生装置，代替原来的精密滤器组件。根据油质情况的不同，可以选择投运阳性离子或阴性离子滤芯。同时，还需配置脱水装置，与离子交换树脂型再生装置同时投运

36、。2.2.4.4 高压蓄能器辅助气液式高压蓄能器装在2个（某些600MW机组配4个）支撑架上，每个支架安装2个蓄能器（蓄能器容量有30L，40L，50L几种），布置在汽机两侧主汽阀调节汽阀组件近旁。每个蓄能器均装有一个测量气压的压力表（某些进口产品不配压力表，而配测压工具），各个蓄能器均与一个集合块相连。此集合块可通过阀门隔绝任何一个蓄能器，以进行充气压力检查、重新充气或检修。2.2.4.5 回油蓄能器四个气液式低压蓄能器装在有压力回油管上，它们作为缓冲器，在负荷快速卸去时，吸收回油系统中的油。蓄能器由一个橡胶气囊和钢外壳组成，橡胶气囊是用来将气室与油室分开的，气囊中充有0.207MPa的干燥

37、氮气，外壳上装有与橡胶气囊相连的充氮防护气体阀。2.2.4.6 油动机如图2-2“EH油动机及保安系统原理图”所示，EH油动机共有12台，其中主汽门油动机2台，调节汽阀油动机6台，再热主汽门油动机2台，再热调节汽阀油动机2台。再热主汽门油动机为全开全关控制型，没有电液转换器和LVDT；主汽门油动机、调节汽阀油动机和再热调节汽阀油动机均为可控制开度结构。2.2.4.6.1 主汽门油动机主汽阀由主汽门油动机（图2-11）操纵，它装在每个主汽阀弹簧箱的侧面，它的活塞杆与主汽阀杆通过杠杆相连。杠杆支点布置成油动机向外顶为开汽阀。油动机是单侧作用的，液压力提供开汽阀的力，关汽阀依靠弹簧力。油动机的主要部

38、件是油缸、控制块、溢流阀、截止阀、2个逆止阀和、滤芯、电液伺服阀和LVDT。控制块是用来将所有的部件安装及连接在一起的，它也是所有电气接点及液压接口的连接件。主汽门油动机上的溢流阀与EH油箱控制块上的溢流阀（图2-9）是相同的，但在油动机上作为卸荷阀使用，压力调节手柄只放在全开和全关2个位置，不作压力调节用。整个阀由导阀和主阀构成，导阀是由危急遮断总管油压控制的，起到快速泄油关闭油动机的作用。此种关闭与电气系统无关。当快速卸荷阀动作时，它将所有的工作油放到回油，此回油还与油缸的上端相连，并且可将放出的油贮存在上端，因而就不会引起回油管过载。阀门组件上的重型弹簧提供快速关闭所需的力。卸荷阀与油动

39、机的油流通道相连。危急遮断油压作用在滑阀上方，高压油压力作用在滑阀下方，工作时两压力基本相等，靠着滑阀弹簧及上、下面积差的作用，使滑阀贴紧在滑阀座上，使油动机的高压工作油不会漏到回油去。当危急遮断油泄去时，高压油顶开滑阀，将油缸中的所有工作油放到回油去。快速卸载阀也可以用来手动关闭油动机。手动关闭任何一个油动机时，首先要关闭隔绝阀，以防止快速卸载阀放走大量的高压油，然后将压力调整杆反向慢慢旋出，观察油动机及阀门移动到关闭位置。如要重新打开油动机，首先将压力调整杆调到最高压力（向内旋足）的位置，然后慢慢打开隔绝阀。截止阀是用来切断供给油动机的高压油，这样就可以进行对油动机的不停机检修，如更换电液

40、伺服阀或快速卸荷阀。体形较大的逆止阀是用在回油管路上的回油逆止阀，用来防止在油动机检修期间由有压力回油总管来的油流回到油动机去。另一逆止阀是危急遮断油管路上的逆止阀，有了该阀，可在打开快速卸载阀关闭本油动机（无论它是在作试验还是在维修）时使其他油动机的位置不受影响，同时又防止检修时危急遮断油总管中的压力油倒灌。所有进入油动机的高压油均经过3微米滤器，这保证了任何时间均可以清洁的油供电液伺服阀工作。滤芯是金属丝网结构，至少应该一年换一次。如果用专门的清洗设备（建议用超声波）进行清洗的话，它也可以重新使用。电液伺服阀的结构如图2-12。电液伺服阀的原理如图2-13。电液伺服阀是由一个电力矩马达以及

41、带有机械反馈的二级液压功率放大所组成。第一级是由一个双喷嘴及一个单挡板组成，此挡板固定在衔铁的中点，并且在二个喷嘴之间穿过，使在喷嘴的端部与挡板之间形成了二个可变的节流孔。由挡板及喷嘴控制的油压作用在第二级滑阀两端的端面上。第二级滑阀是四通滑阀结构，在这种结构中，在相同的压差下，滑阀的输出流量与滑阀开口成正比。一个悬臂反馈针固定在衔铁上，穿过挡板嵌入滑阀中心的一个槽内。在零位位置，挡板对流过二个喷嘴的油流的节流相同，因此就不存在引起滑阀位移的压差。当有信号作用在力矩马达上时，衔铁及挡板就会偏向某一个喷嘴，使得滑阀两端的油压不同，从而推动滑阀移动，使高压油进入油缸高压腔或将油缸高压腔中的高压油泄

42、放至回油，油动机的动作使LVDT的反馈信号与阀位指令信号趋向一致。此时，作用在力矩马达上的电流消失，挡板在喷嘴作用下回到中间位置，滑阀两端的压差为零，滑阀就在反馈针的作用下回到原始位置，直到输入另一个信号电流为止。LVDT即线性位移差动变送器，是一种电气机械式传感器，它产生与其外壳位移成正比的差动电信号。它由三个等跨分布在圆筒形线圈架上的线圈所组成，一个磁铁芯固定在油动机连杆上。此铁芯是沿轴向在线圈组件内移动，并且形成一个连接线圈的磁力线通路，中央的线圈是初级的，它是由交流中频电进行激励的。这样，在外面的二个线圈上就感应出电压。这二个外面的线圈（次级）是反向串接在一起的，因而次级线圈的二个电压

43、相位是相反的，变压器的净输出是此二个电压的差。铁芯的中间位置，输出为零，这就称作零位。零位是机械地调整在油动机行程的中点。LVDT的输出是交流的，它必须由一解调器进行整流，以便与要求的油动机位置信号相加。2.2.4.6.2高压调节汽阀由油动机高压调节汽阀由油动机（图2-14）操纵，它装在每个蒸汽室的侧面，它的活塞杆通过一对连杆与调节汽阀杠杆相连。杠杆支点布置成油动机向上移动为开汽阀。油动机是单侧作用的，液压力提供开汽阀的动力，关汽阀依靠弹簧力。油动机的主要部件和功能均与主汽门油动机相同，仅仅是油动机的行程较短。2.2.4.6.3 再热主汽阀油动机再热主汽阀由油动机（图2-15）操纵，它装在每个

44、再热主汽阀弹簧箱上，它的活塞与再热主汽阀活塞杆直接相连。活塞向上运动开启阀门，向下运动关闭阀门，阀门在全开或全关位置工作。油动机是单侧作用的，液压力提供开汽阀的力，关汽阀是依靠弹簧力。油动机的主要部件是油缸、控制块、电磁阀、溢流阀、截止阀、2个逆止阀。与主汽门油动机相比，多了一个电磁阀，少了电液伺服阀和LVDT。电磁阀用于远距离关闭阀门以进行定期的汽阀门杆活动试验。当电磁阀通电动作时，它迅速地将本再热主汽阀的危急遮断油压泄去，从而引起快速卸荷阀动作。在再热主汽阀全关后，电磁阀将失电，再热主汽门会重新开启。注意，在机组发出遮断信号时，系统将泄去危急遮断油压，此时电磁阀无论是否通电励磁都会使油动机

45、快速关闭。2.2.4.6.4再热调节汽阀油动机再热调节汽阀由油动机（图2-16）操纵，它装在再热调节汽阀的上方，它的活塞杆与再热汽阀门杆直接相联，活塞杆腔通高压油，向上为开汽门。油动机是单侧作用的，液压力提供开汽阀力，关汽阀依靠弹簧力。油动机的主要部件是控制块、油缸、截止阀、2个逆止阀、滤芯、LVDT、电液伺服阀（或节流孔板）（图中只画出节流孔板而未画出电液伺服阀）、电磁阀加节流孔板、卸荷阀等。其中控制块、油缸、截止阀、2个逆止阀、滤芯、LVDT、电液伺服阀的作用与主汽门油动机相同。安装电液伺服阀处的节流孔板是用来代替电液伺服阀进行内泄漏检测。当该油动机只作二位控制（全开和全关）用时，也可以用

46、节流孔板代替电液伺服阀，同时取消LVDT。电磁阀加节流孔板有2个作用，一是在电磁阀不通电时，高压油经节流孔向OPC母管和卸荷阀供油，而该油路与电液伺服阀的开关状态无关；二是当电磁阀通电时，将卸荷阀上的OPC油压泄去，使该油动机快速关闭，但借助于OPC逆止阀的作用，对OPC母管的油压不产生影响。该油动机上的卸荷阀结构（如图2-17）与其它油动机有所不同，这是由于IV的油缸直径和行程都比较大，象其它油动机一样采用溢流阀作为卸荷阀已不能满足快关要求。如图2-17，当OPC油压泄去时，溢流阀的阀芯在弹簧力的作用下处于开启位置（向上）；当OPC油压上升时，首先将油压作用于阀垫上方的小腔室，将阀体向下移动

47、，直到上阀座低部密封线密封（此时，阀体下密封线应留有一定的间隙，这是因为一方面在机械加工上无法达到上下二道密封线同时严格密封的要求，另一方面是为了一旦从油缸来得EH油有压力时，留下的间隙可以排油泄压，避免将阀体向上推动，使上阀座下的密封线出现间隙，无法建立阀垫上方OPC油压腔室内的压力，以至不能最终达到关闭卸荷阀的目的），然后OPC油通过节流孔进入阀垫上方OPC油压腔室，由于上阀座在装配以后留有上下0.40.6的串动间隙，仅依靠阀垫与上阀座之间的“O”形橡胶密封圈的弹力将间隙留在阀垫与上阀座之间，随着阀垫上方OPC油压腔室内压力的升高，作用于阀垫大面积上的力将进一步压缩“O”形橡胶密封圈，推动

48、阀体向下移动，直到阀体下间隙消除为止，这就完成了关闭卸荷阀的过程。由于OPC油压作用于阀垫上的总面积约为从油缸来的EH油压作用于阀体下方的面积的1.4倍，即使OPC油压略低时，卸荷阀也不会顶开。2.2.4.7 危急遮断控制块图2-18所示的危急遮断控制块，装于汽轮机前轴承座旁。其主要功能是在危急遮断装置（ETS）和AST（作用于高压主汽阀与再热主汽阀）与OPC（作用于高压调节汽阀与再热调节汽阀）母管之间提供接口。主要的元件是块，2只OPC（超速保护控制）电磁阀，4只AST（危急遮断）电磁阀和2只逆止阀。块内部加工了必要的通道，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，都用螺塞塞住或

49、装有管接头供现场接管。每个螺塞都用“O”形圈密封。当调换螺塞时，无论如何用新的“O”形圈。电磁阀示于图2-19，均为2位2通。OPC电磁阀与AST电磁阀的区别是：OPC电磁阀是由内部供油控制的，而AST电磁阀则由高压油路来的外部供油控制；OPC电磁铁为直流电磁铁，AST电磁铁为交流电磁铁；OPC电磁阀与AST电磁阀的阀体结构相同，仅需调整内部节流孔的安装位置，将OPC电磁阀调整为常闭型，即失电关闭，而将AST电磁阀调整为常开型，即失电打开。各电磁阀按功能标识，并在图2-18中给出编号，分别为63-12/OPC和63-14/AST。2只OPC电磁阀对超速保护（OPC）信号起反应。万一发生甩负荷（

50、超过30%），或者当机组超速到额定值的103%时，则DEH将给电磁阀约3秒的脉冲信号，于是，将OPC油快速泄放到回油管。调节汽阀与再热调节阀将迅速关闭。采阅图2-2，止回阀将在OPC泄压时保持危急遮断（AST）母管中的油压，使主汽阀及再热主汽阀保持开启状态。DEH来的OPC信号，使调节汽阀及再热调节阀关闭，在汽轮机内部的余汽膨胀后，汽轮机转速将降低。当汽轮机转速稍稍降低后，将切断电磁阀电源，电磁阀将关闭。DEH控制调节汽阀，调节汽轮机转速在同步转速。再热调节阀将以一受控制的速度打开。然后，将机组同步并带负荷，以防止机组迅速冷却。系统中提供两个OPC电磁阀，作为双重保护，以防止一只阀失效，而使O

51、PC控制失效，为机组留下超速隐患。4只危急遮断电磁阀（20/AST）都是两级动作阀，其第一级动作是正常时通电关闭。经节流后的油，通过导阀窗口进入阀门左侧。电磁阀处于通电关闭状态时，堵住回油通道，其结果是，高压油在第二级滑阀后产生一不平衡力，此力与弹簧的附加力保持滑阀在阀座上，堵住危急遮断母管到回油的油流，使机组建立AST油压。当电磁阀失电时，将打开回油口，使经过节流后进入导阀的油失压，从而使第二级滑阀后提供的不平衡力随即消失，于是滑阀打开。4只AST电磁阀分为两个通道。通道1包括20-1/AST与20-3/AST，而通道2则包括20-2/AST与20-4/AST。每一通道由在危急遮断系统控制柜

52、中各自的继电器保持供电。危急遮断系统的作用为，在传感器指明汽轮机的任一变量处于遮断水平时，打开所有的AST电磁阀，以遮断机组（详见ETS说明）。系统设计成在任一电磁阀故障拒动时，不会影响系统功能。这就是如前所述，设计成两相同独立通道的原因。每一通道有其本身的继电器、电源和监测所有汽机遮断变量的能力。遮断汽轮机需要两个通道同时动作。如果发生一偶然性遮断事故，至少在每一通道中有一AST电磁阀应动作，才能遮断汽轮机。每一通道可以分开地在汽轮机运行时作试验而不会产生遮断或在实际需要遮断时拒动。在试验时，通道的电源是隔离的，所以一次只能试验一个通道。2.2.4.8 EH试验块EH试验块如图2-20, E

53、H高压油（HP）从进油口处接入，经进口截止阀后进入两路并联油路。任意一路都先经节流孔后通向压力表和压力开关（63/LP），中间旁路电磁阀和手动试验阀均排回油。试验时，2个电磁阀是电路互锁的，不会在试验时同时打开，2个手动试验阀应注意不可在开机时同时打开，避免造成停机。在打开一个电磁阀或手动试验阀时，该路压力表和压力开关将接收到油压低信号，但因与母管之间有节流孔隔离，故不会影响母管压力，从而达到试验的目的。正常运行时，节流孔将基本不起作用，压力表和压力开关将感受系统的实际压力。2.2.4.9隔膜阀隔膜阀如图2-21所示，它联系着润滑油系统与EH油系统。其作用是当润滑油系统压力降到不允许的程度时，

54、可通过EH油系统遮断汽轮机。两个系统间确切的关系，可参阅图2-2。隔膜阀装于前轴承座旁。当汽轮机正常运行时，润滑系统的高压油通入阀盖内隔膜上面的腔室中，使阀保持关闭。此作用于隔膜上的油压，克服了弹簧压力，使阀头向下关闭，堵住AST母管通回油的通道，使EH系统投入工作。安装时应注意方向，如果将方向装反了，就使流关型变成流开型阀，会影响到关闭油压值。调节调整螺丝可以改变弹簧的预紧力，从而改变关闭阀门所需的油压值。超速遮断机构或手动超速试验杠杆的单独动作，或同时动作，均能使润滑油压力消失或降低，因而使压缩弹簧打开阀门，把AST油排到回油管。AST油压的消失，将关闭所有的进汽阀与抽汽阀，打开各旁路与疏

55、水阀。2.2.4.10 空气引导阀空气引导阀结构如图2-22所示。在油缸内无油压时，在弹簧的作用下，挡圈堵住从空压站来的压缩空气，而抽汽逆止阀中的残留空气可以从排大气口中排去，保证抽汽逆止阀的可靠关闭；当OPC油压力进入油缸的EH油进口，就会克服弹簧力，档圈将排大气口堵住，从空压站来的压缩空气送到抽汽逆止阀，为抽汽逆止阀的开启作好准备（是否真的开启，另有电磁阀控制）。2.3 低压油调节保安系统简介在早期液调汽轮机产品上，我们都采用低压油调节保安系统。在引进DEH控制技术后，低压油调节保安系统还广泛应用于小功率机组（135MW及以下）上，特别是在对一些液调汽轮机进行电调改造时，采用低压油调节保安

56、系统更具有系统简单、改造工作量小、施工周期短等许多优越性。本文仅以125MW汽轮机调节保安系统改造为例作一个简单的介绍。2.3.1 系统油路图2-3为125MW汽轮机调节保安系统图(改造)。压力油来自汽轮机主油泵，压力等级为2MPa，在汽轮机转速未达到主油泵工作转速时来自交流润滑油泵或危急油泵，介质为透平油。一路压力油作为动力油直接送到油动机及有关保安部套；另一路压力油作为压力信号油经过2个并联布置的滤芯后送到各个调节元件，为了保持有关调节元件工作的稳定性，滤芯下游的透平油的清洁度相对要好得多，而且还设置了蓄能器以稳定压力。到达油动机的压力油送到错油门的进油口，错油门根据电液转换器的输出油压信

57、号确定是否将油送入油缸；一路压力油送到危急遮断试验油门，作为喷油试验的油源；2路压力油同时送到危急遮断油门，当危急遮断油门处于遮断位置时，将压力油送到超速指示器，显示遮断信号。滤芯下游的压力油送到每一个电液转换器的压力油入口，作为压力信号油的油源；一路送到启动阀，作为复位油的油源和主汽门操纵座的开启动力油源；一路经节流孔后形成超速保护油油压。启动器产生的复位油一方面复位启动阀，另有一路送到2个危急遮断油门；启动阀复位后将给各个电液转换器、主汽门操纵座和危急遮断油门送出安全油油压。2.3.2 系统设备工作原理简介125MW汽轮机调节保安系统改造所用到的设备有1套滤油器（带2个滤芯，可在线更换）、

58、2个蓄能器、1套启动器和启动阀、2个主汽门操纵座、2个再热主汽门操纵座、2个调节汽阀油动机（每个油动机带1个电液转换器、1个行程变送器）、2个再热调节汽阀油动机（每个油动机带1个电液转换器、1个行程变送器）、1个危急遮断装置、1个危急遮断试验油门、2个危急遮断油门、2个超速指示器、2个喷油试验装置、2个危急遮断器（飞锤）、2个OPC电磁阀、2个AST电磁阀、2个主汽门活动试验电磁阀和2个再热主汽门活动试验电磁阀等。2.3.2.1 滤油器为了电液转换器、启动阀等元件的工作稳定、可靠，消除透平油中的杂质对这些元件的影响，系统中布置了一套滤油器。滤油器配置了2个并联工作的滤芯，切断某个滤芯上下游的隔离截止阀，就可以在线更换滤芯。2.3.2.2 蓄能器由于低压油调节保安系统中的油动机的开度是由电液转换器的输出油压确定的，而电液转换器的输入油压的波动对输出油压有一定的影响，故在滤油器的下游设置了2个并联方式工作的蓄能器，蓄能器皮囊内预先充入的有压力的气体可以在油压波动时吸收波动能量，使油压稳定。2.3.2.3 启动器和启动阀启动器和启动阀实际上就是一个错油门，由手柄或伺服电机操纵，当反向旋转手柄或遥控操纵伺服电机反向旋转时，错油门接通压力油与复位油之间的窗口，送出复位油压，