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1、汽轮机控制系统知识讲座,2013.2.17,目录,1、汽轮机调节及润滑系统总述2、调节油系统流程简述3、速关组件结构及原理简述4、速关阀结构及原理简述5、油动机结构及原理简述6、调节汽阀结构及作用简述7、调节系统图原理解读,一、汽轮机调节及润滑系统总述,1、油系统简述： 28000空分汽轮机润滑及调节系统用油由润滑油站统一提供，油采用牌号为VG46的汽轮机专用油。供油在油泵出口分两路分别接到润滑油、调节油总管。0.25MPa的润滑油由各分管路供给汽轮机前、后径向轴承，推力轴承。调节油总管油压为0.85MPa，为减少因用油量变化引起的油压波动，在调节油管路上装设一只43L的液压蓄能器。流程简图如
2、下：,一、汽轮机调节及润滑系统总述,2、28000空分油泵抗晃电改造情况简述： 2010年9月，电气一车间为了最大限度地减小晃电对生产的影响，保证系统安全运行，投资了数万元对空分两台油泵进行抗晃电改造，增设了两台变频器及抗晃电的直流支撑装置，正常时2台润滑油泵同时运行，对变频器设置自动提速、故障切换功能(即将2台变频器都设置成2频段运行，而频率切换信号为另外1台变频器运行信号停和油压低于0.2MPa（现在联锁另一台油泵提速的油压为0.2MPa）)与另外1台变频器运行提速信号相串联，这2个条件是并列的关系)，在发生晃电时，直流支撑装置起到支撑抗晃电功能，满足空分空压机组油压正常提供的要求。经过与
3、工艺反复配合试验确定：正常情况下2台油泵电机在32Hz （50mA）低频运行，如果有1台故障(电气和泵本体故障)，另1台立即提升频率为47 Hz （75mA）；晃电时，由直流支撑装置供电，电网正常时，直流支撑装置自动退出。,一、汽轮机调节及润滑系统总述,3、汽轮机调节系统概述 调节系统主要用于汽轮机的调节、控制及安全保护。 转速调节回路是汽轮机调节系统的基本环节，该回路主要由转速传感器、转速控制系统（505）、电液转换器、油动机和调节汽阀组成。接受来自二个转速传感器变送的汽轮机转速信号，将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出420mA的电信号给电液转换器，再经电液转换器转换成二次油压，二
4、次油通过油动机操纵调节汽阀。 汽轮机的启动系统与转速调节系统密切相关，它由启动阀（1842、1843）和速关阀组成。速关阀与数字式调速器联锁，只有在速关阀开启后，才能进行启动、升速。 汽轮机的保护装置：超速停机、现场或控制室紧急停机、速关油压低停机等。,二、汽轮机调节油系统简介,速关组件,速关阀,速关阀,错油门,油动机,单向节流阀,二、汽轮机调节油系统简介,来自安全保护系统,40,16,420mA,电源24,60,1,2,03,2,04,去安全保护系统,1,05,1,至中控,蒸汽,现场图片,二、汽轮机调节油系统简介,调节油供油总管,蓄能器,错油门回油管,错油门动力油上油管,二、汽轮机调节油系统
5、简介,东侧速关阀,西侧速关阀,速关油管,回油管,启动油管,实验油管,二、汽轮机调节油系统简介,动力油进油管,二次油回油管,动力油回油管,油动机油管路图片,二次油进油,二、汽轮机调节油系统简介,速关组件部分,速关油出速关组件,速关油引压管,二次油出速关组件,二次油引压管,压力油进速关组件,东侧试验油出速关组件,启动油出速关组件,西侧试验油出速关组件,启动油引压管,速关组件底部回油,三、速关组件结构及原理简述,速关组件：是将调节系统中一些操作件集装在一起的液压件组合，它不仅使操作便捷，并且也使得油管路及电器线路的布置趋于合理、简化。 速关组件的作用：用于汽轮机速关阀的就地启动、就地停机、遥控停机及
6、速关阀联机试验。,速关阀简图,1、速关组件的外部结构：,三、速关组件结构及原理简述,东侧面绘制图,东侧面实际图片,停机电磁阀2223,辅助滑阀2200,1、速关组件的外部结构：,三、速关组件结构及原理简述,南侧面绘制图,南侧面实际图片,启动油换向阀1843,速关油换向阀1842,电液转换器,1、速关组件的外部结构：,三、速关组件结构及原理简述,西侧面绘制图,西侧面实际图片,停机电磁阀2222,试验油出速关组件,启动油引压管,1、速关组件的外部结构：速关组件北侧面图示.doc,三、速关组件结构及原理简述,北侧面绘制图,北侧面实际图片,三、速关组件结构及原理简述,2、速关组件的工作原理：,（1）速
7、关阀联机试验功能试验阀2309，是手动换向阀，可对两只速关阀进行试验。试验步骤：将手柄向操作侧拉动，压力油P便与试验油H1接通，即可对东侧速关阀进行试验；推动手柄则使压力油与试验油H2接通，即可对西侧速关阀进行试验。 由于在H1、H2油路上有节流孔，所以手动换向阀投入或退出试验的操作不会影响机组的正常运行。,三、速关组件结构及原理简述,（2）速关阀联机试验原理,1、原理：速关阀的油缸部分装有试验活塞，压力油经节流孔进入试验活塞右端腔室，由于试验活塞面积大于油缸活塞面积，因此当试验油压大于某一数值后，在油压力的作用下试验活塞推动油缸活塞、活塞盘、阀杆、阀碟同时向关闭方向移动，行程为h(约20mm
8、)，这一行程不影响机组的正常运行。速关阀.tif,2、试验结果：速关阀状况良好 P2P1，若P2P1，则表明速关阀杆有盐垢或油垢沉积，导致阀杆增加了额外阻力，致使速关阀动作不正常。其中P1为需用试验压力； P2为试验活塞开始移动时的试验油压；根据公式： P1=A+B（P40.1）（单位MPa）其中 A、B是与规格有关的特性值，能够查到。（A=0.1893；B=0.724）其中P4是机组运行时的速关油压值。,2309,三、速关组件结构及原理简述,（3）速关组件实现速关阀的开启原理, 首先检查紧急停机电磁阀2222、2223处于带电状态，如不带电则通知控制室送电。 在速关组合件就地同时将手动阀18
9、42、1843 逆时针旋转（从上往下看）到位，手动阀1843 的P口和B口导通，建立启动油F，在启动油通向速关阀的同时，F也通向2200，并打开组合阀2200（由液相单向阀、充液阀和插装阀组成），压力油通向1842，此时手动阀1842 的P口与B口导通，此时插装阀DG16仍处于关闭状态，切断了压力油P与E2 通道。,三、速关组件结构及原理简述,（3）速关组件实现速关阀的开启原理,当启动油压F达到0.6Mpa以上时，先让旋转手动阀1842 复位，即1842的P-A，B-T为通路，插装阀DG16开启，建立速关油E2，当速关油压0.6Mpa时，1843复位，即P油口阻断，B-T为通路，于是启动油开始
10、回油，因为1843回油口装有节流孔板和可调节流针阀，启动油回油缓慢，并可调整，以控制速关阀开启速度，此时速关阀徐徐打开。在1843复位后，P油口阻断，通往2200的压力油被速关油取代控制2200中的充液阀，使插装阀保持常开状态。注意：在机组运行中，一旦速关油压降低，则充液阀回油口关闭，相应插装阀关闭，切断P-E2通路，致使速关阀关闭，机组停机。,三、速关组件结构及原理简述,3、速关组件中的电液转化器,电液转换器1742不属于速关组件的功能元件，它主要是利用速关组件的油路（即：速关油通往电液转换器的二次油）集装在速关组件中。 电液转换器的作用：把电子调节器（505）发出的420mA的电流信号，转
11、换为相应的二次油压力（0.150.45MPa），从而使油动机作出反应，改变汽轮机运行状况。,三、速关组件结构及原理简述,（4）速关组件的遥控及手动停机,1、遥控停机： 停机电磁阀2222、2223分别用于汽轮机的遥控停机，右图所示的电磁阀为不带电状态，正常运行或启动开车时为带电状态。 启动或正常运行时，2222和2223为压力油的通路，此时电磁阀的P-B为通路，插装阀DG40在压力油的作用下关闭，当2222或2223的一只失电，即电磁阀的B-T通路打开，DG40上腔与回油口接通，于是DG40开启，速关油迅速泄放，速关阀关闭，实现停机。2、手动停机：手动停机阀2250，用于汽轮机的手动停机，操作
12、时将2250前方的一块红色护板向操作侧翻下，拉动手柄，结果与电磁阀失电一样，使汽轮机停机。,1、速关阀的结构：,四、速关阀的结构及原理简述,（1）作用： 速关阀也称主汽门，它是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要关闭机构，在紧急状态下能立即隔断汽轮机的进汽，使机组快速停机。（2）结构组成：主要由阀体和油缸两部分组成。具体结构如下图：速关阀.tif,2、速关阀开启与关闭原理：,开启：启动油F 通至活塞右端，活塞在油压作用下克服弹簧力被压向活塞盘，使活塞与活塞盘的密封面相接触，之后速关油E 通入活塞盘左侧，随着活塞盘后速关油压的建立，启动油开始有控制的泄放，于是活塞盘和活塞如同一个整体构件在两侧油压差作用
13、下，持续向右移动直至被试验活塞限位，由于阀杆右端是与活塞盘连接在一起，所以在活塞盘移动的同时速关阀也就随之开启。 关闭：速关阀的关闭由保安系统操纵，如果保安系统中任何一个环节发生速关动作，都会使速关油失压，在弹簧力作用下，活塞与活塞盘脱开，活塞盘左侧的速关油从回油口排出，活塞盘连同阀杆、阀碟即刻被推至关闭位置。,五、油动机的结构及原理简述,1、油动机的结构：,（1）作用原理： 油动机是调节汽阀的执行机构，它通过电液转换器把电子调节器输送的4-20mA电信号转换为0.15-0.45Mpa的二次油，并通过单向节流阀由内部管路传给错油门。错油门将二次油压与弹簧设定值比较后，使错油门滑阀上行或下行，操
14、纵油缸活塞移位，带动调节汽阀开大或关小，从而调节汽轮机进汽量，达到调整汽轮机运行的目的。（2）结构组成：主要由油缸、错油门、连接体和反馈机构组成。如下图：,2、错油门的结构及原理：如图3、调节汽阀的升程与油动机的关系： （1） 根据输入油动机二次油P2变化范围0.150.45Mpa，P2与油缸活塞杆行程hz（即油动机升程155mm）的对应关系与反馈板型线有关。反馈板型线有直线和特定曲线两种，在反馈板型线已确定的情况下，P2hz关系可利用拉杆上的调节螺栓改变反馈板安装角的方法来加以修正。不过要注意，反馈板安装角改变必然改变油动活塞动作的初始值，活塞起始动作时的二次油压值通常是通过调节螺钉来调整。
15、 （2） 空分汽机的调节汽阀的调节特性，可根据配套图纸（调节汽阀特性线）来进行校正，配套汽阀的升程hv（70mm），反馈板行程为22mm，阀门0100%的开度分别对应二次油压0.150.45MPa。,五、油动机的结构及原理简述,六、调节汽阀的结构及作用简述,1、调节汽阀的结构：,（1）作用：调节汽阀的作用是按照控制单元的指令改变进入汽轮机的蒸汽流量，以使机组受控参数（功率或转速、进汽压力、背压等）符合运行要求。（2）结构组成：主要由调节阀、传动机构和油动机三部分组成。 调节阀包括阀杆、阀梁、阀碟及阀座等。 传动机构由支架和杠杆组成。如图所示,六、调节汽阀的结构及作用简述,2、调节阀的结构：,结
16、构组成：主要由阀杆、阀梁、阀碟及阀座等组成。如图所示,图解：（1）空分汽轮机配置5只如图所示的阀，第5只阀（按开启顺序为第5只，位置在中间）是内旁通调节阀（通过蒸汽室进入转鼓级 不通过喷嘴 ），前4只是喷嘴调节阀。 （2）每只阀的开启顺序由空行程h或阀门衬套决定，空分汽轮机的第1只阀的h=2。 注意：油动机活塞杆与传动机构杠杆连接时必须满足如下要求：油动机活塞在0行程（上死点）位置时，阀梁与阀碟脱离接触且最小间距为2mm，如图所示，以避免阀杆受压弯曲。,调节汽阀的阀门开启次序、阀门升程及流量等参数“调节汽阀特性线！,七、调节系统图原理解读,来自安全保护系统,40,16,420mA,电源24,60,1,2,03,2,04,去安全保护系统,1,05,1,至中控,蒸汽,谢谢,
