汽轮机调节保安系统及设备.docx

汽轮机调节保安系统及设备第一节概述汽轮机调节与保护系统是实现汽轮机启停、带负荷运行、防止机组在事故工况下严重超速、保护机组安全的转速（或频率）与负荷（或功率）的自动调节装置。一个好的调节系统在运行中应能适应各种运行工况的要求，即及时地调节汽轮机的功率，使它满足外界负荷的变化需要，同时又要维持电网的频率在50HZ左右，使两者有机地互相联系起来。一、汽轮机运行对调速系统的要求汽轮发电机组在运行中，作用在子上的力矩有：蒸汽作用在汽轮机转子上的主动力矩Md;转子旋转时叶轮和轴颈等产生的磨擦阻力矩Mf;发电机转子在磁场中旋转时受到的电磁阻力矩Memo若视汽轮发电机组的转子为刚体，则根据刚体转动的定律，转子的运动方程式为式中，I和3分别为汽轮发电机组转子的转动惯量和旋转角速度；为时间。1.电负荷变化后转速变化规律当功率平衡时，即Md=Mf+Mem时rIdd=0H,由于率0,则dd=0,也就是说转子的角速度等于常数；当用户耗电量减少时，引起电磁阻力矩Mem相应减少，如果保持主动力矩Md和磨擦阻力矩Mf不变，则Md>Mf+Memzdd>0,也就是说转子角速度增加，供电频率随之增加。反之，当用户耗电量增加时，转子角速度3减少,供电频率降低。2、汽轮机运行对调节系统的要求一个好的调节系统在运行中应能满足如下要求：1）当电网频率不变时，调节系统应能保证机组的转速不变。2）当蒸汽参数或供电频率在允许范围内变化时，调节系统仍能维持机组在零负荷至满负荷之间稳定运行，并能保证汽轮发电机组能顺利并网或解列。3）当负荷变化时，调节系统应能保证机组安全地从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况，而不发生较大的和长时间的摆动。4）当机组突然甩去全负荷时，调节系统应能保证机组维持空转。5）调节系统中的保护装置,应能在被监控的参数超过规定的极限值时，迅速自动动作，自动控制机组负荷或使机组紧急停机，以保证机组的安全。3、调节系统的静态特性和动态特性根据汽轮机运行对调节系统的要求，在运行中，汽轮机调节系统的静态特性和动态特性也应达到一定的指标。静态特性是指在各稳定状态下，汽轮机功率与转速之间的关系。将这种关系绘制成曲线即为静态特性曲线。速度变动率和迟缓率是衡量静态特性的两个重要指标。在额定参数下，对于单机运行汽轮机，其空负荷时所对应的最大转速nmax和额定负荷时所对应的最小转速nmin之差,与汽轮机额定转速n之比，称为该调节系统的速度变动率,即由于调节信号传递过程的延时及各部件的阻力和空行程，当外负荷变化使转速变化时，汽轮机的功率并未随之变化，而是当转速变化到某一数值时功率才开始变化，例如转速升高至nl时功率开始减小或转速降低至2时功率开始增加。因此在调节系统的静态试验时，升负荷和降负荷过程各有一条静态特性曲线，且不相重合，形成一个带状区域，称为不灵敏区或调节死区。在此带状区域内调节汽门的开度失控。通常，用迟缓率E来表示这种调节迟缓现象式中，nl、n2分别表示机组在同一功率下的最高转速和最低转速；n为额定转速。汽轮机运行时，调节系统静态特性曲线的形状应达到以下三点要求：1）应保证n=f（p）是单调递减函数，以保证静态稳定性。2在空负荷附近静态特性曲线应陡一些（即局部速度变动率要大一些）,其目的是控制机组的转速与电网频率同步，顺利并网，且并网后所造成的负荷冲击性较小。3）对于带基本负荷时机组，在额定负荷附近静态特性曲线应陡一些，以便在电网负荷变化引起频率变化时，保证机组的输出功率基本不变。汽轮机调节的动态特性主要是表征平衡被破坏后动态过渡过程的特性。其一是动态稳定性，即可控制机组从一个稳定工况过渡到另一个稳定工况；其二是动态超调量Anmax,即机组经受最大扰动（甩全负荷）后过渡过程的最大转速与新的稳定工况转速的差值，一般要求nmax<107108%n0;其三是过渡时间，要求动态过渡时间尽可能短，一般希望转速至多波动23次。二、汽轮机调节系统的分类汽轮机调节系统有不同的分类方式：按机组型式划分时，可分为凝汽式机组、供热抽汽式机组和背压式机组的调节系统，而凝汽式机组中的再热式和非再热式机组的调节系统也有区别的。按调节系统的类型来划分，可分机械式调节系统、液压式调节系统、功率一频率电液调节系统和数字电液调节系统，后者是用计算机来控制的，又称为采样控制系统。除中、小型电厂汽轮机用前两种调节系统外，现代发电用的大型机组，都是采用功频电液调节系统和由此发展起来的数字电液调节系统。三、中间再热式汽轮机的调节特性中间再热机组调节系统的特点，是由再热机组与非再热机组的区别而引起的。由于再热机组的再热器及其与汽轮机之间的联接管道一起形成庞大的蒸汽容积（又称再热蒸汽容积）,导致其调节系统有许多新的特点。再热机组的第二个特点是动态特性差。由于再热机组的容积时间常数Tv一般为812秒，而大型机组的转子飞升时间常数Ta一般只有68秒，因此，在机组甩负荷时，即使高压调节汽门能同时完全关闭，中间再热容积内贮存的蒸汽量，也能使汽轮机超速4050%o为此，再热机组必须设置高压调节汽门和中压调节汽门，以便在机组甩负荷时，两种调节汽门同时关闭，以确保机组的安全。当机组增加了中压调节汽门后，机组运行的经济性将有所降低。为了减少机组在运行时的节流损失，调节汽门的动作规律应不相同，高压调节汽门应全程可调。在负荷高于1/3额定负荷时，中压调节汽门处于全开状态，机组的负荷仅由高压调节汽门来控制；在低于1/3额定负荷时，机组的功率才由高压调节汽门和中压调节汽门同时控制。再热机组的第三个特点，是汽轮机和锅炉的协同配合问题。根据再热汽轮机的调节规律，从额定负荷到1/3额定负荷的范围内，当机组的负荷降低时，中间再热蒸汽的压力，随着机组的功率成正比下降；而在1/3额定负荷到零的范围内，由于中低压缸调节门参予调节，此压力维持不变。由于在主要负荷范围内，再热蒸汽压力随着机组的功率变化而变化，因此，不允许联通不同再热机组的再热器。而对于一台锅炉来说，新蒸汽与再热蒸汽流量之间有一定的比例关系，并据此来设计再热器的受热面积，因此，在机组正常运行时，也应保持这一比例关系，这样，两台再热锅炉之间的主蒸汽管道，也不能联通。基于上述原因，再热机组的主汽管道系统，应采用单元制热力系统。从调节角度看，汽轮机与锅炉的动态特性有所不同，再热汽轮机的时间常数为68秒，而锅炉则不一样，当负荷变化时，从改变燃料到蒸汽量的改变,需要一定的时间,对一般电站锅炉,时间长达100250秒。因而，变工况运行将给单元机组的控制带来困难，为了克服这个困难，应采取协调控制或预测控制的办法，以使锅炉和汽轮机都能较快地适应外界负荷的变化。从锅炉和汽轮机的启停和甩负荷工况来看，一般再热汽轮机的空载汽耗量为38%额定蒸汽量，而再热器的冷却蒸汽量则为百分之十几，要做到同时满足两种蒸汽量的要求,则汽轮机的高压缸应设置旁路。同样,机组甩负荷时，高压调节汽门和中压调节汽门将同时关闭，而再热器的冷却排出的蒸汽，也要通过旁路最后排入冷凝器。因此，也要设置旁路及其调节系统，以解决它们与主机调节系统的相互配合问题。第二节调节保安系统的组成汽轮机的调节保安系统采用数字式电调系统（DEH）,液压部分采用高压抗燃油系统（EH）oDEH硬件即可以与DCS的硬件相同，也可以是独立的硬件。本调节保安系统大致可分为DEH系统（电子部分）,EH供油系统，EH执行机构，危急保安系统、ETS（电子部分）和TSI系统几大部分。1.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、EH执行机构。EH供油系统是以高压抗燃油作为工质，为各执行机构及安全部套提供动力油源并保证油的品质。EH执行机构用来直接控制各汽阀的开度。EH执行机构共包含有主汽门油动机2台，高压调门油动机4台，再热主汽门油动机2台和再热调节汽阀油动机4台。油动机的开启、关闭或开度的大小均由DEH的电信号控制，同时还设有由AST油压控制的联锁保护功能。2、危急保安系统由危急遮断控制块、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。ETS（电子部分）是汽机的紧急停机装置，它根据汽轮机安全运行要求，接受就地一次仪表、TSI二次仪表及其他系统要求汽机停机的信号，控制停机电磁阀，使机组紧急停机，保护汽轮机。TSI是汽轮机的监测保护系统，在汽轮机盘车、启动、运行和超速试验以及停机过程中，可以连续显示和记录汽轮机转子和汽缸机械状态参数,并在超出预置的运行极限时发出报警，当超出预置的危险值时发送停机信号给ETS,使机组自动停机。660MW机组新蒸汽及再热蒸汽温度为566。（：,而透平油自燃着火温度为350,为防止高压透平油管路破裂而引起的电站火灾事故，本机组各进汽阀油动机动力用油均采用高压抗燃油。而各轴承用油及发电机密封用油均为透平油。因而形成两个独立的供油系统。第三节DEH系统660MW超临界汽轮机调节系统为高压抗燃油型数字电液调节系（DigitalEIectro-HydrauIicControlSystemr简称DEH）,它是把固体电子线路（数字计算机系统）与高压抗燃油系统的优点结合起来,使汽轮机调节系统执行机构（油动机）的尺寸大大缩小。由于该系统装有先进的微型计算机，所以能够解决各种各样的、日趋复杂的汽轮机控制问题，并且具有可靠性高、维护性好等特点。一、DEH的主要功能（DEH技术协议未到，以下内容参考）1.DEH具有''自动（ATC）、操作员自动、手动三种运行方式。2、汽机的自动升速、同步和带负荷、DEH提供在汽机寿命消耗允许条件下按照汽轮机所处不同热状态和蒸汽参数相适应的合理升速率；实现汽机从盘车转速到额定转速的自动升速控制。自动升速系统的设计，充分考虑蒸汽旁路系统的设置，以适应投入蒸汽旁路系统和不投旁路运行的启动升速方式，该系统应该包括：所有必须的预先检查，以满足进行自动升速的最低条件；所有调节汽机升速率的必要运算和监视过程；汽机升速率限制;汽轮发电机组的自动同期；能满足不同启动运行方式（冷态、温态、热态、极热态）的要求；带初始负荷；汽轮机负荷限制；DEH的操作显示设备应在主控制台上，以便运行人员能在升速过程的任何阶段进行控制监视；同时系统能连续监视升速过程；并能显示所有与升速相关的参数，对运行人员提供指导。在升速或带负荷过程中的任何阶段都能进行运行方式的切换选择。3、负荷控制。系统根据协调控制（CCS）或运行人员给出的负荷指令，自动调节汽轮发电机出力。该装置监视主机状态、汽轮发电机组辅助设备状态、汽机热应力及各限制机组出力的过程变量。当出现非常工况（如真空降低、汽压降低等）时,系统将把负荷指令信号限制到一个适当值，并发出负荷限制报警信号并给出接点输出。4、阀门试验及阀门管理。运行人员可在试验台上对阀门进行试验，可实现阀门开闭状态的在线和离线试验。DEH还应具有阀门管理功能（汽机进汽方式选择）。5、热应力计算和控制功能。系统可计算高压转子和中压转子的热应力，自动设定升速率，实现转速自动控制，实时热应力值将同极限值比较。当任一热应力超过极限值时，应发出保持转速或保持负荷的信号。在机组运行过程中，系统还可根据汽机转子热应力对汽机周期性寿命消耗进行计算并累计，计算结果将在CRT显示及打印。6、当CCS投入时，DEH系统应满足锅炉跟踪、汽机跟踪、机炉协调、定压变压运行、快速减负荷（RUNBACK）、手动等运行方式的要求。7、DEH具有OPC超速保护功能，并可通过DEH操作员站完成汽机超速试验。8、显示、报警和打印。能通过CRT向运行人员提供汽轮机启动和运行过程中的全部信息（如参数曲线等）及每一步骤的操作指导。9、系统具有检查输入信号的功能，一旦出现故障时，给出报警，但仍能维持机组安全运行无需运行人员干预。该装置具有内部自诊断和偏差检测装置，当该系统发生故障时，能切换到手动控制，并发出报警。10、DEH具有冗余设置和容错功能，手动、自动切换功能，功率反馈回路和转速反馈回路的投入与切除功能。11、DEH具有最大、最小和负荷变化率限值的功能。12、阀门快关功能(fastvalving)o13、DEH与CCS系统有完善、可靠的接口。二、DEH系统的基本要求由纯电调和高压抗燃油液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH),能在锅炉跟随、汽机跟随、协调控制、变压(滑压)运行、定压运行、手动方式等几种方式中任何一种机组运行方式下安全经济的运行。此外，DEH系统还能充分适应其它的包括机组事故工况(如RB)和工艺系统要求的各种启动方式在内的启停运行要求。为此，DEH系统具有转速控制、负荷控制、超速保护、汽轮发电机参数监视、热应力计算、寿命管理、甩负荷以及启停顺序控制等功能。DEH系统能保证汽轮机采用与其热状态，进汽条件和允许的汽轮机寿命消耗相适应的最大升速率，自动地实现将汽轮机从盘车转速逐渐提升到额定转速的控制。转速调节范围：0-3360rmin- -转速控制回路的控制精度：±1转/分- 一一最大升速率下的超调量：不大于015%额定转速- 迟缓率：0.067%自动升速系统的设计与汽轮机及其旁路系统的设计相配合，能适应汽轮机带旁路或不带旁路，中压缸启动或高中压缸联合启动等各种启动方式。系统能根据不同热状态下的启动升速要求，实现高压主汽门、高压调节汽门和中压调节汽门三阀门之间在各个升速阶段的自动切换。汽轮机升速过程中的升速率既能由DEH系统根据汽轮机的热状态自动选择，也可以由人工进行选择。转速控制回路能保证自动地迅速冲过临界转速区。四节EH系统我公司的660MW汽轮机EH系统包括供油系统（EH供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成）,执行机构和危急遮断系统，供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，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。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。一、供油装置供油装置的主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。它由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器、EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统所组成。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）（HTREH）l由温度控制器（T10030）自动控制其启停;在有压回油母管上配置了冷油器，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循环泵，进一步冷却油箱中存油的温度。油箱上配有磁翻板式液位计和液位开关（71/HL、LL、LLLLLLL2）,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。从油箱盖向下插入油中的几根磁棒是为了吸附油中碱性颗粒。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和出口滤芯，出口滤芯配有压差开关(63/MPF-1.2)f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FIe-PL2)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、4100、4110)共有4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上、下游压力，得出具体压差值。高压母管上配置的压力变送器(XD/EHP).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/MP）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，用于对备用油泵作定期活动试验。当打开截止阀时，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滤油系统分成二个部分,一部分由滤油系统交流马达和泵、滤油器、一只三通阀及冷油器组成，如果滤芯长期使用后污染较严重时，则差压开关就会发出报警信号，此时就应更换滤油器滤芯。另一部分由离子交换树脂过滤器组成，由于离子交换树脂过滤器的工作原理与一般的纤维滤芯不同，它是通过离子交换方式来去除EH油中的污染物，所以在离子交换树脂过滤器上没有差压报警开关，离子交换树脂过滤器工作正常与否，是通过对油质的化验来确定的。EH滤油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不下时投运，可以有效地降低油箱中存油的油温。另一种离子交换树脂过滤器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。离子交换树脂型再生装置，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，并与离子交换树脂型再生装置同时投运。二、系统设备在高压供油系统中必须使用三芳基磷酸脂型的合成油，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。1.油箱组件一个有足够容量的不锈钢油箱。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。3、一套循环泵组。一套用于冷却及过滤循环泵，油泵为叶片泵。正常运行时不必投运。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,可以在相关的泵停运时更换滤芯。5、一个EH油箱控制块组件装在油箱顶部。它加工成能安装下列部件:1）2个滤芯式3微米金属丝网滤器，一个泵出口通一个滤芯，每个滤芯均分开安装及封闭。这些滤芯可以清洗和重新使用，但必须要按专门的清洗技术进行。2）两个逆止阀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。3）一个溢流阀位于逆止阀的下游，用来监视油压，并且当油压高于设定值时，将油送回油箱。4）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。5）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。6）一个磁翻板液位计，用于显示油箱中的液位。在液位计上还配置了液位报警开关，当液位改变时，推动开关机构。磁翻板液位计还提供一个420mA的液位远传信号供用户使用。液位报警开关的控制安排如下：a一个液位高报警开关71/HL。及低液位报警开关动作。b一个液位低报警开关71LLoc一个液位低一低报警开关71LLLlod一个液位低一低报警开关71/LLL2,与停泵联锁动作。7）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制，定期进行备用油泵启动试验。8）一个数显式的温度控制器，安装在油箱端子盒ER的侧面，显示油温，兼有温度开关功能。9）一个弹簧加载逆止（溢流）阀装在有压力回油的旁路管路上，这样可在冷油器故障被切除时，使回油旁路绕过冷油器进入油箱，避免有压回油管中压力过高。10）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。11）在进入两只冷油器的油管路上分别安装有二只三通阀，三通阀是用来选择进入冷油器的通道及进行冷油器的检修及维护。12）一个端子箱装有接线端子排及以下的压力开关组件:a2个压差开关(63MPF-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。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10.4-ll.IMPa表压时，接点闭合，并启动备用油泵。c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。d一个24VDC电源,用来给油箱温度控制器提供工作电源。13)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夕M则油系统中的油压相平衡。此蓄能器通过一个蓄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。6、精密滤器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M再生装置同时投运。7、高压蓄能器辅助气液式高压蓄能器装在2个支撑架上，每个支架安装3个蓄能器，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。8、回油蓄能器四个气液式低压蓄能器分成二组，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的干燥氮气，外壳上装有与橡胶气囊相连的充氮肪护气体阀。一回油蓄能器与一组高压蓄能器安装在同一个支撑架上。9、油动机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。主汽门油动机（简称TV）和再热主汽门油动机（简称RSV）的安全油管与危急遮断（AST）油总管相通；调节汽阀油动机（简称GV）和再热调节汽阀油动机（简称IV）的安全油管与超速保护（OPe）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）时，OPC油压自动泄去,不必动作相关的OPC电磁阀。单侧型油动机，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。10、危急遮断控制块危急遮断控制块上安装了2只OPC电磁阀、4只AST电磁阀和两个逆止门。2只OPC电磁阀对超速保护（OPC）信号起反应，由DEH控制。万一发生甩负荷（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。主调节汽阀与再热调节阀将迅速关闭。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OPC控制失效，为机组留下超速隐患。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20-4ASTo每一通道由在危急遮断系统控制柜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。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。ILEH油压低试验块EH油压低试验块为EH油压低压力开关（63/LP）的取样源，同时还配置压力表可以直接观察压力值。EH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-l4LP）,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。12、隔膜阀隔膜阀是低压油危急保安系统与EH系统之间的一个接口，其主阀的进口通AST母管，出口通回油。隔膜阀的关闭依靠隔膜上方引入的低压安全油压，开启依靠弹簧力。通过隔膜阀的作用，可以将低压油危急保安系统（如危急遮断器，手动停机装置等）的停机信号（低压安全油压力低）传递给EH系统（泄去AST油压）。13、空气引导阀空气引导阀是抽汽逆止阀与EH系统之间的一个接口。在配置空气引导阀的机组上，所有抽汽逆止阀应该是气动式的，空气引导阀控制抽汽逆止阀压缩空气气源。空气引导阀的开启依靠OPC油压，关闭依靠弹簧力。机组正常运行时，OPC油压将空气引导阀开启，使压缩空气经空气引导阀送到所有抽汽逆止阀,DCS可以操作抽汽逆止阀上的电磁阀来确定其开启或关闭；当OPC油压泄去时（表示机组处于超速控制状态）,空气引导阀依靠弹簧力关闭，隔断压缩空气气源，同时打开排大气口，使抽汽逆止阀端管道中的余气排掉，不管此时DCS的指令如何，均无条件地将所有抽汽逆止阀关闭，防止超速。第五DEH调节的液压伺服系统为了通过对主蒸汽和再热蒸汽控制实现对汽轮机的转速和功率进行调节，主蒸汽首先经过对称布置在汽轮机两侧的两个高压主汽调节联合汽阀（每个联合汽阀由一个高压主汽阀和两个调节阀组成）,进入汽轮机高压缸作功。高压缸的排汽经过再热器再热后，由对称布置在中压缸两侧的两只再热联合汽阀（每个联合汽阀由一个再热主汽阀和两个中压调节阀组成）进入中压缸作功，其排汽导入低压缸继续作功，最后排入排汽装置。一、DEH调节的液压伺服系统在660MW超临界汽轮机DEH调节系统中，由计算机处理、比较、综合和运算后的信息，经D/A转换器把数字量转变成模拟量，然后进入液压伺服系统，该系统由伺服放大器、电液伺服阀（电液转换器）、油动机（或称油缸）、快速卸载阀、线性位移差动变送器（简称LVDT）等组成，是DEH调节系统的末级放大与执行机构。上图为上汽600MW超临界机组DEH调节系统的液压伺服系统图。它由四大部分组成：图的左下方为保护和遮断系统，用于机组保护；左上方为遮断试验系统，用于系统的试验；右上方为中压主汽阀（2个）和中压调节汽阀（4个）控制系统；右下方为高压主汽阀（2个）和高压调节汽阀（4个）控制系统。各油动机及其相应的汽阀称为DEH系统的执行机构，整个调节系统有12个这种机构。由于其调节对象和任务的不同，其结构型式和调节规律也不相同，但从整体看，它们具有以下相同的特点：1.所有的控制系统都有一套独立的汽阀、油动机、电液伺服阀（开关型汽阀例外）、隔绝阀、止回阀、快速卸载阀和滤油器等，各自独立执行任务。2、所有的油动机都是单侧油动机，其开启依靠高压动力油，关闭靠弹簧力，这是一种安全型机构，例如在系统漏油时，油动机向关闭方向时动作。3、执行机构是一种组合阀门机构，在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在该块上装有隔绝阀、快速卸载阀和止回阀，并加上相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组合阀门机构。二、液压执行机构的工作原理如图所示。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。主汽门油动机（简称TV）和再热主汽门油动机（简称RSV）的安全油管与危急遮断（AST）油总管相通；调节汽阀油动机（简称GV）和再热调节汽阀油动机（简称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）时，OPC油压自动泄去,不必动作相关的OPC电磁阀。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种途径，一是泄去AST母管油压（相当于停机状态）；二是松开卸荷阀的压力调节手柄，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（20/RSV）通电，起到与松开卸荷阀的压力调节手柄相同的效果，适用于进行遥控门杆活动试验。TV的工作原理，HP经隔离阀、滤芯后一路到伺服阀，另一路经节流孔后成为AST油压，到一个2位3通电磁阀（20/TV）。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与油缸高压腔的油路，同时高压油到达卸荷阀。电磁阀（20/TV与RSV的试验电磁窗20/RSV）的型号是相同的，但此处用作2位3通方向控制阀，断电时AST的进出油口相通,通电时将AST进油口隔断，AST出油口与回油口接通。当机组处于挂闸状态时，危急遮断电磁阀（20/AST）和隔膜阀关闭，AST母管中就会建立压力，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。我们将HP通入活塞杆腔，活塞杆受拉力时开汽门的油动机称为拉式油动机，比较适用于油动机活塞杆与汽门门杆直接相联的直动式结构。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IoooHZr18VAC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，GV的卸荷阀与RSV相同。IV的工作原理与GV相同,区别仅在于IV的卸荷阀是与TV相同的。三、本机组液压执行机构1.主汽门油动机（TV）主汽阀由主汽门油动机操纵，它的活塞杆与主汽阀阀杆直接相连，水平安装，油动机向外拉出为开汽阀。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。油动机的主要部件是油缸、控制块、溢流阀、截止阀、2个逆止阀、滤芯、电液伺服阀、LVDT和电磁阀加节流孔板。油缸的直径根据打开汽阀所需的最大提升力及弹簧力设计，行程大于汽阀的最大行程,并按照积木块设计原则，使各种油动机的油缸趋于一致。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。TV的卸荷阀结构比较特殊，是专门设计制造的，这是由于TV的油缸直径和行程都比较大，像其它油动机一样采用市场品溢流阀作为卸荷阀已不能满足快关要求。如图35,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，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的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