汽輪機保安系統(tǒng)一、系統(tǒng)簡介為了防止汽輪機在運行中因部分設備工作失?？赡軐е缕啓C發(fā)生重大損壞事故，汽輪機組設有嚴密的保護措施。由于機組超速的危害最大，因此，除了超速采用多重保護外，其余重要參數(shù)的嚴重超標，都通過危急遮斷系統(tǒng)實現(xiàn)緊急停機。本機組保安系統(tǒng)設置了三套遮斷裝置。1、運行人員手動緊急遮斷的危急遮斷手柄。2、機械超速遮斷的危急遮斷器（飛錘式）。3、電子超速保護裝置（設置在ETS中）即ETS系統(tǒng)由危急遮斷系統(tǒng)（ETS）控制的四只遮斷電磁閥，它接受汽機重要監(jiān)視參數(shù)的遮斷信號，四只遮斷電磁閥只要一接到遮斷信號，就立即動作泄去系統(tǒng)中的安全油和控制油，從而關閉主汽門和再熱主汽門以及關閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，使機組緊急停機。另外，為防止機組超速，還設有OPC保護。當機組超速103%n?；驒C組30%額定負荷以上甩負荷發(fā)生時，OPC電磁閥動作，立即關閉所有調(diào)門、抽汽逆止門、高排逆止門，打開高排通風閥、＃1、2高壓調(diào)門后放氣閥，抑制轉(zhuǎn)速飛升，自動控制機組在3000r/min穩(wěn)定運行。二、系統(tǒng)功能1、遮斷功能（1）機械超速保護當轉(zhuǎn)速達到110～111%n。時，危急保安器應動作，泄去低壓安全油，高壓安全油隔膜閥動作，打開EH供油系統(tǒng)泄油口，使EH系統(tǒng)的抗燃油壓降低，迫使主汽閥、調(diào)節(jié)汽閥關閉，機組緊急停機。（2）手動遮斷保護如果機組發(fā)生其他故障，運行人員認為確須停機，或正常情況下需停機時可就地用手打裝在前軸承座端面的危急遮斷手柄或在集控室手動遮斷按鈕，泄除高、低壓安全油，使機組停機。（3）噴油試驗功能為了對危急遮斷器在不超速的狀態(tài)下進行試驗，采取對危急遮斷器飛錘下部槽道注油建立額外油壓的方法，推動飛錘出擊，直至撞擊碰鉤，模擬超速試驗，以檢查危急遮斷器是否無卡澀、良好備用。（4）汽機復置功能通過手拉裝在前軸承座端面的復置手柄或在集控室手動復置按鈕，使遙控復置電磁閥動作，都能使危急遮斷油門復置。同時，在集控室按下手動復置按鈕，電磁閥帶電勵磁、關閉。（5）危急遮斷控制（ETS）該保護是在ETS系統(tǒng)接受汽機重要監(jiān)視參數(shù)的遮斷信號后，通過AST電磁閥動作泄去系統(tǒng)中的安全油，從而關閉主汽門和再熱主汽門以及關閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，使機組緊急停機。（6）超速試驗功能在DEH控制下進行OPC超速保護試驗（103%）、ETS超速保護試驗（110%），機械超速保護試驗，并記錄最高轉(zhuǎn)速。三、保護系統(tǒng)介紹（一）、OPC保護該保護設有2個電磁閥，采用并聯(lián)結構，其中只要一路動作，便可以通過高、中壓油動機的快速泄荷閥，釋放油動機的控制油，快速關閉調(diào)節(jié)汽閥，防止超速。何時重新開啟，是由DEH控制根據(jù)故障分析結果，然后發(fā)出指令來進行的。OPC電磁閥只對DEH調(diào)節(jié)器來的信號產(chǎn)生響應，正常運行時，OPC電磁閥是不帶電常閉的。當機組超速103%n?；驒C組30%額定負荷以上甩負荷發(fā)生時，DEH控制器通過動作OPC電磁閥，使OPC母管油壓泄放，立即關閉所有調(diào)門、抽汽逆止門、高排逆止門，開啟高排通風閥，抑制轉(zhuǎn)速飛升，自動控制機組在3000r/min穩(wěn)定運行。另外，在安全油管（AST）和超速保護控制（OPC）油管間安裝了二只逆止閥。由于系統(tǒng)逆止閥的作用，當OPC電磁閥動作時，保證AST遮斷總管不會泄油，使各主汽門仍保持全開。該方法可避免機組停機，減少啟停損失。但當AST電磁閥動作，安全油壓泄除，OPC油管油壓卻可通過這兩只逆止閥泄除，從而關閉所有調(diào)門而停機。（二）、機械超速保護機械超速遮斷系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，與常規(guī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的超速保護基本相同，其主要部件是：危急遮斷油門、飛錘式危急遮斷器、手動遮斷和復位機構、手動試驗手柄、隔膜閥、空氣引導閥、遙控復位裝置等。機械超速與危急遮斷母管中的油系統(tǒng)與EH油系統(tǒng)互為獨立，采用的是與主油泵相連接的透平油系統(tǒng)，它與高壓安全油油系統(tǒng)的唯一聯(lián)系是通過高壓安全油隔膜閥。當機組掛閘后，危急遮斷油門與泄油口之間的連接被堵塞，低壓安全油壓建立，隔膜閥下移從而關閉了高壓安全油泄油口，機械超速遮斷系統(tǒng)處與備用狀態(tài)。在機組超速時通過機械動作泄除低壓安全油，打開隔膜閥，泄除高壓安全油而實現(xiàn)停機。當機械超速保護動作后，由于脫扣碰鉤轉(zhuǎn)動使曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄受彈簧拉力作用向下移動，所以，轉(zhuǎn)速逐漸下降到復位轉(zhuǎn)速，飛錘復位后，若要重新建立低壓安全油壓，運行人員必須手動復位。1、危急遮斷油門危急遮斷油門的功能是當汽輪機轉(zhuǎn)速超過額定值的110～111%時，危急遮斷器飛錘飛出，作用于脫扣碰鉤轉(zhuǎn)動使曲柄轉(zhuǎn)動，帶動危急遮斷活塞位移，使危急遮斷油門與泄油口接通，泄去系統(tǒng)中的低壓安全油，高壓安全油隔膜閥打開，繼而汽機所有的高、低壓進汽閥關閉，切斷所有進入汽輪機的蒸汽。2、危急遮斷器危急遮斷器的飛錘，系裝于轉(zhuǎn)子延伸軸的橫向孔中，其重心與放置軸的中心偏置，因而其離心力要使其向外飛出。正常時，由飛錘彈簧和彈簧定位圈將其保持在內(nèi)側(cè)位置上。如果汽輪機轉(zhuǎn)速增加到機構被調(diào)整到動作值時，增加的離心力就會克服彈簧的壓力，使飛錘迅速向外擊出。3、隔膜閥隔膜閥連接著低壓安全油系統(tǒng)和高壓安全油系統(tǒng)，其作用是機械超速系統(tǒng)動作、低壓安全油壓下降時，引起隔膜閥上部油壓消失，依靠壓彈簧的作用，打開隔膜閥，泄除高壓安全油而實現(xiàn)停機。當汽輪機正常運行時，低壓安全油通入起上部油室，其作用力大于彈簧約束力，使隔膜閥處于關閉狀態(tài)，切斷了危急遮斷油總管中的EH油與回油系統(tǒng)的通路，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常工作。正常運行時，危急遮斷油總管油壓為14.0Mpa左右，輔助安全油壓為0.7Mpa，當?shù)蛪喊踩蛪航抵?.345Mpa，隔膜閥開始打開；當危急遮斷油總管油壓為零時，輔助安全油壓升至0.117Mpa，隔膜閥開始復位關閉。4、手動遮斷和復位機構、手動試驗手柄手動遮斷機構是供緊急情況下，就地操作使用的。當手動遮斷時，將手動遮斷和復位手柄推向“遮斷”位置，其動作情況與機械超速時相同。當機組需要重新復位時，必須用手推動手動遮斷和復位手柄至“復位”，使機組掛閘。為能在汽輪機不超速時進行超速遮斷機構裝置的試驗。設置了超速遮斷手動試驗手柄，該試驗手柄的設置可使在機組不從電網(wǎng)解列或卸去負荷時進行。在整個試驗過程中，超速遮斷機構的“試驗”杠桿應始終放在“試驗”位置上，切斷通往危急遮斷油門的低壓安全油通道。這樣，在危急遮斷器動作后，打開危急遮斷油門泄油口，而低壓安全油母管油壓沒有變化，實現(xiàn)不停機在線試驗。試驗完畢后，將手動試驗手柄松開后，自動恢復至“工作”位置，機械超速保護重新處于備用狀態(tài)。如果不這樣操作，則會引起汽輪機遮斷。在試驗時，汽輪機必須確實在額定轉(zhuǎn)速下運行，只有這樣，才能獲得可以比較的注油試驗油壓讀數(shù)。5、遙控復位裝置危急遮斷油門也可通過遙控復位裝置，在集控室操作掛閘。該裝置由一氣缸（1）構成。氣缸兩端設有緩沖裝置，用一四通道電磁閥（2）控制氣缸的進氣。氣缸裝于用螺釘緊固在前軸承

座壁的支架上，使氣缸活塞端的連桿（3）與用銷釘固定于超速遮斷機構復位遮斷手柄軸上的杠桿（4）接觸。正常運行時，電磁閥（2）是斷電的，限位開關指明連桿（3）在“正常”位置。為了使危急遮斷油門復位，電磁閥（2）通電，使氣缸的一端進氣，另一端排大氣。當空氣進入氣缸時，推動活塞與連桿（3），如圖所示，因而使杠桿（4）旋轉(zhuǎn)，并關閉危急遮斷油門?？焖傧尬婚_關的動作，說明氣缸活塞已達到其行程的終點。在活塞到達行程終點后，危急遮斷油門即復位，隨后電磁閥斷電，空氣進入汽缸的另一端，使活塞返回，連桿（3）到達圖示位置。“復位-遮斷”手柄也回到“正?！蔽恢?，只要滑閥仍舊關閉，手柄將保持在此位置不變。在遙控復位時，如果排氣節(jié)流孔太大，則在遙控復位時，會造成氣缸動作太快，撞擊連桿，動作滑閥遮斷。此時可適當改小排氣節(jié)流。

6、空氣引導閥空氣引導閥的作用是在機組OPC保護動作及機組跳閘時，迅速切斷抽汽逆止門、高排通風閥、＃1、2高調(diào)門后放氣閥的控制用壓縮空氣，控制用壓縮空氣的失去會使抽汽逆止門快速關閉、高排通風閥、＃1、2高調(diào)門后放氣閥迅速打開，從而防止了抽汽管道內(nèi)的蒸汽倒流、快速泄除了高壓缸及高壓導管內(nèi)滯留的蒸汽，避免了機組超速?？諝庖龑чy由盤閥、彈簧、活塞以及殼體等組成。在正常運行時，低壓安全油作用在操作油缸內(nèi)的活塞底部，使閥桿克服彈簧力向上移，這時，盤閥便封住通往排大氣的孔口。由壓縮空氣站來的壓力空氣便通往抽汽逆止閥，使其投入工作。停機時，低壓安全油與回油相通，油壓下降，則閥桿在彈簧力作用下向下移動而切斷壓力空氣到抽汽逆止閥的通路，并使其與大氣相通，因此各抽汽逆止閥、高排通風閥、＃1、2高調(diào)門后放氣閥的控制用壓縮空氣失去。安全油重新建立壓力，則其動作過程相反。（三）、危急遮斷系統(tǒng)（ETS）為保證汽輪機組的安全運行，除了控制監(jiān)測系統(tǒng)以外，還有一套緊急跳閘系統(tǒng)，通稱危急遮斷定系統(tǒng)（簡稱ETS）。ETS的作用就是對汽輪發(fā)電機組在危急情況下進行保護，在汽輪機運行過程中，一旦發(fā)生工作失常而可能導致汽輪機發(fā)生重大事故損壞設備時，ETS將能及時迅速動作，使汽輪機緊急停機，以避免事故的擴大，保護汽輪機的安全。

ETS系統(tǒng)主要設備包括：裝有遮斷電磁閥的危急遮斷控制塊、裝有壓力開關和試驗電磁閥的試驗遮斷塊、轉(zhuǎn)子位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、裝有電氣及電子硬件的控制柜和遙控試驗操作盤等。ETS系統(tǒng)選用可編程控制器（PLC）進行編程控制，并且采用冗余的雙DPU，使可靠性和靈活性大大提高。運行中，ETS系統(tǒng)監(jiān)視著汽輪機的轉(zhuǎn)速，軸向位移（推力軸承磨損），潤滑油壓（軸承油壓），凝汽器真空、高、低壓缸差脹、汽機軸頸振動等參數(shù)。當這些參數(shù)中的任何一個達到允許值時，ETS將關閉所有進汽閥門，使汽輪機遮斷跳閘，迅速停機，以保證設備的安全。在鍋爐MFT、DEH電源失電、手動停機、發(fā)電機故障時關閉全部汽輪機進汽閥門，緊急停機。1、危急遮斷控制塊危急遮斷控制塊主要功能是在危急遮斷控制柜（ETS）與自動停機（主汽閥和再熱主汽閥）和超速保護控制（調(diào)節(jié)汽閥和再熱調(diào)節(jié)汽閥）的安全油母管間提供接口。

主要的元件是控制塊、四只AST電磁閥和二只OPC電磁閥，內(nèi)部有二只單向閥。所有電磁閥都裝于控制塊上，控制塊內(nèi)部加工了必要的通道，以連接各元件，所有孔口或為了連接內(nèi)孔而必須鉆通的通孔，都用螺塞塞住。每個螺塞都用“O”形圈密封。OPC電磁閥與AST電磁閥在控制油路中的區(qū)別為：前者是由內(nèi)部供油控制的，而后者則由來自高壓抗燃油路的外部供油控制。AST遮斷