1、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)知識講座,2013.2.17,目錄,1、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤滑系統(tǒng)總述 2、調(diào)節(jié)油系統(tǒng)流程簡述 3、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述 4、速關(guān)閥結(jié)構(gòu)及原理簡述 5、油動機(jī)結(jié)構(gòu)及原理簡述 6、調(diào)節(jié)汽閥結(jié)構(gòu)及作用簡述 7、調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖原理解讀,一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤滑系統(tǒng)總述,1、油系統(tǒng)簡述： 28000空分汽輪機(jī)潤滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)用油由潤滑油站統(tǒng)一提供，油采用牌號為VG46的汽輪機(jī)專用油。供油在油泵出口分兩路分別接到潤滑油、調(diào)節(jié)油總管。0.25MPa的潤滑油由各分管路供給汽輪機(jī)前、后徑向軸承，推力軸承。調(diào)節(jié)油總管油壓為0.85MPa，為減少因用油量變化引起的油壓波動，在調(diào)節(jié)油管路上裝設(shè)一只43L的液壓蓄能器

2、。流程簡圖如下：,一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤滑系統(tǒng)總述,2、28000空分油泵抗晃電改造情況簡述： 2010年9月，電氣一車間為了最大限度地減小晃電對生產(chǎn)的影響，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，投資了數(shù)萬元對空分兩臺油泵進(jìn)行抗晃電改造，增設(shè)了兩臺變頻器及抗晃電的直流支撐裝置，正常時(shí)2臺潤滑油泵同時(shí)運(yùn)行，對變頻器設(shè)置自動提速、故障切換功能(即將2臺變頻器都設(shè)置成2頻段運(yùn)行，而頻率切換信號為另外1臺變頻器運(yùn)行信號停和油壓低于0.2MPa（現(xiàn)在聯(lián)鎖另一臺油泵提速的油壓為0.2MPa）)與另外1臺變頻器運(yùn)行提速信號相串聯(lián)，這2個條件是并列的關(guān)系)，在發(fā)生晃電時(shí)，直流支撐裝置起到支撐抗晃電功能，滿足空分空壓機(jī)組油壓正常提供的

3、要求。經(jīng)過與工藝反復(fù)配合試驗(yàn)確定：正常情況下2臺油泵電機(jī)在32Hz （50mA）低頻運(yùn)行，如果有1臺故障(電氣和泵本體故障)，另1臺立即提升頻率為47 Hz （75mA）；晃電時(shí)，由直流支撐裝置供電，電網(wǎng)正常時(shí)，直流支撐裝置自動退出。,一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤滑系統(tǒng)總述,3、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)概述 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要用于汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)、控制及安全保護(hù)。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)回路是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，該回路主要由轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)（505）、電液轉(zhuǎn)換器、油動機(jī)和調(diào)節(jié)汽閥組成。接受來自二個轉(zhuǎn)速傳感器變送的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號，將接收到的轉(zhuǎn)速信號與轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行比較后輸出420mA的電信號給電液轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成

4、二次油壓，二次油通過油動機(jī)操縱調(diào)節(jié)汽閥。 汽輪機(jī)的啟動系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)密切相關(guān)，它由啟動閥（1842、1843）和速關(guān)閥組成。速關(guān)閥與數(shù)字式調(diào)速器聯(lián)鎖，只有在速關(guān)閥開啟后，才能進(jìn)行啟動、升速。 汽輪機(jī)的保護(hù)裝置：超速停機(jī)、現(xiàn)場或控制室緊急停機(jī)、速關(guān)油壓低停機(jī)等。,二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,速關(guān)組件,速關(guān)閥,速關(guān)閥,錯油門,油動機(jī),單向節(jié)流閥,二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,來自安全保護(hù)系統(tǒng),40,16,420mA,電源24,60,1,2,03,2,04,去安全保護(hù)系統(tǒng),1,05,1,至中控,蒸汽,現(xiàn)場圖片,二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,調(diào)節(jié)油供油總管,蓄能器,錯油門回油管,錯油門動力油上油管,二、汽輪

5、機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,東側(cè)速關(guān)閥,西側(cè)速關(guān)閥,速關(guān)油管,回油管,啟動油管,實(shí)驗(yàn)油管,二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,動力油進(jìn)油管,二次油回油管,動力油回油管,油動機(jī)油管路圖片,二次油進(jìn)油,二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡介,速關(guān)組件部分,速關(guān)油出速關(guān)組件,速關(guān)油引壓管,二次油出速關(guān)組件,二次油引壓管,壓力油進(jìn)速關(guān)組件,東側(cè)試驗(yàn)油出速關(guān)組件,啟動油出速關(guān)組件,西側(cè)試驗(yàn)油出速關(guān)組件,啟動油引壓管,速關(guān)組件底部回油,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,速關(guān)組件：是將調(diào)節(jié)系統(tǒng)中一些操作件集裝在一起的液壓件組合，它不僅使操作便捷，并且也使得油管路及電器線路的布置趨于合理、簡化。 速關(guān)組件的作用：用于汽輪機(jī)速關(guān)閥的就地啟動、就地停機(jī)

6、、遙控停機(jī)及速關(guān)閥聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。,速 關(guān) 閥 簡 圖,1、速關(guān)組件的外部結(jié)構(gòu)：,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,東 側(cè) 面 繪 制 圖,東 側(cè) 面 實(shí) 際 圖 片,停機(jī)電磁閥2223,輔助滑閥2200,1、速關(guān)組件的外部結(jié)構(gòu)：,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,南 側(cè) 面 繪 制 圖,南 側(cè) 面 實(shí) 際 圖 片,啟動油換向閥1843,速關(guān)油換向閥1842,電液轉(zhuǎn)換器,1、速關(guān)組件的外部結(jié)構(gòu)：,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,西 側(cè) 面 繪 制 圖,西 側(cè) 面 實(shí) 際 圖 片,停機(jī)電磁閥2222,試驗(yàn)油出速關(guān)組件,啟動油引壓管,1、速關(guān)組件的外部結(jié)構(gòu)：速關(guān)組件北側(cè)面圖示.doc,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,北 側(cè)

7、 面 繪 制 圖,北 側(cè) 面 實(shí) 際 圖 片,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,2、速關(guān)組件的工作原理：,（1）速關(guān)閥聯(lián)機(jī)試驗(yàn)功能 試驗(yàn)閥2309，是手動換向閥，可對兩只速關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)。 試驗(yàn)步驟：將手柄向操作側(cè)拉動，壓力油P便與試驗(yàn)油H1接通，即可對東側(cè)速關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)；推動手柄則使壓力油與試驗(yàn)油H2接通，即可對西側(cè)速關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)。 由于在H1、H2油路上有節(jié)流孔，所以手動換向閥投入或退出試驗(yàn)的操作不會影響機(jī)組的正常運(yùn)行。,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,（2）速關(guān)閥聯(lián)機(jī)試驗(yàn)原理,1、原理：速關(guān)閥的油缸部分裝有試驗(yàn)活塞，壓力油經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)入試驗(yàn)活塞右端腔室，由于試驗(yàn)活塞面積大于油缸活塞面積，因此當(dāng)試驗(yàn)油壓

8、大于某一數(shù)值后，在油壓力的作用下試驗(yàn)活塞推動油缸活塞、活塞盤、閥桿、閥碟同時(shí)向關(guān)閉方向移動，行程為h(約20mm)，這一行程不影響機(jī)組的正常運(yùn)行。速關(guān)閥.tif,2、試驗(yàn)結(jié)果： 速關(guān)閥狀況良好 P2P1，若P2P1，則表明速關(guān)閥桿有鹽垢或油垢沉積，導(dǎo)致閥桿增加了額外阻力，致使速關(guān)閥動作不正常。 其中P1為需用試驗(yàn)壓力； P2為試驗(yàn)活塞開始移動時(shí)的試驗(yàn)油壓； 根據(jù)公式： P1=A+B（P40.1）（單位MPa） 其中 A、B是與規(guī)格有關(guān)的特性值，能夠查到。（A=0.1893；B=0.724）其中P4是機(jī)組運(yùn)行時(shí)的速關(guān)油壓值。,2309,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,（3）速關(guān)組件實(shí)現(xiàn)速關(guān)閥的開啟原

9、理, 首先檢查緊急停機(jī)電磁閥2222、2223處于帶電狀態(tài)，如不帶電則通知控制室送電。 在速關(guān)組合件就地同時(shí)將手動閥1842、1843 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看）到位，手動閥1843 的P口和B口導(dǎo)通，建立啟動油F，在啟動油通向速關(guān)閥的同時(shí)，F(xiàn)也通向2200，并打開組合閥2200（由液相單向閥、充液閥和插裝閥組成），壓力油通向1842，此時(shí)手動閥1842 的P口與B口導(dǎo)通，此時(shí)插裝閥DG16仍處于關(guān)閉狀態(tài)，切斷了壓力油P與E2 通道。,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,（3）速關(guān)組件實(shí)現(xiàn)速關(guān)閥的開啟原理,當(dāng)啟動油壓F達(dá)到0.6Mpa以上時(shí)，先讓旋轉(zhuǎn)手動閥1842 復(fù)位，即1842的P-A，B-T為通路

10、，插裝閥DG16開啟，建立速關(guān)油E2，當(dāng)速關(guān)油壓0.6Mpa時(shí)，1843復(fù)位，即P油口阻斷，B-T為通路，于是啟動油開始回油，因?yàn)?843回油口裝有節(jié)流孔板和可調(diào)節(jié)流針閥，啟動油回油緩慢，并可調(diào)整，以控制速關(guān)閥開啟速度，此時(shí)速關(guān)閥徐徐打開。在1843復(fù)位后，P油口阻斷，通往2200的壓力油被速關(guān)油取代控制2200中的充液閥，使插裝閥保持常開狀態(tài)。注意：在機(jī)組運(yùn)行中，一旦速關(guān)油壓降低，則充液閥回油口關(guān)閉，相應(yīng)插裝閥關(guān)閉，切斷P-E2通路，致使速關(guān)閥關(guān)閉，機(jī)組停機(jī)。,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,3、速關(guān)組件中的電液轉(zhuǎn)化器,電液轉(zhuǎn)換器1742不屬于速關(guān)組件的功能元件，它主要是利用速關(guān)組件的油路（即：

11、速關(guān)油通往電液轉(zhuǎn)換器的二次油）集裝在速關(guān)組件中。 電液轉(zhuǎn)換器的作用：把電子調(diào)節(jié)器（505）發(fā)出的420mA的電流信號，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的二次油壓力（0.150.45MPa），從而使油動機(jī)作出反應(yīng)，改變汽輪機(jī)運(yùn)行狀況。,三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡述,（4）速關(guān)組件的遙控及手動停機(jī),1、遙控停機(jī)： 停機(jī)電磁閥2222、2223分別用于汽輪機(jī)的遙控停機(jī)，右圖所示的電磁閥為不帶電狀態(tài)，正常運(yùn)行或啟動開車時(shí)為帶電狀態(tài)。 啟動或正常運(yùn)行時(shí)，2222和2223為壓力油的通路，此時(shí)電磁閥的P-B為通路，插裝閥DG40在壓力油的作用下關(guān)閉，當(dāng)2222或2223的一只失電，即電磁閥的B-T通路打開，DG40上腔與回油口接

12、通，于是DG40開啟，速關(guān)油迅速泄放，速關(guān)閥關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)停機(jī)。 2、手動停機(jī)：手動停機(jī)閥2250，用于汽輪機(jī)的手動停機(jī)，操作時(shí)將2250前方的一塊紅色護(hù)板向操作側(cè)翻下，拉動手柄，結(jié)果與電磁閥失電一樣，使汽輪機(jī)停機(jī)。,1、速關(guān)閥的結(jié)構(gòu)：,四、速關(guān)閥的結(jié)構(gòu)及原理簡述,（1）作用： 速關(guān)閥也稱主汽門，它是主蒸汽管路與汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)，在緊急狀態(tài)下能立即隔斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽，使機(jī)組快速停機(jī)。 （2）結(jié)構(gòu)組成：主要由閥體和油缸兩部分組成。具體結(jié)構(gòu)如下圖：速關(guān)閥.tif,2、速關(guān)閥開啟與關(guān)閉原理：,開啟：啟動油F 通至活塞右端，活塞在油壓作用下克服彈簧力被壓向活塞盤，使活塞與活塞盤的密封面相接觸，之后速

13、關(guān)油E 通入活塞盤左側(cè)，隨著活塞盤后速關(guān)油壓的建立，啟動油開始有控制的泄放，于是活塞盤和活塞如同一個整體構(gòu)件在兩側(cè)油壓差作用下，持續(xù)向右移動直至被試驗(yàn)活塞限位，由于閥桿右端是與活塞盤連接在一起，所以在活塞盤移動的同時(shí)速關(guān)閥也就隨之開啟。 關(guān)閉：速關(guān)閥的關(guān)閉由保安系統(tǒng)操縱，如果保安系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生速關(guān)動作，都會使速關(guān)油失壓，在彈簧力作用下，活塞與活塞盤脫開，活塞盤左側(cè)的速關(guān)油從回油口排出，活塞盤連同閥桿、閥碟即刻被推至關(guān)閉位置。,五、油動機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理簡述,1、油動機(jī)的結(jié)構(gòu)：,（1）作用原理： 油動機(jī)是調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它通過電液轉(zhuǎn)換器把電子調(diào)節(jié)器輸送的4-20mA電信號轉(zhuǎn)換為0.15-

14、0.45Mpa的二次油，并通過單向節(jié)流閥由內(nèi)部管路傳給錯油門。錯油門將二次油壓與彈簧設(shè)定值比較后，使錯油門滑閥上行或下行，操縱油缸活塞移位，帶動調(diào)節(jié)汽閥開大或關(guān)小，從而調(diào)節(jié)汽輪機(jī)進(jìn)汽量，達(dá)到調(diào)整汽輪機(jī)運(yùn)行的目的。 （2）結(jié)構(gòu)組成：主要由油缸、錯油門、連接體和反饋機(jī)構(gòu)組成。如下圖：,2、錯油門的結(jié)構(gòu)及原理：如圖 3、調(diào)節(jié)汽閥的升程與油動機(jī)的關(guān)系： （1） 根據(jù)輸入油動機(jī)二次油P2變化范圍0.150.45Mpa，P2與油缸活塞桿行程hz（即油動機(jī)升程155mm）的對應(yīng)關(guān)系與反饋板型線有關(guān)。反饋板型線有直線和特定曲線兩種，在反饋板型線已確定的情況下，P2hz關(guān)系可利用拉桿上的調(diào)節(jié)螺栓改變反饋板安裝角

15、的方法來加以修正。不過要注意，反饋板安裝角改變必然改變油動活塞動作的初始值，活塞起始動作時(shí)的二次油壓值通常是通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整。 （2） 空分汽機(jī)的調(diào)節(jié)汽閥的調(diào)節(jié)特性，可根據(jù)配套圖紙（調(diào)節(jié)汽閥特性線）來進(jìn)行校正，配套汽閥的升程hv（70mm），反饋板行程為22mm，閥門0100%的開度分別對應(yīng)二次油壓0.150.45MPa。,五、油動機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理簡述,六、調(diào)節(jié)汽閥的結(jié)構(gòu)及作用簡述,1、調(diào)節(jié)汽閥的結(jié)構(gòu)：,（1）作用：調(diào)節(jié)汽閥的作用是按照控制單元的指令改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，以使機(jī)組受控參數(shù)（功率或轉(zhuǎn)速、進(jìn)汽壓力、背壓等）符合運(yùn)行要求。 （2）結(jié)構(gòu)組成：主要由調(diào)節(jié)閥、傳動機(jī)構(gòu)和油動機(jī)三部分組成。 調(diào)節(jié)閥包括閥桿、閥梁、閥碟及閥座等。 傳動機(jī)構(gòu)由支架和杠桿組成。如圖所示,六、調(diào)節(jié)汽閥的結(jié)構(gòu)及作用簡述,2、調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)：,結(jié)構(gòu)組成：主要由閥桿、閥梁、閥碟及閥座等組成。如圖所示,圖解：（1）空分汽輪機(jī)配置5只如圖所示的閥，第5只閥（按開啟順序?yàn)榈?只，位置在中間）是內(nèi)旁通調(diào)節(jié)閥（通過蒸汽室進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓級 不通過噴嘴