汽轮机危急遮断系统

汽轮机危急遮断系统一、概述危急遮断系统（ETS）是在紧急情况下，迅速关闭汽轮机遮断阀门，切断汽轮机所有进汽的保护系统。随着机组容量的增大，汽轮机的安全运行显得尤其重要，对汽轮机的保护系统提出了更高的要求。ETS系统作为汽轮机紧急停机的保护系统，其可靠性必须得到保证，设计时应遵守以下基本原则：（1）ETS系统就尽量减少各种中间环节和时间延迟，尽量避免转接、扩展和转换。（2）ETS系统应为一个独立系统，一般应与调节系统分开设计、这样可以保证在调节系统故障，失去调节功能时，保护系统仍能使汽轮机汽轮机停止运行。（3）系统具有独立的供电系统，应采用冗余的直流电源或交流电源供电（4）系统必须设计成冗余配置，这样才能保证在任何情况下都不对保护功能和机组运行有任何影响。二、ETS保护项目机组的运行状态通过一些参数来反映，参数在正常范围内时，机组处在正常运行状态；当参数超过极限范围时，ETS系统通过DEH系统的EH液压部件及油路迅速关闭所有进汽阀门。另外，还设计一个可接收外部遮断信号的遥控遮断接口REM，以保证人身和设备安全。ETS系统监视的汽轮机参数有汽轮机超速、轴向位移、轴承油压、冷凝器真空、抗燃油油压。（一）汽轮机超速遮断汽轮机是在高温高压下高速旋转的机械，超速限制和保护是汽轮机保护系统的首要任务，因此其超速保护设计具有机械保护和电气超速保护系统，重点介绍电气超速保护系统。电气超速保护系统由一个安装在盘车齿轮附近的转速发信器和安装在机械内的转速检测判断卡等组成。转速发信器有磁阻式和涡流式，但多数情况下采用磁阻式。磁阻发信器输出一个正比于汽轮机转速的频率信号，信号在转速测量卡件中被转换成模拟电压或数字量，与设定电压或数字整定值（110%n0）相比较，如果超过整定值，则驱动控制继电器，导致机组跳闸。（二）轴向位移遮断汽轮机是由高温高压的蒸汽驱动的旋转机械，进、排汽参数的差异，必然产生巨大的轴向推力。汽轮机推力增大，使推力轴承过负荷，破坏油膜，推力瓦块与推力盘之间就会产生干摩擦，造成乌金熔化。这时，汽轮机转子沿轴向移动，转动部件与静止部件发生摩擦甚至碰撞，造成机械事故。轴向位移测量装置由测量盘和传感器组成。测量盘装在推力轴承附近。传感器一般采用涡流探头来测量轴向移动，四个探头分为两组，分别检测正向位移和负向位移。探头输出的电压与探头表面与转子推力盘的距离成正比，该信号经前置变换后，进入TSI系统。TSI系统判断该信号大小超过遮断整定值时，发出开关量触点信号至ETS系统，由ETS遮断汽轮机。（三）轴承油压低遮断轴承发生烧瓦事故时，轴承油膜压力迅速下降，因此，必须对轴承油压过低进行保护。机组正常运行时，主油泵提供润滑油系统的全部用油，任何停机或偶然事故引起轴承油压降低（低于11~12kPa）时，交流轴承油泵和交流密封油备用泵同时启动，为机组提供所需用油。油压继续低到10~11kPa时，启动直流备用油泵；如果此时还不能恢复润滑油压，则在油压降到5~7kPa以下时，低油压保护动作，机组跳闸停机。（四）冷凝器真空低遮断汽轮机运行中发生真空下降，直接影响到机组的经济性和安全性。真空每下降1%，汽耗约增加1%~2%。热焓降减少会增大级的反动度，使轴向推力增加，推力轴承承受的负荷加大，严重时使推力瓦块乌金熔化。汽轮机真空下降，还会使排汽温度升高，造成低压缸热膨胀变形和低压缸后面的轴承上抬，破坏机组的中心而发生振动；也会使凝汽器铜管的内应力增大，破坏凝汽器的严密性；使低压段端部轴封的径向间隙发生变化，造成摩擦损失。基于上述原因，必须设置冷凝器真空低遮断保护。当真空值低于允许的极限值时，保护动作，实行紧急停机。不同机组真空低限值也不同。（五）EH油压低遮断机组的启动和正常运行需要EH系统的保证，EH系统的任务之一是维持油压一定。EH系统故障引起EH油压下降，当油压降到低I值时，发出低油压报警，继续降低至低II值时，将发出遮断信号，请求机组紧急停机。EH油压低遮断保护和轴向位移遮断、冷凝器真空低遮断试验块设置和逻辑相同。（六）其他宝华功能ETS系统还提供了遥控遮断汽轮机的接口，当用遥控遮断汽轮机节点闭合时，继电器被短接，引起电磁阀动作，使汽轮机遮断。ETS系统还可以接收其他系统来的跳机信号，例如，来自TSI系统的振动大保护、差胀大等保护，来自锅炉的MFT信号，以及来自电气系统