汽轮机液压调节保安系统培训20140917

汽轮机EH系统介绍哈尔滨汽轮机厂有限责任公司自动控制工程分公司

目录

序：调节保安系统任务一.EH系统原理1.概述2.供油系统3.执行机构4.危急遮断系统二.EH系统调试与维护1.概述2.供油系统调试与维护3.执行机构调试与维护4.危急遮断系统调试与维护5.机械超速及手动停机装置调试与维护6.其他7.经常性维护三.EH系统典型案例分析

汽轮机工作原理热能转换为机械能蒸汽流经汽轮机并做功，推动转子旋转输出机械功郎肯循环温-熵图，焓-熵图序汽轮机分类工业汽轮机--拖动风机，泵，桨等电站汽轮机—驱动发电机凝汽汽轮机（水冷/空冷）背压汽轮机再热/二次再热汽轮机抽汽式汽轮机多汽源汽轮机冲动/反动，单缸/多缸，单轴/双轴联合循环汽轮机核电汽轮机MPa2623171384中压汽轮机高压/超高压亚临界超临界超超临界核电汽轮机600℃500400序汽轮机系统和部件轴承及润滑油系统顶轴盘车系统汽缸，导叶，台板，滑销转子，动叶主汽阀，调节阀轴封及其调节系统高加，低加，除氧器凝汽器及其真空系统疏水系统危急跳闸系统安全监视系统液压系统调节系统序汽轮机特性材料学热力学空气动力学转子动力学自动控制信息科学机械加工液压传动电子/电气仪器/仪表计算机/网络序

汽轮机特性大容量，高参数，响应快（时间常数5秒甚至更小）多缸，再热，结构复杂多级，多阀配置热电联产，联合循环，直接空冷，运行复杂序

汽轮机特性高温热部件从常温到工作温度（超过600℃）。材料，结构满足要求温度分布，温度变化受控，避免热疲劳高压高加，低加，除氧器等压力容器，结构及密封（包括轴端）满足要求纳入顺控及连锁保护高速转子高速运动，结构间隙及润滑满足要求监视相关参数，及时报警，停机序汽轮机运行要求安全，连续，稳定运行提供满足品质，数量要求的电力优化运行方式，提高发电效率序液压（EH)系统作用序一.EH系统原理一.EH系统原理1.1EH系统概述

A.独立供油装置提供动力油，输送到各执行机构及危急遮断系统；工作压力:14MPa；介质:三芳基磷酸酯。B.每一个进汽阀门均有一个执行机构控制。执行机构分为：开关型执行机构，

伺服型执行机构。执行机构为液压力开启，弹簧力关闭。

可调针阀可调整阀门关闭速度。主汽阀执行机构接受AST指令快关。调节阀执行机构接受OPC指令快关。C.机械保安油压力为0.5-1.96MPa，介质为透平油。薄膜阀是低压保安系统与高压抗燃油系统的接口，作用于高压抗燃油系统AST油路。

一.EH系统原理

一.EH系统原理1.2.EH系统图

一.EH系统原理1.2.EH系统图

一.EH系统原理1.3.EH系统组成EH供油系统部分执行机构部分危急遮断部分2.EH供油系统

2.1EH供油系统的组成

供油装置

油再生系统

自循环冷却系统

EH油管路及其附件为执行机构提供液压动力保持液压油的正常理化特性给水泵汽轮机和备用油源的接口。一.EH系统原理一.EH系统原理2.2油箱

有压回油滤油器滤油器空气滤清器磁性滤棒PT100人孔板空气滤清器不锈钢板焊接。人孔板供维修清洁。空气滤清器，确保清洁度磁性滤棒PT100回油过滤器

一.EH系统原理电控柜仪表箱主泵控制柜2.2油箱

63/HP63/LP63/MP压力变送器备用泵联锁试验电磁阀磁翻柱液位计一.EH系统原理2.2油箱450mm370mm230mm230mm电控柜中安装部件：1.三个压力开关:63/HP≥16.2MPa，63/LP≤11.2MPa,63/MP≤11.2MPa.2.压力变送器输出4-20mA(0-21MPa)输出；3.备用泵联锁试验电磁阀。4.磁翻板液位计就地及远方指示,

液位开关有四个报警点

温控仪一.EH系统原理2.2油箱

温控仪(PT100)：油温≤20

C，报警禁起主泵油温≤37

C切冷却器油温≥55

C，投冷却器，切加热器油温≥60

C时，报警

2.3供油装置一.EH系统原理主供油回路:并联配置一用一备自动联锁注意：柱塞式变量泵对清洁度及粘度要求很高,必须在确认油温高于20℃才允许启动泵组。

主油路集成块油泵-电机组件油源高压蓄能器组2.3供油装置一.EH系统原理油泵-电机组件油泵-电机组件

溢流阀主泵出口过滤器单向阀泵出口截止阀一.EH系统原理2.3供油装置主油路集成块位于油箱的侧面,装有:主泵出口过滤器溢流阀泵出口截止阀单向阀

2.4油再生系统一.EH系统原理纤维素滤油器树脂滤油器二级滤油结构树脂滤油器调节抗燃液理化特性去除水分和降低酸值纤维素滤油器过滤颗粒污染。

2.5自循环冷却系统一.EH系统原理冷油器循环泵在线油循环控制油箱油温保证EH抗燃油的质量。循环泵与加热器，电磁水阀联锁启动。或由端子箱上的控制按钮直接启动或停止。

EH油管全部采用不锈钢。

高压蓄能器：积蓄能量--短期或周期性给执行机构输送压力油(短时间内大量供油)。

稳定油压--吸收系统压力的脉动分量。减少因液压阀突然关闭或换向等产生的系统冲击力。

2.6EH油管路及其附件：一.EH系统原理高压蓄能器组HPDV进油截止阀回油截止阀压力表

2.7EH主油泵：一.EH系统原理靠柱塞在缸体内的往复运动，使密封容积变化实现吸压油。2.7EH主油泵：一.EH系统原理柱塞泵特点圆形构件配合，加工方便，精度高，密封性好特点:

（1）工作压力高，效率高。（2）易于变量（3）流量范围大

轴向柱塞泵的组成配油盘、柱塞、缸体、倾斜盘等2.7EH主油泵：一.EH系统原理

鉴于三芳基磷酸脂抗燃油的理化特性：

所有密封件均采用氟橡胶

蓄能器皮囊采用丁基橡胶

油漆采用特殊的聚氨脂漆。

注意:

a.密封件是液压系统的生命线，一定不能让丁晴橡胶的密封件混入本系统。

b.新泵初始使用或检修后启动时，应将壳体内灌满工作介质同时盘泵。

c.定期做A泵、B泵的在线联锁试验，建议15－30天做一次。一.EH系统原理3.执行机构到控制柜伺服型开关型控制信号保安油回油信号HP油回油保安油LVDT卸荷阀伺服阀电磁阀滤芯油缸开关开关卸荷阀油缸HP油一.EH系统原理伺服式执行机构

开关型执行机构

典型配置：

2个高压主汽阀油动机

4个高压调节阀油动机

2个再热主汽阀油动机

2个再热调节阀油动机

伺服控制卡接受阀位指令信号并与位移传感器（LVDT）反馈信号相加，经放大形成伺服阀驱动信号驱动电液伺服阀；动力油进入或排出油缸工作腔，开启或关闭阀门。当反馈与指令相等时，伺服放大器的输出信号为零，伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油缸工作腔，阀门停留在期望工作位置。

经逆止阀与保安油（OPC油或AST油）母管相连，实现快速关闭。

另一只逆止阀通向有压回油的母管，阻止有压回油倒流至油动机。一.EH系统原理3.2伺服型执行机构到控制柜控制信号保安油回油LVDT卸荷阀伺服阀滤芯油缸开关HP油

一.EH系统原理3.2伺服型执行机构200MW伺服型执行机构

一.EH系统原理3.2伺服型执行机构300MW及以上伺服型执行机构

一.EH系统原理3.2伺服型执行机构高压进油口AST油口有压回油口进油截止阀伺服阀卸荷阀低压蓄能器接线端子300MW及以上伺服型执行机构

接受DEH控制信号，机组挂闸后，开关电磁阀失电，在高压油的作用下，阀门缓慢开启。卸荷阀---当汽轮机危急遮断油（AST油）卸去后，卸荷阀快速打开，卸去油动机油缸工作腔的压力油，阀门在弹簧力作用下迅速关闭。3.3开关型执行机构一.EH系统原理活动试验电磁阀---将油缸工作腔与有压回油相连，活动试验时，DEH发出信号，该电磁阀打开泄去工作腔的压力油，阀门在弹簧力作用下关闭，达到活动试验目的。

一.EH系统原理3.3开关型执行机构200MW开关型执行机构截止阀开关电磁阀DP活动电磁阀HPAST卸荷阀

一.EH系统原理3.3开关型执行机构300MW及以上开关型执行机构

一.EH系统原理3.3开关型执行机构300MW及以上开关型执行机构高压进油口有压回油口AST油口进油截止阀卸荷阀开关/活动电磁阀低压蓄能器接线板行程开关油控跳闸阀一.EH系统原理3.4伺服阀在力矩马达中，安装有环绕在衔铁四周的永久磁铁磁轭。一.EH系统原理3.4伺服阀在力矩马达线圈中通入电流会激磁衔铁，并引起其倾斜。衔铁倾斜方向由电压极性来确定，倾斜程度则取决于电流大小。这样会使主阀两端控制腔中的压力产生压差...一.EH系统原理3.4伺服阀...引起主阀芯移动，比例阀有流量输出。随着主阀芯移动，当两控制腔中的压力相等时，挡板又处于两喷嘴中间，这时主阀芯停止移动。

防止汽轮机或其它设备工作异常而可能导致机组发生重大事故。快速关闭蒸汽阀门，紧急停止汽轮机运行。OPC/AST电磁阀组

200MW及以下低压透平油保安系统300MW及以上低压透平油保安系统

危急遮断器及危急遮断器滑阀薄膜阀

危急遮断试验装置一.EH系统原理4.危急遮断4.1.OPC/AST电磁阀组件一.EH系统原理2个OPC电磁阀并联布置任一电磁阀动作，泄去OPC油压4个AST电磁阀串并联布置每组中任一电磁阀动作，即可泄去AST母管安全油压。既防“拒动”又防“误动”。支持在线试验。

压力油口OPC油口AST油口无压回油口OPC压力表ASP压力表AST压力表2个OPC电磁阀安装位置四个AST电磁阀安装位置4.1.OPC/AST电磁阀组件一.EH系统原理2个逆止阀

4.2.200MW及以下低压透平油保安系统一.EH系统原理机械超速保护系统：双通道危急遮断器、危急遮断器滑阀及危急遮断器杠杆。

4.2.200MW及以下低压透平油保安系统一.EH系统原理

系统挂闸

挂闸电磁阀打开，泄掉挂闸油，危急遮断器滑阀动作，建立低压保安油，薄膜阀关闭，高压抗燃油危急遮断油建立，EH控制系统投入使用。挂闸油压≤0.45MPa,挂闸压力开关闭合，发出信号给DEH控制系统，挂闸电磁阀关闭，挂闸油压恢复至1.96MPa,挂闸完成。

4.2.200MW及以下低压透平油保安系统一.EH系统原理手动停机：手动解脱滑阀泄去附加保安油，危急遮断器滑阀动作泄去保安油,关闭所有汽门。喷油试验：操作滑阀选择喷油试验的撞击子；1#（或2#）喷油试验滑阀；1#（或2#）撞击子动作

4.3.300MW及以上低压透平油保安系统一.EH系统原理实现系统挂闸、手动遮断，飞锤喷油试验等功能

4.4.危急遮断器、危急遮断器滑阀一.EH系统原理手动遮断杠杆

试验杠杆手动喷油试验截止阀

危急遮断器危急遮断器滑阀动作原理：撞击子飞出,打击危急遮断器杠杆，危急遮断器滑阀下移，泄掉低压保安油，打开薄膜阀，泄掉高压抗燃油AST油，关闭各蒸汽阀门，遮断汽轮发电机组的进汽。改变撞击子的弹簧力，可改变撞击子的动作转速。顺时针调整螺帽旋转，每转30

相当于撞击子的动作转速提高100r/min。动作转速：额定转速的110-112%。

4.5.薄膜阀（危急遮断活塞阀）高压抗燃油与低压透平油的接口；低压遮断通过薄膜阀（危急遮断活塞阀）使机组停机。一.EH系统原理4.6危急遮断试验装置

一.EH系统原理根据机组的要求，配备EH油压低、轴承油压低、冷凝低真空、轴承油泵、事故油泵等各种试验装置。4.6危急遮断试验装置

一.EH系统原理实现远方和就地分别试验。双通道压力开关两或一与

二.EH系统调试与维护二.EH系统调试与维护供油系统调试与维护执行机构调试与维护危急遮断系统调试与维护机械超速及手动停机装置调试与维护二.EH系统调试与维护1.概述

2.供油系统调试与维护二.EH系统调试与维护EH油箱注油：主泵压力补偿器调整杆调到全松；滤芯已装好；空气滤清器硅胶已安装；各处阀门置于正确位置。系统油循环：管路已焊接完成并焊口检查合格；换上冲洗板；滤芯已安装；拆除节流孔；启泵；旋紧泵压力补偿器，油压升高。系统耐压试验：各处阀门位置正确；AST复位；泵出口溢流阀关死；旋紧泵压力补偿器，油压升高，升至21MPa，工作3分钟系统工作状态整定：溢流阀整定（

17MPa

）；额定油压整定（

14MPa

）；联锁试验（油压低启动备用油泵，油温连锁，液位连锁）

3.执行机构调试与维护二.EH系统调试与维护a）执行机构外观完好。b）行程开关及位移传感器处于安全位置。c）压力油、安全油已建立，且进油截止阀开启。d）用伺服试验仪使执行机构由全关至全开，测量执行机构行程。f）调整伺服试验仪输出电流大小，使执行机构在全行程平稳移动，无卡涩。g）调整位移传感器，处于工作线性区。h）调整行程开关，按设计要求调整行程开关位置，保证其按设计要求动作。i）确定所有随执行机构动作的零件均活动自如，无卡涩及异常摩擦。j）恢复伺服阀航空插头。k）DEH联合调试，测试执行机构快速关闭时间。伺服型执行机构维护

3.执行机构调试与维护二.EH系统调试与维护a）检查执行机构外观完好。b）行程开关及位移传感器处于安全位置。c）压力油、安全油已建立，进油截止阀关闭。d）打开进油截止阀，无开关电磁阀的执行机构此时缓慢开启；有开关电磁阀的执行机构，需使开关电磁阀失电，执行机构缓慢开启。执行机构在全行程平稳移动，无卡涩及异常摩擦，测量记录执行机构行程，记录执行机构开启时间。e）执行机构全开，活动试验电磁阀带电，全行程活动的执行机构全关，非全行程活动的执行机构缓慢关小至全部行程的80%或设计要求的活动行程。活动试验电磁阀失电后，执行机构开启至全开。f）调整位移传感器（如有），使其处于工作线性区。g）调整行程开关，按设计要求调整行程开关位置，保证其按设计要求动作。h）DEH联合调试后，测试执行机构快速关闭时间，并记录。开关型执行机构维护

4.危急遮断系统调试与维护二.EH系统调试与维护危急遮断试验装置:双通道分别做就地手动和远控试验OPC/AST电磁阀组件：分别给每个电磁阀通电和断电，观察并记录AST、ASP和OPC压力值。薄膜阀：薄膜式膜片有使用寿命，要特别注意！机械超速及手动停机装置：机械超速跳闸机构的功能试验间隔：1.每6个月2.在启动时，如果发电机已经停机一段时间3.如果超速跳闸机构要求保安操纵装置：定期进行喷油试验及数据的收集和管理。

5.其它装置调试与维护二.EH系统调试与维护蓄能器：高压蓄能器充氮的理论压力整定值为8.4-9.2MPa，低压蓄能器充氮的理论压力整定值为0.35-0.4MPa*开始一个月，每个星期测一次蓄能器的氮气压力！！以后每月检查一次。

6.经常性维护二.EH系统调试与维护项目过滤器滤芯高、低压蓄能器EH冷油器EH油泵进口滤芯抗燃油橡胶件(O型圈)EH供油装置的溢流阀、单向阀执行机构油箱抗燃油的处理、使用和注意事项喷油试验

机组运行时，巡检并记录各压力表的数值，检验系统是否正常。

巡检整个系统各个部位是否有外漏，如有外漏及时处理。三.EH系统典型故障分析三.EH系统典型故障分析

调节系统在启动或运行中，因某种原因可能出现这样或那样的问题，如何准确的找出问题原因并及时排除故障是摆在电厂安全运行的首要任务。

下面介绍几种电厂中常见的问题及分析原因及排除。现象问题可能原因解决方法1抗燃油油温过高冷却水电磁水阀未打开打开冷却水电磁水阀冷却水温度过高，冷却效果差降低冷却水温度油泵泄漏过大或损坏更换油泵系统有卸荷检查有无卸荷阀泄油三.EH系统典型故障分析现象问题可能原因解决方法2运行中EH油压异常波动EH油管路破裂紧急停机，修复所破裂油管路蓄能器内胆破裂更换蓄能器内胆溢流阀卡死或未调整好重新调整溢流阀或更换油温过低开启加热器DEH阀位指令未归零DEH阀位指令未归零三.EH系统典型故障分析现象问题可能原因解决方法3执行机构开不上去伺服阀两线圈上的电阻分别应为80

如果不是更换伺服阀进油管有无油流声有，则卸载阀故障，更换或检修无，则说明伺服阀故障，更换用1.5V电池就地开启汽门DEH柜到油动机的电缆线或阀位控制板故障汽门阀杆卡死检修汽门阀杆三.EH系统典型故障分析现象问题可能原因解决方法4执行机构关不下去拆下伺服阀上的接线插头，如执行机构关不下去则为伺服阀卡死更换伺服阀拆下伺服阀上的接线插头，如执行机构关下，则为阀位控制板电缆线或LVDT故障

阀位控制板电缆线或LVDT故障

汽门阀杆卡死检修汽门阀杆三.EH系统典型故障分析现象问题可能原因解决方法5执行机构或油管路振动伺服阀的喷嘴挡板腐蚀抗燃油油质要合格的同时更换新伺服阀油管路安装不合理，油管路进回油管直角多油管路尽可能大的弯管半径管夹布置不合理和不牢管夹应布置2-3m为一组较佳，并且应牢固LVDT固定不牢紧固LVDT螺帽伺服卡件故障更换伺服卡件三.EH系统典型故障分析

案例1现象：某电厂1#机静态调试时一切正常,但在热态启动时，左侧中调门关闭后无法开启，检查进油、排油、伺服阀及工作腔压力等都正常，可以排除是液压本身的问题。原因：最后发现由于该执行机构，在与阀门装配时，没有调整6.5