DEH控制系统液压部分

〔DEH高级培训课件〕DEH控制系统液压局部〔内部资料，请勿外传〕自容式油动机液压系统自容式油动机液压系统和利时自容式电液执行器开展历程2004年开发立项2006年7月河北马头电厂1#、2#机组，旋转隔板油动机首台套自容式油动机成功投运2005年，2台集成式自容式执行机构的样机试制成功，并申请了创造专利至今，和利时公司的自容式油动机已形成标准化、系列化的产品结构。可以满足各层次的用户需求，并已经拥有60台套以上的机组的使用业绩。2007~2021年,产品经过不断改进、并根据在实践中不断的探索、总结和完善。产品化结构逐步建立自容式油动机液压系统目录产品开发的技术背景1产品性能特点2产品分类和工作原理3应用领域和业绩4自容式油动机液压系统传统的DEH电液控制系统一分为二低压透平油DEH系统优点：1、造价低廉2、系统简单3、性能稳定缺点：1、调节品质非常依赖原液压系统的性能。并低于高压抗燃油系统。（如：油动机迟缓率大，油动机波动，输出刚度小，油泵压力波动，提升力不足等等）2、低压油动机工艺构造复杂、零件种类繁多，导致单件的制造成本高、并且铸造件有一定的废品率。3、备品备件难以统一。4、老旧机组改造，图纸不全，设备丢失，损坏。调试工作量大，难以根治本质问题等等。DEH液压系统分类高压抗燃油DEH系统优点：1、调节品质非常高（油动机速度快、稳定）2、自成系统，不依赖机组原系统3、性能稳定4、备品备件可以规范管理，并容易匹配。缺点：1、系统造价昂贵，系统非常复杂。2、抗燃油是一种磷酸酯化合物，含神经性毒素，严重的环境污染。3、抗燃油需要再生和不断的维护，并且维护成本非常高，如果不加以维护和再生，磷酸酯的防火性能将大打折扣。应用对象：大型汽轮机组应用对象：中小型汽轮机组自容式油动机液压系统解决问题，寻找出路和利时公司在总结了上述的工程问题和实施过程后，从2004年以来在公司多位专家的主持下，自主研发和试制了新一代的DEH液压执行器的产品－自容式电液执行器，并在工程中得以成功运用。在汽轮机调节领域，自容式电液执行器又称之为自容式油动机调节品质高造价低环保节能摆脱原液压系统束缚产品化、系列化油液免维护适应各种类型的改造机组自容式油动机液压系统主控主控I/O模块FM163FM146伺服模块处理通用标准信号AI、DI、AO、DO、PI等等switch控制柜DEH专用伺服模块LVDT反响操作员站工程师站DEH专用测速模块液压油路系统电子控制装置与电液转换装置和执行部件构成伺服油动机DDV自容式油动机软件电液转换器〔DDV阀〕自容式油动机液压系统典型的自容式类型产品典型的自容式产品WoodwardPG-PL

REXAXpac

和利时自容式电液执行器WoodwardTM、PG-PL型机械液压调速器，是典型的集成型自容式调速器，曾广泛应用于中小型汽轮机、柴油机和燃气轮机控制，在这些用户中享有很高的声誉。但驱动力小，速度缓慢，功能单一。REXA的Xpac执行器也为一种集成型自容式电液执行器，可用于替代常规电动执行器。但用于汽轮机控制时，显得响应不够快。小型的Xpac可用作油动机的前级放大，只能驱动错油门滑阀，不能直接驱动蒸汽阀门。

和利时的目标，是要开发一种能够适用于大中小各型汽轮机DEH控制的标准化和模块化的电液执行器系统。驱动力能够直接驱动阀门，同时响应速度好控制精度都要达到抗燃油DEH的控制水平

自容式油动机液压系统REXA工作原理和参数1、专用的双向电机泵组，特殊设计和制造。2、独立开发、生产的流量配对阀，省去了伺服阀，使闭式系统成为可能，减小液压系统体积和结构体积。3、驱动力较小，只有900kgf，行程最大只有55mm，最大动作速度只有4mm/s。只能作为驱动错油门滑阀的中间部件，不能直接驱动蒸汽阀门。4、REXA此类产品的是典型的自容式电液执行器结构，自容式设备具有系统优化、集成度高、应用简便、可靠性高、节能、环保、耐污染等特点。是今后电液执行机构开展的趋势和方向。自容式油动机液压系统WoodwardTM25调速器特点：结构紧凑，无需油源，集成度很高。但驱动力较小，只有300kgf，行程z只有25mm。适合驱动力较小的应用场合。自容式油动机液压系统目录产品开发的技术背景1产品性能特点2产品分类和工作原理3应用领域和业绩4自容式油动机液压系统特点自容式油动机的特点节能环保集成自容式油动机液压系统Textinhere蓄积毒性：为有明显蓄积的化学物。中、长期毒性：有神经毒作用。急性毒性：挥发后含低含量神经毒素。抗燃油：一种三芳基磷酸脂液压油。自然界不能自身降解，必须深埋，等同核废料污染。抗磨液压油是环保介质，无毒无害，是应用最广泛的液压流体介质，由于不用抗燃油，彻底解决了由抗燃油带来的环保问题。可以省去再生装置及相应的再生系统及其人工维护。内部工质采用抗磨液压油，用量仅20~40L。抗磨液压油的液压性能远优于抗燃油，且能适应较大的环境温度变化范围，因而可以省去电加热器及相应的温控系统。使用和维护的成本大幅度节约。搞燃油毒性自容式油动机液压系统节能设计A采用蓄能器作为直接油源，就可以满足动态耗油要求，实现快速动作。替代大功率的电机泵组。B采用DDV阀代替MOOG阀，由于DDV阀没有静态耗，可将静态耗油减到最小。C双侧油动机采用差动控制，只有方向耗油E油源的电机泵组按静态耗油量选型，相比抗燃油系统，电机功率减小10倍D油动机内部采用“零泄漏”的密封结构形式，降低内部能源损耗解决可靠性的问题-让用户放心：高压油动机的设计本身的可靠性，已经为高压抗燃油系统的应用实践所证实，自容式执行器的液压部套设计、制造方案仍沿用成熟的高压抗燃油系统的结构设计。小型化和分散化的油源站，系统简单。油泵为间断工作，负荷率很低，为提高可靠性的有利因素。关键液压零部件〔电机、泵、电磁阀、伺服阀〕全部为进口产品。油箱容积为系统流量的20倍，利用自身完全可以散热。同时，自容式泵站系统为节能设计，功率很低，本身无法产生热量。绝大局部的热量产生还是由于外界环境的“辐射热〞。此热量对本系统影响很有限。现场应用的经验数据“油温根本保持在30~45摄氏度〞。系统本身也增配了冷却器作为特殊环境下备用。油路系统设计保证了当电磁阀线圈损坏后不影响工作，及时在线更换备品，进口力士乐的电磁阀线圈寿命约100万次左右。皮囊式蓄能器本身是很可靠的液压元件，在DEH高压电调系统和液压领域中使用非常的广泛，皮囊能够承受压力变换约100万次左右，故障率极低，蓄能器及其皮囊的可靠性已经为各电厂的运行实践所证实，蓄能器只需要每个大修期检查一次充氮压力，可确保运行期间没有故障。自容式油动机液压系统防火问题的解决方案：A：高压系统采用抗燃油作工质，唯一的理由就是防火。一旦高压油管路破裂、油液喷射到高温部件上时，可以防止引发火灾。复杂的高压油管路容易发生液压激振，导致油管路破裂，液压激振和巨大流量的油液喷出才是引发火灾的原因。B：但是，压力高并不是导致管路破裂的原因，现在的钢管全部都是冷拔无缝钢管，承压能力远大于设备使用的压力，不会因压力高而导致管路破裂。C:采用抗燃油并不是唯一的防火手段，例如可以考虑采用防火滑阀、接头防护罩、或采用套装油管路，都是常用的防火措施。自容式系统设计时，采取了如下的防火措施：1〕自容式系统简单，它只有很少的高压油管路，并且很短；另外，加装了大容量的蓄能器，对油压进行滤波，根本不会发生液压激振，这有效的降低了油管路破裂和密封损坏的机率，提高了油管路的平安性。2〕高压管路上设有压力监测点，万一发生管路意外损坏、油压过低时，控制系统立即切断油泵马达电源，立即阻断油液向外喷出，同时打闸停机。3〕油箱油量只有20~80L，油泵流量仅有5L/min，根本没有大量的油源能够维持燃烧，而发电机组的透平油油箱都是十几立方的容积，油泵流量都在1000L/min以上，完全不在一个数量级上。采取上述措施后，防火平安性完全能够得以保证。自容式油动机液压系统自容式油动机液压系统目录产品开发的技术背景1产品性能特点2产品分类和工作原理3应用领域和业绩4自容式油动机液压系统中小汽轮机组自容式油动机液压控制原理2.TWO伺服机构控制原理1.ONE油源部分控制原理自容式油动机液压系统油源系统液压控制原理油源局部由齿轮泵—马达、压力开关、冲油电磁阀和蓄能器配合，为执行器提供压力变化被限定在一定范围内的油源。由在正常情况下，齿轮泵、马达处于泄荷空转状态。调压过程如下：

〔1〕蓄能器出口压力范围设定为12~16MPa；

〔2〕当蓄能器出口压力低于12MPa时，启动调压电磁阀带电，油泵向蓄能器充油；高于16Mpa后，关闭调压电磁阀。〔3〕通常充压过程约1分钟，保持时间约为1小时。〔4〕调压范围可根据机组情况调整，并非固定。

自容式油动机液压系统伺服机构〔油动机〕液压控制原理伺服控制来自DEH控制器的阀位控制信号，控制DDV阀，驱动液压缸，并由LVDT反响定位。伺服板有PI调节器，可以消除调压过程油源变化对阀位的影响，或采用增益较高的比例放大器，使上述干扰减小到最小。油动机提升力的平安倍率为2倍，调压过程的油源压力变动不会影响油动机的控制能力。快关、打闸控制执行器设有快关电磁阀，可以实现“遮断〞和“快关功能〞。快关电磁阀为“带电遮断〞设计，只有当快关电磁阀复位时，油动机才能进入“挂闸〞状态。当保安系统挂闸时，平安油压建立，通过压力开关，建立平安电压，使执行器进入“挂闸〞状态。当保安系统“跳闸〞或“打闸〞后，平安油压失去，平安电压失电，执行器进入“遮断〞状态，使机组停机。自容式油动机液压系统电液执行器——由液压缸、伺服阀、电磁阀等部件组成。油源站——由油箱、高压齿轮泵、马达、压力开关、调压电磁阀和蓄能器等部件组成自容式油动机液压系统电液执行器——由液压缸、伺服阀、电磁阀等部件组成。油源站——由油箱、高压齿轮泵、马达、压力开关、调压电磁阀和蓄能器等部件组成自容式油动机液压系统自容式油动机液压系统其它配套自容式油动机液压控制原理：2.TWO小型调节阀控制原理1.ONE大型主汽阀油动机液压控制原理3.THREE小型速关阀控制原理自容式油动机液压系统大型主汽阀自容式油动机控制原理快关电磁阀：带电，开；失电，快关。活动电磁阀：带电，关；失电，复开。活动电磁阀只有在快关电磁阀带电时才起作用A：需配套操纵座使用B：高度集成化，结构简单。C：可以直接配套大机组主汽阀或是驱动力大的阀门使用。D：驱动力可达10吨，快关时间小于0.3秒自容式油动机液压系统小型调节阀自容式油动机控制原理A：不需配套操纵座、结构紧凑B：高度集成化，结构简单，小巧。C：配套和利时T50，T20产品，实现就地自主控制。D：驱动力可达2吨，控制精度和响应速度均达规定指标自容式油动机液压系统小型速关阀自容式油动机控制原理A：驱动力可达2吨B：高度集成化，结构简单，小巧。C：直接配套开关类型的阀门使用。D：关闭时间小于0.3秒自容式油动机液压系统自容式油动机标准产品介绍1.ONEB系列自容式油动机自容式油动机液压系统B300型自容式油动机油源配置为“双泵冗余〞，一用一备，具备连锁功能。同时可以在线更换。系统配备了互为冗余的〔进油、回油〕过滤系统保持油液清洁度。5微米精度的滤油器足以保证油液的过滤品质。同时具备在线更换主进油滤芯的功能。油压控制信号使用压力传感器作为信号源〔软开关方式〕，传递到DCS机柜进行逻辑运算。并增配了两只压力开关作为备用信号。油路系统设计保证了当电磁阀线圈损坏后不影响工作，及时在线更换备品。B300油源配套G80-56油缸自容式油动机液压系统B300实物图片自容式油动机液压系统B200型自容式油动机配套G80-56油缸B200油源油泵前后都配有截止阀，保证了当油泵损坏后不影响工作，一定时间内及时在线更换备品。油箱容积为系统流量的20倍，利用自身完全可以散热。同时，自容式泵站系统为节能设计，功率很低，本身无法产生热量。系统配备了〔进油、回油〕过滤系统保持油液清洁度。5微米精度的滤油器足以保证油液的过滤品质。同时具备在线更换主进油滤芯的功能。油路系统设计保证了当电磁阀线圈损坏后不影响工作，及时在线更换备品。自容式油动机液压系统B200实物图片自容式油动机液压系统B100型自容式油动机B100油源配套G60-45油缸油箱容积为系统流量的20倍，利用自身完全可以散热。伺服阀装在油源上，通过管路驱动油缸。系统配备了进油过滤系统保持油液清洁度。油路系统设计保证了当电磁阀线圈损坏后不影响工作，及时在线更换备品适合配套3000KW以下拖动或发电小机组使用自容式油动机液压系统B100实物图片自容式油动机液压系统自容式油动机液压系统目录产品