汽輪機(jī)控制系統(tǒng)知識(shí)講座

1、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)知識(shí)講座 2013.2.17目錄1、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤(rùn)滑系統(tǒng)總述2、調(diào)節(jié)油系統(tǒng)流程簡(jiǎn)述3、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述4、速關(guān)閥結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述5、油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述6、調(diào)節(jié)汽閥結(jié)構(gòu)及作用簡(jiǎn)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(rùn)滑系統(tǒng)總述1 1、油系統(tǒng)簡(jiǎn)述： 2800028000空分汽輪機(jī)潤(rùn)滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)用油由潤(rùn)滑油站統(tǒng)一提供，油采用牌號(hào)為空分汽輪機(jī)潤(rùn)滑及調(diào)節(jié)系統(tǒng)用油由潤(rùn)滑油站統(tǒng)一提供，油采用牌號(hào)為VG46VG46的汽輪機(jī)專用油。供油在油泵出口分兩路分別接到潤(rùn)滑油、調(diào)節(jié)油總管。的汽輪機(jī)專用油。供油在油泵出口分兩路分別接到潤(rùn)滑油、調(diào)節(jié)油總管。0.25MPa0.25MPa的潤(rùn)滑油由各分管路供

2、給汽輪機(jī)前、后徑向軸承，推力軸承。調(diào)節(jié)油總管油的潤(rùn)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)油總管油壓為壓為0.85MPa0.85MPa，為減少因用油量變化引起的油壓波動(dòng)，在調(diào)節(jié)油管路上裝設(shè)一只，為減少因用油量變化引起的油壓波動(dòng)，在調(diào)節(jié)油管路上裝設(shè)一只43L43L的液壓蓄能器。流程簡(jiǎn)圖如下：的液壓蓄能器。流程簡(jiǎn)圖如下：油 箱油 泵過濾器過濾器油 冷 器減 壓 閥去 各 潤(rùn) 滑 點(diǎn)去 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng)一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤(rùn)滑系統(tǒng)總述2 2、2800028000空分油泵抗晃電改造情況簡(jiǎn)述： 20102010年年9 9月，電氣一車間為了最大限度地減小晃電對(duì)生產(chǎn)的影響，保證系月，電氣一車間為了最

3、大限度地減小晃電對(duì)生產(chǎn)的影響，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，投資了數(shù)萬元對(duì)空分兩臺(tái)油泵進(jìn)行抗晃電改造，增設(shè)了兩臺(tái)變頻統(tǒng)安全運(yùn)行，投資了數(shù)萬元對(duì)空分兩臺(tái)油泵進(jìn)行抗晃電改造，增設(shè)了兩臺(tái)變頻器及抗晃電的直流支撐裝置，正常時(shí)器及抗晃電的直流支撐裝置，正常時(shí)2 2臺(tái)潤(rùn)滑油泵同時(shí)運(yùn)行，對(duì)變頻器設(shè)置自臺(tái)潤(rùn)滑油泵同時(shí)運(yùn)行，對(duì)變頻器設(shè)置自動(dòng)提速、故障切換功能動(dòng)提速、故障切換功能( (即將即將2 2臺(tái)變頻器都設(shè)置成臺(tái)變頻器都設(shè)置成2 2頻段運(yùn)行，而頻率切換信號(hào)頻段運(yùn)行，而頻率切換信號(hào)為另外為另外1 1臺(tái)變頻器運(yùn)行信號(hào)停和油壓低于臺(tái)變頻器運(yùn)行信號(hào)停和油壓低于0.2MPa0.2MPa（現(xiàn)在聯(lián)鎖另一臺(tái)油泵提速的（現(xiàn)在聯(lián)鎖另一臺(tái)油泵

4、提速的油壓為油壓為0.2MPa0.2MPa）) )與另外與另外1 1臺(tái)變頻器運(yùn)行提速信號(hào)相串聯(lián)，這臺(tái)變頻器運(yùn)行提速信號(hào)相串聯(lián)，這2 2個(gè)條件是并列的個(gè)條件是并列的關(guān)系關(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)，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)組油壓正常提供的要求。經(jīng)過與工藝反復(fù)配合試驗(yàn)確定：正常情況下組油壓正常提供的要求。經(jīng)過與工藝反復(fù)配合試驗(yàn)確定：正常情況下2 2臺(tái)油泵臺(tái)油泵電機(jī)在電機(jī)在32Hz 32Hz （50mA50mA）低頻運(yùn)行，如果有）低頻運(yùn)行，如果有1 1臺(tái)故障臺(tái)故障( (電氣和泵本體故障電氣和泵本體故障) )，另，另1 1

5、臺(tái)臺(tái)立即提升頻率為立即提升頻率為47 Hz 47 Hz （75mA75mA）；晃電時(shí)，由直流支撐裝置供電，電網(wǎng)正常時(shí)，）；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(dòng)退出。直流支撐裝置自動(dòng)退出。一、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)及潤(rùn)滑系統(tǒng)總述3 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)。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)（轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)（505505）、電液轉(zhuǎn)換器、油動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)汽閥組成。接受來自二個(gè)）、電液轉(zhuǎn)換器、油動(dòng)機(jī)和調(diào)

6、節(jié)汽閥組成。接受來自二個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器變送的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，將接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行比轉(zhuǎn)速傳感器變送的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，將接收到的轉(zhuǎn)速信號(hào)與轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行比較后輸出較后輸出420mA420mA的電信號(hào)給電液轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二次油壓，二的電信號(hào)給電液轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)電液轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油通過油動(dòng)機(jī)操縱調(diào)節(jié)汽閥。次油通過油動(dòng)機(jī)操縱調(diào)節(jié)汽閥。 汽輪機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)密切相關(guān)，它由啟動(dòng)閥（汽輪機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)密切相關(guān)，它由啟動(dòng)閥（18421842、18431843）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)行和速關(guān)閥組成。速關(guān)閥與數(shù)字式調(diào)

7、速器聯(lián)鎖，只有在速關(guān)閥開啟后，才能進(jìn)行啟動(dòng)、升速。啟動(dòng)、升速。 汽輪機(jī)的保護(hù)裝置：超速停機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)或控制室緊急停機(jī)、速關(guān)油壓低停汽輪機(jī)的保護(hù)裝置：超速停機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)或控制室緊急停機(jī)、速關(guān)油壓低停機(jī)等。機(jī)等。二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡(jiǎn)介速關(guān)組件速關(guān)閥速關(guān)閥錯(cuò)油門油動(dòng)機(jī)單向節(jié)流閥二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡(jiǎn)介來自安全保護(hù)系統(tǒng)4016420mA電源24 601203204去安全保護(hù)系統(tǒng)1051至中控蒸汽現(xiàn)場(chǎng)圖片現(xiàn)場(chǎng)圖片二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡(jiǎn)介調(diào)節(jié)油供油總管蓄能器錯(cuò)油門回油管錯(cuò)油門動(dòng)力油上油管二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡(jiǎn)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(dòng)油管實(shí)驗(yàn)油管二、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)簡(jiǎn)介動(dòng)力油進(jìn)油管二次油回油管動(dòng)力

8、油回油管油動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)油出速關(guān)組件西側(cè)試驗(yàn)油出速關(guān)組件啟動(dòng)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(jiǎn)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(jiǎn)化。 速關(guān)組件的作用：用于汽輪機(jī)速關(guān)閥的就地啟動(dòng)、就地停機(jī)、遙控停機(jī)及速關(guān)閥聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。速關(guān)閥簡(jiǎn)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(jiǎn)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

9、部結(jié)構(gòu)：三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述南側(cè)面繪制圖南側(cè)面實(shí)際圖片啟動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)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(jiǎn)述北側(cè)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(jiǎn)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23092309，是手動(dòng)換向閥，可對(duì)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(dòng)，壓力油P P便與試驗(yàn)油H H1 1接通，即可對(duì)東側(cè)速關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)；推動(dòng)手柄則使壓力油與試驗(yàn)油H

10、 H2 2接通，即可對(duì)西側(cè)速關(guān)閥進(jìn)行試驗(yàn)。 由于在H1H1、H2H2油路上有節(jié)流孔，所以手動(dòng)換向閥投入或退出試驗(yàn)的操作不會(huì)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(jiǎn)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)油壓大于某一數(shù)值后，在油壓力的作用下試驗(yàn)活塞推動(dòng)油缸活塞、活塞盤、閥桿、閥碟同時(shí)向關(guān)閉方向移動(dòng)，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 P P2 2P P1 1，若P P2 2PP1 1，則表明速關(guān)閥桿有鹽垢或油垢沉積，導(dǎo)致閥

11、桿增加了額外阻力，致使速關(guān)閥動(dòng)作不正常。其中P P1 1為需用試驗(yàn)壓力； P P2 2為試驗(yàn)活塞開始移動(dòng)時(shí)的試驗(yàn)油壓；根據(jù)公式： P P1 1=A+B=A+B（P P4 40.10.1）（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(jiǎn)述（3 3）速關(guān)組件實(shí)現(xiàn)速關(guān)閥的開啟原理 首先檢查緊急停機(jī)電磁閥22222222、22232223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(dòng)閥18421842、18431843 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看）到位，手動(dòng)閥1843184

12、3 的P P口和B B口導(dǎo)通，建立啟動(dòng)油F，在啟動(dòng)油通向速關(guān)閥的同時(shí)，F(xiàn) F也通向22002200，并打開組合閥22002200（由液相單向閥、充液閥和插裝閥組成），壓力油通向18421842，此時(shí)手動(dòng)閥18421842 的P P口與B B口導(dǎo)通，此時(shí)插裝閥DG16DG16仍處于關(guān)閉狀態(tài)，切斷了壓力油P P與E2E2 通道。三、速關(guān)組件結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述（3）速關(guān)組件實(shí)現(xiàn)速關(guān)閥的開啟原理當(dāng)啟動(dòng)油壓F F達(dá)到0.60.6Mpa以上時(shí)，先讓旋轉(zhuǎn)手動(dòng)閥18421842 復(fù)位，即18421842的P-AP-A，B-TB-T為通路，插裝閥DG16DG16開啟，建立速關(guān)油E2E2，當(dāng)速關(guān)油壓0.6Mp0.6M

13、pa a時(shí)，18431843復(fù)位，即P P油口阻斷，B-TB-T為通路，于是啟動(dòng)油開始回油，因?yàn)?8431843回油口裝有節(jié)流孔板和可調(diào)節(jié)流針閥，啟動(dòng)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18431843復(fù)位后，P P油口阻斷，通往22002200的壓力油被速關(guān)油取代控制22002200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-E2P-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(jiǎn)述3 3、速關(guān)組件中的電液轉(zhuǎn)化器 電液轉(zhuǎn)換器17421742不屬于速關(guān)組件的功能元件，它主要是利用速

14、關(guān)組件的油路（即：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（505505）發(fā)出的420mA420mA的電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的二次油壓力（0.150.45MPa0.150.45MPa），從而使油動(dòng)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(jiǎn)述（4）速關(guān)組件的遙控及手動(dòng)停機(jī)1、遙控停機(jī)： 停機(jī)電磁閥22222222、22232223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(dòng)開車時(shí)為帶電狀態(tài)。 啟動(dòng)或正常運(yùn)行時(shí)，22222222和22232223為壓力油的通路，此時(shí)電磁閥的P-BP-B為通路，插裝閥DG40DG40在壓力

15、油的作用下關(guān)閉，當(dāng)22222222或22232223的一只失電，即電磁閥的B-TB-T通路打開，DG40DG40上腔與回油口接通，于是DG40DG40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(dòng)停機(jī)：手動(dòng)停機(jī)閥22502250，用于汽輪機(jī)的手動(dòng)停機(jī)，操作時(shí)將22502250前方的一塊紅色護(hù)板向操作側(cè)翻下，拉動(dòng)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(jiǎn)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.

16、tif 2、速關(guān)閥開啟與關(guān)閉原理： 開啟：?jiǎn)?dòng)油F 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，之后速關(guān)油E 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(dòng)油開始有控制的泄放，于是活塞盤和活塞如同一個(gè)整體構(gòu)件在兩側(cè)油壓差作用下，持續(xù)向右移動(dòng)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(dòng)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(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生速關(guān)動(dòng)作，都會(huì)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(dòng)機(jī)的結(jié)

17、構(gòu)及原理簡(jiǎn)述 1、油動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)：（1）作用原理： 油動(dòng)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(hào)轉(zhuǎn)換為0.15-0.45Mpa的二次油，并通過單向節(jié)流閥由內(nèi)部管路傳給錯(cuò)油門。錯(cuò)油門將二次油壓與彈簧設(shè)定值比較后，使錯(cuò)油門滑閥上行或下行，操縱油缸活塞移位，帶動(dòng)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(cuò)油門、連接體和反饋機(jī)構(gòu)組成。如下圖： 2、錯(cuò)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(dòng)機(jī)的關(guān)系： （1） 根據(jù)輸入油動(dòng)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(dòng)機(jī)升程155

18、mm）的對(duì)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(dòng)活塞動(dòng)作的初始值，活塞起始動(dòng)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22mm22mm，閥門0100%0100%的開度分別對(duì)應(yīng)二次油壓0.150.450.150.45MPa。五、油動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)述六、調(diào)節(jié)汽閥的結(jié)構(gòu)及作用簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)構(gòu)和油動(dòng)機(jī)三部分組成。 調(diào)節(jié)閥包括