汽轮机控制油系统(社内密).pdf

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第一章汽轮机控制系统

第一节EH系统概述

汽轮机蒸汽阀门控制采用电液伺服系统,控制介质采用高压抗燃油.电液伺服系统的核心元件是伺服阀.伺服阀根据DEH给定电信号和电信号所构成的偏差信号控制阀芯运动,从而控制油动机活塞的运动.油动机活塞驱动相应的蒸汽进汽阀门,快速调节汽轮机的蒸汽量,控制汽轮机按要求运转.

系统由两部分组成:EH供油系统和EH油动机,供油系统和油动机之间通过一组不锈钢的压力油管和回油管连接起来,将供油系统的压力油送到阀门执行机构,并将执行机构的回油送回到油箱.

第二节EH供油装置

EH供油系统为一个集成式的组合油箱,抗燃油装在容量为800L的油箱中,其他设备都布置在油箱上,结构紧凑,有利于电厂安装布置.抗燃油为一种磷酸脂型合成油,自燃温度较高,不易燃烧.但是对工作环境温度要求较高,一般要求运行温度控制在35-55C之间.

图2-1EH供油装置

EH供油系统主要由三部分构成:油箱、压力油系统和在线循环系统.

1.油箱

油箱是供油系统的载体,由不锈钢材料制成,容量约为800L.油箱中装有控制系统所需的介质一抗燃油.为了防止系统泄漏,在油箱下部还设计有油盘,可以容纳整个系统的油量.油泵安装在油箱的顶部.为了对系统运行状况进行监视,相应的设置了一些测量仪表,如液位开关、油温热电阻、压力变送器、压力开关等.在油箱侧面还装有电气接线盒,的电气信号都接到接线盒里.

油箱还带有油位指示器,放油门.在油箱顶部还装有呼吸器.

抗燃油必须使用三芳基磷酸酯型的合成油.油质要求符合DL/T571-2007《新磷酸酯抗燃油油质标准》及《运行中磷酸酯抗燃油油质标准》.

2.压力油系统

压力油系统由EH主油泵、过滤器、溢流阀、蓄能器、控制器以及压力测量装置等组成.

EH主油泵采用变量恒压泵,为安全可靠,采用2X100%配置,一用一备.油泵设定的正常工作压力为16MPa,油泵的出口压力通过油泵上的压力控制器调节.油泵出口压力调整采用遥控方式,通过安装在控制块上的溢流阀来调整.油泵出口油经过一个过压阀后在进入主滤油器.当油泵出口压力超过正常运行压力一定值时过压阀打开,以防系统超压.过滤器装有个3口的滤芯,将油中的杂质过滤以保证系统中油的清洁.过滤器带有差压指示,当滤芯变脏堵塞后发出报警信号,提醒维护人员更换滤芯.过滤器前后配有隔离阀,以方便更换滤芯.在每个主油泵的出口和压力油总管安装有压力变送器,压力信号送给控制系统以监视系统的工作状况,并进行联锁控制和保护.

溢流阀安装在控制板上,共两只,分别调各自油泵的出口压力.

图2-2供油系统原理图

为了维持系统变工况运行时油压的稳定,配置有5只50L容量的蓄能器,安装在油箱的侧面,和油泵出口的压力油总管相联.皮囊式蓄能器为一个充满高压气体的气囊和钢筒组成.工作时皮囊充有9.3MPa的氮气,皮囊外的钢筒和高压油系统相联.系统工作时,16MPa压力的高压油作用在皮囊上,将氮气压缩.当系统油压发生波动下降时,受压的氮气发生膨胀,从而向系统提供压力.蓄能器的充气每个蓄能器都配有安全阀,当系统超压时可泄压,还可将蓄能器从系统中隔离进行检修.具体的充气方法见使用说明书.

压力油通过总管分成五路,经过隔离阀后分别送到主汽门和调门油动机.五路分别是:左侧主汽门、调门油动机:右侧主汽门、调门油动机:左侧再热主汽门、调门油动机:右侧再热主汽门、调门油动机:补汽阀油动机.如果给给水泵汽轮机供油,则增加两路压力油和两路回油.

3.在线循环系统

EH系统的关键是电液伺服系统,其核心元件是伺服阀.伺服阀的性能决定整个系统的性能(稳定性、快速性、准确性).伺服阀对油液的污染非常敏感,电液伺服系统中有90%的故障时由于油液污染造成的.因抗燃油对温度和杂质以及油的物理化学特性(如酸值、电导率、含水量等)的要求非常高,为了保证系统的长期可靠的运行,并维护控制介质特性的稳定,采用高效过滤器就显得十分

重要.本系统配置的在线循环系统,主要包括冷却系统和再生系统.

循环系统采用两套余的系统,每套系统包含一套双联泵,即一台电动机带动两只油泵.一只油泵用于向冷却系统提供油源,另一只油泵用于向再生系统提供油源.

由于抗燃油对于温度的变化非常缴感,如果温度过高,油的老化将非常快.因此,一个性能优良的冷油器非常主要.本系统冷却器采用空气冷却,结构简单,不需要冷却水,又避免了冷油器中的水进入到油中.冷却泵将油从油箱送到空气冷却汽,通过风扇对油进行冷却,再经过滤油器后送入油箱.滤油器共两套,余配置.

两台再生油泵出来的油经过逆止阀后合并为一路油,送到再生装置.再生系统由分子筛和离子交换器组成,改善油质,并过滤油中的杂质,改变抗燃油的酸值.再生后的油再经过滤油器后送入油箱.离子交换器是有效的去酸材料,而分子筛的主要作用是吸收油中的水分.

通过处理,提高了磷酸酯合成油的使用和经济效益,延长使用寿命意味着废油处理的最小化.在再生装置前还设计有过压阀,如果再生装置发生堵塞,油将通过过压阔旁路回油箱.

4.测量设备

为了保证系统的正常运行,系统还配置了相应的热控测量设备.主要有油位液位开关、油箱油温热电阻、滤油器差压开关、油压变送器等.这些信号送到控制系统,对整个系统进行控制监视.

5.改进型供油装置

由于采用吸入式油泵,对油质的要求很高.一是需要另配溢流阀进行调压,而溢流阀一旦有杂物,将会引起油压波动.而且油质问题引起油泵磨损,引起内部泄漏,如备用泵停用一定时间,因为油泵是倒置式的,泵内的油将会漏去.这时如需要启动,泵将会空转,使油压建立不起来.

为此,改进的供油装置的设计(如图2-3所示),将油箱抬高,采用卧式油泵,安装在油箱的下部.这样一是解决了油泵内部泄漏的问题,由于油泵在下部,不存在空转的可能,直接使用泵体上的调压阀进行调压.如油泵出现故障,也便于在线维护、更换.

由于油箱抬高,原空冷冷油器没有安装空间,改为水冷,安装在油箱侧面.其它配置和原系统类似.

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