汽轮机调节系统技术说明和运行手册Word下载.docx

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3．1．1蒸汽分配系统，包括HPC和LP截止阀和调节阀、安全阀以及一个加热蒸汽阀。

3．1．2调节系统的液力部分（HPRS），包括一台速度传感器、调节系统电气部分信号机电转换器：

一台快速反应电液转换器（EHC）、一台相对慢速反应装置—汽机控制装置马达（TCM）、致动器/调节液力伺服机、截止阀和安全阀以及从传感器到致动器动作传输用的中间放大器。

3．1．3调节系统电气部分（EPRS）

3．1．4汽机保护系统包括电磁开关（EMS）、离心开关和向调节系统致动装置传输动作的传输装置。

3．1．5调节系统供油系统包括诸多用于汽机安装期间储存、净化和供应炕燃油的装置。

4．汽机蒸汽分配系统

4．1未做功蒸汽（压力为60kg/cm2）被分送到四个高压阀门组件中。

每个组件包括一个旋转型截止阀和一个直动式调节安全阀。

这些阀门受控于弹性液力伺服机。

这些组件成对布置在汽机轴线的左右两边。

4．2在HPC之后，蒸汽被送往蒸汽过热器/汽水分离器（SOS）分离出其中的水份后进行过热，然后通过四台低压蒸汽设备送往低压缸。

每台低压设备包括两块旋转挡板，第一块为低压截止阀，第二块用做低压调节阀。

这些设备成对布置在汽机轴线的左右两边为四台双向LPC设备供应蒸汽，每台设备服务两台相邻的LPC设备。

为了产生关闭低压调节和截止阀挡板的额外力，除使用低压弹性/液力伺服机外还添加了蒸汽伺服机。

当弹性/液力伺服机活塞下的工作流体压力下降时（显示伺服机弹簧力量极限的减小），未做功蒸汽被送往蒸汽伺服机活塞上方的小室。

4．3在SOS之前的线路中，安全阀安装在通往冷凝器的管道上。

这些阀门受控于弹性/液力伺服机。

在正常条件下，这些阀门被关闭。

当荷载释放和保护性跳闸时蒸汽通过打开的阀门泄入冷凝器。

安全阀为释放型阀门。

安全阀开放时作用在主阀门上的力由阀门基座和释放区域中的差异决定。

4．4在HPC截止阀之前的未做功蒸汽管线上，安装一个阀门以控制送往所有四台SOS设备的加热蒸汽的消耗量。

该阀门为安全阀。

阀门受控于弹性/液力伺服机。

5．调节系统液力部分

5．1调节系统液力部分控制截止阀、调节阀和安全阀以及加热蒸汽阀门以预调顺序和预调特性打开。

5．2液力部分包括一台机械速度传感器（调速器），设计为一台高灵敏度（不超过2RPM）和近似抛物线速度特性的多速离心固定传感器。

越接近额定速度，传感器的特性就越接近直线形式。

调速器实现了必要条件下，如在排除EPRS故障情况下，不包括调节系统电气部分在内的临时运行。

调速器（SpR）在2800-3200RPM转速范围内时，调节器行走装置每移动1毫米的允许误差为额定转速的5.2%。

5．2．1调速器布置在调节设备里面，并且通过一个多齿轴与转子相连，多齿轴上覆盖一层薄布与转子分开以避免对调节系统组件造成电气腐蚀损耗。

多齿轴的轴向晃度为1.5-2mm。

5．2．2调速器在一个轴向支撑轴承上进行旋转，轴撑轴承通过一个节流垫圈使用从调节系统泵中送出的工作流体进行润滑。

一部分工作流体被排入一个辅助箱，辅助箱安装在SpR轴承上方并且在调节系统输送管道内流体压力全面下降时对轴承进行润滑。

在箱体的最高点上布置有一根带孔板的管道以防止清空箱子时造成箱内真空。

SpR轴承的轴向偏斜为0.04-0.06mm。

在运行期间晃度可能回增加到0.09mm。

5．2．3调速器不在电厂内进行修理，但更换固定在调速器箍筋上的行走装置除外。

安装一个备用SpR时，应注意在调节器本体上SpRSV组件滑阀喷嘴和SpR行走装置之间打一条缝。

5．3调速器滑阀组件的作用是将调速器发出的动作传递给中间滑阀（ISV）。

同时组件也用来产生压力Pcsv和Pcsprsv，给安全门滑阀（SRSV）充电和控制汽轮机。

5．4在启动、负荷变化和同步化期间，控制滑阀通过启动其电动马达或通过手工操作对汽机进行单一控制。

在系统的任何事故速度条件下负荷都是可调整的，发电机都是可同步的。

当使用TCM马达进行控制且调节系统泵运行的时候，控制滑阀上的动作不灵敏度为0.25-2回马达电枢。

汽机控制装置马达的速度应确保调节阀在大约40秒的时间内完成从满负荷位置到空转位置之间的行程。

5．5电液转换器（EHC）的用途是将EPRS处的电动力快速反应输入到调节系统的液力部分，EHC安装在调节控制台组件上，包括一台机电转换器（EMC）和多个EHC滑阀。

启动汽机阀门从额定负荷位置到15%负荷位置且保持调速器保持不变情况下EMC电流变量为210毫安，到空转位置时则大约为285毫安。

5．6从调速器、控制滑阀和电液转换器中形成的力在不断流线路（PcSpRSV）中汇合，线路输出，即中间滑阀轴颈盒的行程，将由控制出口处开孔的数量决定。

中间滑阀安装在控制台组件内，组件与汽轮机前端轴承相邻。

调节系统主要仪表安装在控制台上。

5．7在中间滑阀内，其轴颈盒行程可以从二级放大转换到可变压力PcRV，该压力将推动所有阀门调节伺服机的滑阀。

压力PcRV按中间滑阀活塞冲程比例进行变化，但是当负荷超过额定值0.15时，该比例系数将因为中间滑阀活塞的第二根弹簧的触发而提高两倍，即在较低负荷范围内（小于额定值的0.15），局部控制的不规则性将两倍于负荷超过额定值0.15时的不规则性。

5．8中间滑阀包括一个慢速反应机械功率限制器（PM），设计用做滑阀移动式止动块，配备一个手动驱动和一个程控驱动。

功率限制器（PowerLimiter）用来施加任何功率设备（PowerUnit）组件发生故障时通常所需的预调长时限制。

5．9所有的截止阀和调节阀以及加热蒸汽阀都受控于单个的伺服机。

通过油压作用在伺服机活塞上而打开，因伺服机的弹簧作用而关闭。

安全阀伺服机在油压作用下关闭，在弹簧作用下打开。

在组装或拆卸伺服机时，使用汽机供货时提供的特殊长螺栓和螺母用来紧固活塞弹簧。

除加热蒸汽伺服机以外的所有伺服机都配备手动关闭装置（磨合运转装置）。

伺服机在控制压力调整时启动。

5．10取决于控制压力的阀门行程，其所要求的特性通过滑阀弹簧的张力和刚度以及伺服机反馈的传输比率得以确保。

调节阀门全开是为了确保功率与PcRV的比例。

此时，额定蒸汽压力下的额定功率输出对应于大约为3Mpa（30kg/cm2）的PcRV值，同时10%的功率输出变化对应于0.15Mpa（1.5kg/cm2）的PcRV变量。

5．11压头通过与相应截止阀伺服机相连的滑阀作用于HPC调节阀伺服机，并驱动调节阀在组件截止阀关闭时关闭。

这种互锁作用在当截止阀通过伺服机磨合运转装置进行关闭时无效。

5．12速度调节系统液力部分的不灵敏度大约为0.15%；

负荷超过15%时的速度调节误差大约为4%，负荷在15%以下时的误差为8%。

5．13．HPRV从额定额定负荷位置开始关闭（关闭的力来自电液转换器）所需的全部时间大约为0.3秒，LPRV所需时间大约为1秒。

调节阀门从空转位置开放到额定负荷位置所需的时间大约为3秒。

6．调节系统的电气部分

使用的电气部分为西门子提供的整套设备。

EPRS不包括在汽机制造商到货范围之内。

7．调节系统供油

7．1抗燃合成油（自燃温度大约为740℃）用做调节系统的工作介质。

调节系统内油的运行压力大约为5Mpa（50kg/cm2），通过调节油泵后的运行温度为50±

5℃。

对使用抗燃油调节系统采取的任何操作都应遵循一定的特殊指南，指南中除对油的特性、工艺和设备要求、安全要求进行了描述之外，还确定了安装和修理/调整工作的执行规则。

7．2供油设备包括一个油罐和调节系统油泵。

油罐的顶部设计得较宽以减少在油泵停止运行和在接收到整个调节系统内工作介质的时候罐内液面发生的变化。

7．3油罐内用框架网区分为两个隔间，“脏”的和“干净”的，经过过滤的工作介质从“干净”隔间内供应到油泵中。

在两排连续的网上安装有0.25mm筛网，所有的工作介质不断经过此处进行过滤。

为了方便清理，网安装在固定在油罐槽内的框架上，可自由抽出。

通过不断拔出带网框架并在冲洗调节组件时加以冲洗以实现对网的清洗。

在网被堵塞（此时会导致油罐内“脏”和“干净”两个隔间中的液面相差100-150毫米）时应清理网。

在汽机连续稳定运行情况下可以每月一次进行清洗，在启动期间，清洗应更频繁。

7．4在调节系统油罐上安装一台精细过滤器，将工作介质中的机械杂质清除。

一部分油通过固定在过滤器本体内的刚性框架上的过滤皮带布进行连续过滤，或者通过安装在过滤器内部的过滤室进行过滤。

过滤皮带布或过滤室元件在过滤器本体受压达到0.2Mpa（2kg/cm2）时应加以更换。

过滤器内部安装了一个安全阀以便在发生堵塞和本体内压力达到0.5Mpa（5kg/cm2）时引导介质通过过滤室。

在油罐滤网之前还安装了一台空气分离器，空气分离器包括一组斜面钢板，用来改进工作介质中空气和机械杂质的清除力度。

空气分离器的设计允许其部件在分离器从油罐内拔出和拆卸后进行清洗。

在工作介质排出调节系统的排放点、罐内“脏”隔间的正前方处按油的流向依次安装有两台相连的、垂直布置的油冷却器。

在汽机运行状态下，任何一台冷却器都可以断开水源，或者可以抽出其中的管道进行清洗或更换。

为了避免在更换一根汽机（运行中）油冷却器管道的过程中发生工作介质泄漏，应打开冷却器旁路油管上的截流阀。

在正常运行情况下这些阀门都处在关闭状态。

每台冷却器的底部都有一个用于油取样和修理疏油阀门。

7．7一台油液面指示仪安装在油罐“干净”隔间盖板上。

还可以在油罐滤网上测量压差。

油罐内“脏”和“干净”隔间上安装有油表观察玻璃，可以观察油液面和滤网上的压差。

最低允许运行液面为顶部盖板下800毫米（液面仪上20刻度）。

7．8油泵运行期间油罐内容纳的工作介质总量大约为2.5立方米，此时正常运行油液面在顶部盖板下方600毫米处（液面仪上40刻度）。

油泵启动前注入油罐内的油量（初次注油）大约为7立方米。

7．9为了防止工作介质悬浮颗粒进入机械区域，油罐安装了排气通风管以便在所有的调节组件中保持轻微的排气。

应选择恰当的送风机吸风净化器以维持调节盒内的排气水平在50-200Pa（5-20毫米水柱）。

应该注意的是较高的排气会导致细微机械杂质随吸入的空气渗入系统而迅速对系统造成污染。

7．10调节系统油是由两台可任意挑选的备用油泵（交流马达驱动，每台200KW）提供的。

每台马达的输出应能确保油泵在电源电压下降到额定值70%的条件下还能运行。

7．10．1油泵安装在一个结构上与油罐相连的框架上。

油罐的凹槽可以用来盛放油泵和密封门中掉落的油滴。

7．10．2正常条件下，只运行调节系统中的一台油泵。

如运行油泵被断开，或者当调节系统内压力下降到3.8MPa（38kg/cm2）时，一台监控调节系统蓄能器盒中压力的电气接触压力计将自动开启另一台备用油泵马达。

电气接触压力计配备了一个阀门，该阀门用来检查备用油泵的启动是否没有降低调节系统通用管线中的压力。

7．10．3每台油泵的输油管路中都安装了回油阀以防止工作介质通过备用油泵从输油管道中排入油罐内。

7．10．4在汽机安装或修理之后、调节系统修理之后，或者在空转超过一个月之后，关闭门但打开随后的通道，启动调节系统油泵。

其他情况下，调节系统油泵可以在全部打开输油管道阀门条件下进行启动。

7．10．5安装后修理结束后，应检查调节油泵安全盘排油小室中排油管的清洁度。

如该小室溢油，油可能会流入马达线圈破坏它们的绝缘。

7．11为防止发生抗燃油堵塞现象，油管布线应尽量减少油局部受热。

严格禁止抗燃油管道和蒸汽管道及阀门一起保温。

热保温表面和抗燃油管道之间的距离不得少于100毫米。

7．12调节系统管道在安装和检查完之后应进行水压试验以测试其在双倍运行压力下的密封情况。

7．12．1水压试验通过依次启动调节油泵来进行，为此在一台油泵的输油管道和另一台油泵的吸油管道之间布置一个带阀门的桥架连接。

根据必要的运行压力极限挑选位于吸油管道上的阀门。

7．12．2调节系统进行水压试验时，阀门阀杆应加以保护免遭超负荷的损坏。

为此，在试验过程中应使用阀门伺服机的磨合运转装置关闭所有的阀门。

7．12．3在水压试验中，启动上游油泵马达，然后在正常压头下打开所有带TCM的伺服机。

确定系统完全密封。

关闭第二台油泵吸油管道上的阀门，打开连接桥架上的阀门，然后启动下游油泵马达，关闭第一台油泵输油管道上的阀门。

施加双倍运行压力10-15分钟测试系统。

7．13为了避免因为油管密封问题造成工作介质大量流失，在调节系统油罐内布置一道由油泵吸油隔间形成的溢流门槛。

如果检测到油管泄漏，且一部分漏油高出溢流门槛进入吸油隔间，运行中的调节油泵将被停机，压头下降，汽机阀门关闭。

为了避免启动备用油泵和造成从排油管送入油罐中油的额外损耗，安装在变压歧管上的一台电气接触压力计在压力下降到2MPa（20kg/cm2）和截止阀关闭的情况下将传递一个抑制动作停止运行油泵并借助互锁作用禁止启动调节系统备用油泵。

7．14工作介质通过两根输油歧管送往调节系统组件：

一根为稳压歧管，另一根为不稳压歧管。

7．14．1工作介质穿过直径25毫米的净化器输送到每台油泵后的不稳压歧管。

该歧管为所有的伺服机供油。

7．14．2从每台油泵中出来的工作介质进入稳压歧管并一直前行到25毫米直径的净化器，因此伺服机耗油对管道压力变化影响较低。

从稳压歧管出来，工作介质被输送到调节系统所有的中间放大器中。

7．15与不稳压歧管相连的是两台弹簧重锤式蓄能器，用来防止压头下降和汽机阀门在机组辅助电源断电5-7秒情况下发生的关闭。

蓄能器同时还改进调节系统的动态特性。

蓄能器维持的油压水平的设定由电厂浇注的混凝土重锤来决定。

在重锤灌满混凝土之后，立即在重锤上钻两个位于混凝土浇灌液面上方的穿孔（直径为10毫米）以防止在混凝土液面上方形成水的连接从而改变重锤的重量和蓄能器的设定。

调节系统装配管道应采用从运行油泵供应给系统的加大流量并加热到高温的工作介质进行冲洗。

为改进冲洗效率，必须提供待冲洗组件内的油速，因此一次只能冲洗四分之一的系统：

首先，位于汽机轴线左边的组件，从发电机到HPC蒸汽进口轴线；

其次，同样位于汽机轴线左边的组件，但是是从HPC蒸汽进口轴线到调节盒；

最后，位于汽机轴线右侧的组件按相同的次序进行冲洗。

可以使用不同的冲洗方法。

7．16．1拆除调节组件后对装配管道进行冲洗是通过临时桥架连接件来进行的。

应分别对各个组件进行检查和清洗。

7．16．2在冲洗整套带调节组件的装配管道时，先将滑阀和活动轴颈盒从组件的滑阀轴颈盒中抽出，用带纸板垫片的塞子塞紧末端，并在拆除上述部件后拿掉塞子保持开放状态。

伺服机在使用橡胶环清洗之前应封闭机壳上的杆状排气冲程点。

7．16．3在冲洗过程中应确保两个电磁开关的按钮始终处于下陷的位置。

把变径阀门从SpRSV组件盒中起出。

7．16．4启动调节系统油泵，先关闭阀门，然后仔细观察以避免工作介质溢出（从全开末端处溢出；

或因为排油管外溢），打开阀门以获得3.2±

0.2MPa（32±

2kg/cm2）泵后压力。

7．16．5启动第二台平行调节油泵，打开阀门以便在新启动的油泵后获得大约3.2MPa（32kg/cm2）压力。

7．16．6确保在两台油泵运行条件下泵后油温可以达到70-75℃，每个系统部分再继续冲洗两个小时。

这时精过滤器无论如何都要处在运行状态。

7．16．7在冲洗管道时应观察油罐滤网上的压力变化，在必要时清洗滤网。

7．16．8冲洗结束后开始净化排入油罐中的油，采取措施以防止脏油进入调节系统。

这一点可以通过将脏油泵打入净化设备间并且清洗油罐内表面而得以实现。

7．16．9如果调节系统的不灵敏度增强，建议在下一次汽机停机时对工作介质再次加以净化。

7．16．10建议两年一次冲洗输油和控制压力管道。

8．汽机保护系统

8．1汽机保护系统用来快速切断通往汽轮机HPC的新鲜蒸汽供应和切断SOS后到汽轮机LPC之间的蒸汽供应。

8．2当汽机转子转速超过额定值9-10%（3270-330RPM），两个安装在安全门（SR）上的闭锁式离心开关跳闸，从而实现对汽机失控的保护。

对应于闭锁销弹簧张力的离心力使block-pin发生不定向跳闸.跳闸设定可以通过旋转位于闭锁销头部伸出部分一边的螺母加以调整，并通过锁定螺钉加以固定。

螺母每旋转10°

，设定值的相应变化大约为30RPM。

闭锁销伸出安全门本体1±

0.1mm。

每个闭锁销通过其自身连杆作用于安全门滑阀。

闭锁销和连杆之间的安装间隙为1.2+0.3mm。

SRSV处于顶部停止位置，用来锁定安全门脉冲滑阀（与滑阀相对应）位置的止推螺母被拧紧在全开/闭位置，并用螺钉将它们相对于滑阀的位置锁定。

8．2．1安全门闭锁销启动后的转子速度为3030-3110RPM。

8．2．2在汽轮机空转或加负荷（不会造成保护系统其他组件的跳闸和负荷减少）条件下，闭锁销支撑表面下一个特殊龙头中喷出工作介质使得闭锁销按次序连接。

为达到这个目的，设计了连杆，连杆的作用是利用位于调节盒前部外壳上的一根杆将两根连杆中的任意一根从闭锁销的有效区域中撤出。

8．2．3设计的保护组件可以测试所有的保护系统组件在汽机空转（增速不超过额定值）条件下是否能发挥其正确的性能。

包括测试SV和RV的关闭以及离心开关的启动（也是通过往闭锁销支撑表面下注入工作介质的方式启动）。

安全门闭锁销启动并注入上述工作介质时的转子速度应低于2950RPM。

每个闭锁销都有一定的启动速度比率，无论是否注入工作介质。

因此，上述试验可以获得某一特定汽轮机的实际数据以便用来间接评定安全门闭锁销的稳定性和水平。

为了减少误差，必须保持闭锁销启动设定的顺序不变。

8．3为了实现对安全门闭锁销的启动监控，将安装两台电动闭锁销启动指示仪。

8．4当汽轮机转子转速相对于额定值的增加幅度约14%（3435RPM）时，SRSV组件中的补充保护装置也会跳闸。

补充保护设定在制造厂内完成，并且不受电厂转速增加的影响。

8．5另外，保护系统还配备一个受控于一个电磁开关的初始保护滑阀（IPSV），电磁开关接收从EPRS处传来的信号。

信号根据转子转速和第一次转子转速变化（转子加速）产生。

当显著加速时，初始保护装置在转速低于离心开关闭锁销设定值时跳闸，这样可以减少转速的极限增加。

在没有加速的情况下，转子转速初始保护设定为113%，或者高于闭锁销的设定值。

因此，当转子转速或快或慢加快时，为了测试失控保护将不启动初始保护功能。

同样的原因，如果阀门闭锁或没有紧密闭锁，初始保护装置将不能禁止闭锁销的启动，但是可以将转速的增加限制在闭锁销设定值之上。

取消初始保护动作比取消主保护动作要快，因为它的动作不需要通过SRSV传递而只经过IPSV，可以在作用于电磁铁上的动作消失时立即打开截止阀门；

同时调节阀将延迟打开，保证有足够的时间让截止阀门中的安全阀中的压力等同于蒸汽压力，而且让截止阀在调节阀仍然关闭的时候打开。

8．6汽机保护系统配备两个电磁开关（EMS），电磁开关根据运行人员的指令远程或就地人工地施加保护动作断开汽轮机的连接。

8．6．1两个中的任何一个电磁开关将在下述条件下运行：

汽轮机受到远程控制而断开；

轴向位移继电跳闸；

润滑系统中油压下降；

新鲜蒸汽温度在到达汽轮机之前下降；

凝汽器中真空下降继电动作；

机组因为其他热力/机械或电气保护而停机。

8．6．2在传送电气脉冲或启动两个靠背电磁开关中的任何一个时，补充保护线路中的压力将下降。

8．6．3为了选择测试每个电磁开关在汽轮机运行中的性能，保护系统中将配备一个滑阀用来将测试中的电磁开关与保护系统其他的设备断开。

8．6．4．EMS断开滑阀配备了用来传递状态信号的末端开关。

8．6．5．EMS和EMS断开滑阀安装在调节盒右侧外壁上。

8．7无论何时，当保护系统因为下述原因跳闸：

离心开关动作；

补充保护装置跳闸，或

EMS动作（手工或远程控制）；

SRSV将被启动，导致截止阀和调节阀以及加热蒸汽阀关闭，安全阀打开。

8．8为了在保护装置启动时打开阀门，应启动TCM，启动方式为：

先将它移至复位位置，然后直到汽机阀门打开。

9.保护性能试验间隔

9.1在任何一次停机之后并且在停机期间蒸汽分配系统中任何工作都已完成时,对HPC和LPC调节和截止阀门的气密性进行试验，一年一次。

9．2在任何一次停机之后并且在停机期间任何需要打开调节盒的工作都已完成时，执行下述试验，一年一次：

9．2．1测试初始保护滑阀的性能。

9．2．2测试安全阀伺服机和加热蒸汽伺服阀的性能。

9．2．3加快转速联合测试闭锁销。

9．2．4通过加快转速单独测试在上述试验中所有不能操作的闭锁销。

9．3在检查之前和检查之后，在任何超过一个月的停机之前和停机之后，汽机每正常运行6个月后，都应进行下述空转保护试验，同时断开发电机与电源的连接：

9．3．1用油测试闭锁销在空转并且增速不超过额定转速条件下的抽出性能，并记录下闭锁销在启动时的转速。

9．3．2对每个EMS试验两次。

说明：

如果在汽机运行过程中没有探测到调节系统的偏差，而且如果因为运行原因不希望断开发电机的电源，则试验间隔可以延长至一年。

9．4每月一次对正常运行和加负荷的汽机执行下述操作：

9．4．1旋转闭锁销，加油以利其旋出。

9．4．2试验备用调节系统油泵及其自动支持系统的性能。

9．4．3试验EMS上电气保护动作的执行情况，独立测试两个保护槽中的每一个，轮流断开EMS与保护系统液力部分之间的连接。

9．5一个星期一次对带负荷运行的汽轮机轮流执行以下伺服机的部分试转：

9．5．1．HPC截止阀到标尺刻度220毫米处。

9．5．2．LP截止阀到标尺刻度220毫米处。

9．5．3．LP调节阀到标尺刻度220毫米处。

9．5．4．HPC调节阀运转到伺服机旋转范围15-20%位置处。

9．5．5加热蒸汽伺服机在全开模式下位于标尺刻度80毫米处。

10．保护系统性能试验

10．1电磁开关试验

10．1．1汽轮机空转或停机状态下，按下汽机手