G161型锅炉给水泵汽轮机 调节保安系统说明书.docx

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G161型锅炉给水泵汽轮机调节保安系统说明书

东方汽轮机有限公司

DONGFANGTURBINECo.,Ltd.

G16-1型锅炉给水泵汽轮机

调节保安系统说明书

编号

B2320D-000301CSM

版本号

A

2008年9月

编号

B2320D-000301CSM

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版本号

日期

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A

2008.9

首次发布

目录

序号

章-节

名称

页数

备注

1

前言

1

2

0-1

概述

1

3

0-2

高压遮断保护系统

1

4

0-3

部套说明

2

5

0-4

供油系统

3

6

0-5

现场安装说明

1

7

0-6

管道安装的总体要求

2

8

0-7

常规操作及检查

6

9

0-8

试验及其他

2

10

0-9

抗燃油

2

前言

锅炉给水泵汽轮机调节保安控制系统是高压全电调控制系统,它由高压遮断保护系统,液压执行机构及辅助设备组成。

本说明书不仅是对调节保安控制系统的说明,而且还对各部套的原理及现场安装进行详细的介绍。

在现场液压控制系统安装及调试前，必须认真阅读本说明书。

如有不明之处，请参阅汽机相关图纸和说明书，或向我厂咨询,本说明书的最终解释权属本制造厂。

0-1概述

G16-1锅炉给水泵汽轮机调节保安系统是高压抗燃油数字控制系统（MEH）的执行机构，它接受MEH的指令，完成挂闸、驱动阀门及遮断机组等任务。

本机组的调节保安系统满足下列基本要求：

1挂闸

2能够快速、可靠地遮断机组进汽

3适应阀门活动试验的要求

4具有超速保护功能

电气超速保护及TSI超速保护：

当其检测到机组转速达到遮断转速时，发出电气停

机信号，使高压遮断模块电磁阀、油动机上的试验电磁阀动作，泄掉高压保安油，遮断机组进汽。

0-2高压遮断保护系统

高压遮断保护系统主要由高压遮断模块、压力开关组件组成、各油动机上的遮断电磁阀组成。

1高压遮断模块

高压遮断模块主要由四个电磁阀、二个压力开关、二只节流孔、一个压力表及一个集成块等组成。

正常情况下，四只电磁阀全部带电，这将建立起高压安全油压，使主汽阀和调节阀油动机卸荷阀处于关闭状态。

当需要遮断汽机时，四只电磁阀全部失电，泄掉高压安全油，快关阀门。

2压力开关组件

压力开关组件由三个压力开关及一些附件组成。

监视高压安全油压，其作用是：

当机组挂闸后，压力开关组件发出给水泵汽轮机高压安全油建立与否的信号给MEH，作为MEH判断挂闸是否成功的一个条件。

当机组遮断时后，系统高压安全油失去，系统压力开关组件发出机组已遮断信号给MEH和ETS，该信号并作为小机再复位的一个条件。

3高压遮断保护系统的功能

高压抗燃油由主汽阀和调节阀油动机上安全油口进入安全油油路,形成高压安全油,并通过高压遮断模块与油源无压回油管相连。

高压遮断保护系统主要完成如下功能：

3.1挂闸

系统设置的高压遮断模块供挂闸用，挂闸程序如下：

按下挂闸按钮（设在MEH操作盘上），高压遮断模块电磁阀带电，此时切断进入主汽阀和调节阀油动机的安全油排油，高压安全油建立，压力开关发出信号，MEH判断挂闸完成。

3.2遮断

系统设置的高压遮断模块及主汽阀上的试验电磁阀供机组遮断时使用。

当机组出现异常情况，所有的停机信号作用到高压遮断模块及主汽阀的试验电磁阀上，使试验电磁阀带电，切断压力油进油，同时高压遮断模块失电，泄掉高压安全油，快关主汽阀、调节阀。

同时MEH发出指令，使调节阀上的伺服阀反向（使阀门关闭方向）动作。

0－3部套说明

调节保安系统包括如下几个部套：

低压主汽阀油动机，低压调节阀油动机，高压蓄能器、高压遮断模块、油动机滤油器等。

1低压主汽阀油动机

1.1油动机作用

系统的执行机构，受MEH控制完成阀门的开启和关闭，为开关控制型。

在危急情况下，可接受遮断系统的指令，快速关闭，遮断机组进汽。

1.2油动机的组成和工作原理

本机组设有一个低压主汽阀油动机，为开关型控制方式，控制阀门的开启和关闭。

油动机由油缸、限位开关盒和一个控制块相连而成。

在控制块上，装有试验电磁阀、卸载阀、单向阀及测压接头等，行程开关用于指示阀门的全开、全关及试验位置。

其工作原理说明如下：

当系统挂闸后，高压油通过安全油口进入卸载阀上腔，在卸载阀上腔建立起安全油压，卸载阀关闭油缸工作腔室与有压回油通路。

油动机工作准备就绪。

将试验电磁阀失电，高压油经过节流孔进入油缸工作腔室，这样油动机克服弹簧力和蒸汽力作用，以一定速率打开低压主汽阀门。

当遮断情况发生时，高压遮断模块电磁阀失电，高压安全油压泄掉时，卸载阀打开油缸工作腔室与有压回油通路，将油动机工作腔室油接通油动机非工作腔室及有压排油管，同时使试验电磁阀带电，切断压力油进油，这样在弹簧力及蒸汽力的作用下快速关闭油动机及阀门。

当阀门进行活动试验时，试验电磁阀带电，将油动机工作腔室的油压经节流孔与有压回油相通，阀门活动试验速度由节流孔来控制，阀门活动行程到位时，试验位行程开关对外发讯，使试验电磁阀失电，油动机又回到全开位置。

2低压调节阀油动机

2.1油动机作用

系统的执行机构，接受MEH的信号完成阀门的控制，为连续控制型。

在危急情况下，可接受遮断系统得指令，快速关闭，遮断机组进汽。

2.2油动机的组成和工作原理

本机组配有一个低压调节阀油动机，由电液伺服阀连续控制,采用双侧进油。

油动

机由油缸、位移传感器（LVDT）和一个控制块相连而成。

在其控制块上，装有伺服阀，通过伺服阀控制油缸活塞上下腔的进排油，从而完成对低压调节阀的控制。

高压油进入油动机之前先经过一个10μm的精细滤网，再经过控制块进入伺服阀，以保证进入伺服阀的油液足够干净。

下面就调节阀油动机工作原理予以说明：

伺服阀接受MEH来的信号控制油缸活塞上下腔的油量。

高压油通过安全油口进入卸荷阀上腔，在两个卸荷阀上腔建立起高压安全油，卸荷阀关闭，油动机工作准备就绪。

当需要开启低压调节阀时，伺服阀将压力油引入油缸活塞上腔，则油压力克服低压调节阀阻力作用使低压调节阀蒸汽通流面积增大，LVDT将低压调节阀油动机行程信号反馈至MEH。

当需要减小低压调节阀蒸汽通流面积时，伺服阀将活塞上腔接通排油，活塞下腔接通压力油，使低压调节阀蒸汽通流面积减小，同时LVDT适时将油动机行程信号反馈至MEH。

当低压调节阀到达需要的位置时，MEH将其指令和LVDT反馈信号综合计算后使伺服阀输出信号为零，处于保持状态，低压调节阀停留在指定位置上。

伺服阀具有机械零位偏置，当伺服阀失去控制电源时，能保证油动机关闭。

当安全油压泄掉时，接通油动机活塞上腔室的卸荷阀打开，将油动机活塞上腔室接通排油，同时接通油动机活塞下腔室的卸荷阀也快速打开，将油动机活塞下腔室接通压力油，快速关闭油动机，同时伺服阀将与活塞下腔室相连的排油口也打开接通排油，作为油动机快关的辅助手段。

3高压蓄能器

高压蓄能器由两个高压蓄能器及附件组成，高压蓄能器为丁基橡胶皮囊式蓄能器，预充氮压力为8±0.2MPa。

高压蓄能器通过集成块与系统相连，集成块包括隔离阀、排放阀以及压力表等，其中压力表指示的是油压而不是气压，它用来补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动。

1-4供油系统

供油系统为调节保安系统各执行机构提供符合要求的高压工作油（11.2MPa）。

其主要由高压装置（含再生装置、蓄能器）、滤油器组件及相应的油管路系统组成。

1供油装置工作原理

由交流马达驱动高压柱塞泵，通过滤网由泵将油箱中的抗燃油吸入，从油泵出口的油经过压力滤油口流入高压蓄能器和该蓄能器联接的高压油母管，将高压抗燃油送到各执行机构和高压遮断系统。

溢流阀在高压油母管压力达14±0.2MPa时动作，起到过压保护作用。

各执行机构的回油通过压力回油管先经过回油滤油器然后回至油箱。

高压母管上压力开关4PSC能对油压偏离正常值时提供报警信号并提供自动启动备用泵的开关信号，压力开关1PSC、2PSC、3PSC能送出遮断停机信号（三取二逻辑）。

泵出口的压力开关5PSC、6PSC和9YV、10YV用于主油泵联动试验。

油箱内装有温度开关及液位开关，用于油箱油温过高及油位报警和加热器及泵的连锁控制。

油位指示器安放在油箱的侧面。

2供油装置组成及主要部件简介

供油装置的电源要求：

两台主油泵为2×22kW，380VAC，50Hz，三相

两台循环泵为2×1.5kW，380VAC，50Hz，三相

一组电加热器为4.8kW，220VAC，50Hz，单相

2.1油泵

两台EHC泵均为压力补偿式变量柱塞泵。

当系统流量增加时，系统油压将下降，如果油压下降至压力补偿器设定值时，压力补偿器会调整柱塞的行程将系统压力和流量提高。

同理，当系统用油量减少时，压力补偿器减小柱塞行程，使泵的排量减少。

本系统采用双泵工作系统。

一台泵工作，另一台泵备用，以提高供油系统的可靠性，二台泵布置在油箱的下方，以保证正的吸入压头。

2.2高压蓄能器组件

蓄能器组件安装在过滤器组件（集成块）上方，蓄能器组件含有一个10L高压蓄能器，DN25截止阀，DN6.4截止阀，25MPa压力表各一个。

关闭DN25截止阀可以将相应的蓄能器与母管隔开，蓄能器可以在线修理。

DN6.4截止阀用以泄放蓄能器中的剩油，压力表指示系统的工作压力。

2.3冷油器

二个冷油器装在油箱上。

设有一个独立的自循环冷却系统（主要由循环泵和温控水阀组成），温控水阀可根据油箱油温设定值，调整水阀进水量的大小。

以确保在正常工况下工作时，油箱油温能控制在正常的工作温度范围之内。

2.4再生装置

油再生装置由硅藻土滤器和精密滤器（即波纹纤维滤器）组成，每个滤器上装有一个压力表和压差指示器。

压力表指示装置的工作压力，当压差指示器动作时，表示滤器需要更换了。

硅藻土滤器以及波纹纤维滤器均为可调换式滤芯，关闭相应的阀门，打开滤油器盖即可调换滤芯。

油再生装置是保证液压系统油质合格的必不可少的部分，当油液的清洁度，含水量和酸值不符合要求时，启用液压油再生装置，可改善油质。

2.5油箱

用不锈钢板焊接而成，密封结构，设有人孔板供今后维修清洁油箱时用。

油箱上部装有空气滤清器和干燥器，使供油装置呼吸时对空气有足够的过滤精度，以保证系统的清洁度。

油箱中还插有磁棒，用以吸附油箱中游离的铁磁性微粒。

2.6过滤器组件

过滤器组件（集成块）上安装有安全阀用的溢流阀，直角单向阀，高压过滤器及检测高压过滤器流动情况的压差发讯器各两套。

2.7回油过滤器

本装置的回油过滤器内装有精密过滤器，为避免当过滤器堵塞时过滤器被油压压扁，回油过滤器中装有过载单向阀，当回油过滤器进出口间压差大于0.5MPa时，单向阀动作，将过滤器短路。

本装置有两个回油过滤器，一个串联在有压回油路，过滤系统回油；另一个回油过滤器在循环回路，在需要时启动系统，过滤油箱中的油液。

2.8油加热器

当油温低于设定值时，启动加热器给油液加热，此时，循环泵同时（自动）启动，以保证油液受热均匀。

当油液被加热至设定值时，温度开关自动切断加热回路，以避免由于人为的因素而使油温过高。

2.9循环泵组

本装置设有自成体系的油滤、冷油系统和循环泵组系统，在油温过高或油清洁度不高时，可启动该系统对油液进行冷却和过滤。

2.10必备的监视仪表

本装置还配有泵出口压力表，系统压力测口，压力开关，压力变送器，液位开关，温度传感器等必备的监视仪表，这些仪表与集控室仪表盘，计算机控制系统、安全系统等联接起来，可对供油装置及液压系统的运行进行监视和控制。

3供油装置所设置的仪表及其整定值

3.1铂电阻（温度）分度Pt100:

用户配用二次仪表后，可遥测油箱中的温度。

3.2压力开关的设定值

油压低跳机整定值:

压力开关1PSC、2PSC、3PSC（三选二）的压力设定:

7.8±0.2MPa（降）。

油压低报警及备用主油泵自启动整定值:

压力开关4PSC：

9.2±0.2MPa（降）。

主油泵联动试验压力开关5PSC的压力设定值为9.2±0.2MPa（降）。

主油泵联动试验压力开关6PSC的压力设定值为9.2±0.2MPa（降）。

3.3压力变送器的设定值

压力变送器PT1的设定值为:

当压力为0～250bar时，变送器输出电流为4～20mA，用于远传母管压力。

3.4溢流阀压力设定值为14±0.2Mpa，用作系统安全阀。

3.5系统（主泵）压力设定值为11.2±0.2MPa。

3.6循环泵溢流阀压力设定值为0.5±0.1MPa。

3.7蓄能器充氮压力为8.0±0.2MPa。

0－5现场安装说明

操纵座和油动机现场安装前，必须仔细阅读各阀门和操纵座的图样，严格按要求装配。

下面将各阀门操纵座及行程开关盒的安装、调整及要求叙述如下：

1低压主汽阀操纵座（D9.6C-464000A）的安装

1.1拆装弹簧（件4,件5）时,应先换上两只长螺栓（M16×100）,以免出现意外。

1.2操纵座与阀门组装时,先不装调整环（件2）和油动机,利用螺栓将弹簧座（件③）顶起10mm即使A=10mm,将操纵座与阀门连接好后测量图中尺寸:

C,配准调整环（件2）的厚度尺寸为:

Cmm。

1.3将配准后的调整环（件2）与操纵座装配好取下螺栓,此时应保证图中尺寸:

A=10mm;尺寸:

B=86mm,然后将油动机与操纵座连接好。

1.4操纵座与限位开关盒装配时,应保证相应连接轴活动自如无卡涩。

2低压调节阀油动机连杆（D9.6C-343000A）的安装

2.1过渡杆（件4）与联接头（D7A-281900A）连接时，先将过渡杆螺纹拧到头，锁紧螺母（件3），测量油动机支架（件①）上端面与过渡杆下端面的距离a；将油动机活塞杆全部拉出，测量b值为213，此时，c值应为178（否则应查明原因）。

然后调整螺柱D7A-281000A026的长度使活塞杆缩回3mm，锁紧螺柱，以满足油动机活塞在调节阀快关状态3mm的缓冲行程。

并按图装配就位。

2.2将过渡杆（件4）与调整垫片和油动机活塞杆连接紧。

2.3调整臂（件11）以调整位移传感器的前后位置，使关节轴承（件14）与位移传感器及其连接杆（件15）保持同轴，同时根据实际情况调整传感器的芯杆、线圈或支架的上下位置，使芯杆处于线圈的线性区。

调整完毕后锁紧定位。

2.4将标牌（件30）用铆钉（件29）固定在防转支架（件②）合适位置上。

0－6管道安装的总体要求

抗燃油系统管道、安装是由用户负责的。

但从液压控制系统的角度来说，对液压管路有下述基本要求希望现场安装时予以考虑。

1抗燃油系统的管道、接头及三通等均为不锈钢材料，国产管道为OCr18Ni9。

2管路转弯处应尽量弯管，不得采用直角接头。

3弯管处应光滑，无皱纹、无扭曲及不得被压扁。

4下述为各种尺寸管道的弯管半径及弯管前后应留的最小直段长度要求：

（长度单位：

毫米）

管道尺寸（外径）814202532

弯管半径203075100120

弯管前后应保留2030453038

的最小直段长度

5当管道需要切割时尽量采用切管刀。

6管路的布置应遵守下列规则。

6.1避免在接头上残余过多的应力。

6.2应考虑热胀冷缩的影响。

6.3应避开障碍物。

6.4管路的布置应考虑能方便地维修部套。

6.5走管时应尽量地贴近10m平台。

6.6管路布置应采用尽量少的弯头及尽量短的管道长度。

7管夹的布置

7.1应采用重载管夹减小冲击,振动及噪声等的影响。

7.2管夹与管路的接触部位应采用有弹性的材料（耐100℃高温），以利于热胀、冷缩及吸收振动。

7.3管路转弯前后尽可能地安装管夹。

7.4下述为管夹布置间距的推荐值：

管道尺寸（外径）81420～2532

管夹间的距离（米）1.01.21.52.0

8管道的焊接应采用氩弧焊。

9管道交汇处必须采用加强型三通。

10管路应尽量对称于汽机中心线布置。

11特别注意事项:

11.1严禁让石棉、焊渣、管子端面毛刺、灰尘等物进入油管路。

11.2安装前必须仔细清洗管子及各种三通、弯头、接头

需焊接的零件如接头，三通应在焊接前用汽油或酒精清洗二次，用白方绸布擦零

件的内表面，保证白绸布上看不见灰点，然后将零件装在干净的塑料袋中备用。

清洗管子方法是把所供的不锈钢管用高温低压蒸汽冲洗，一般要求蒸汽压力为

1.0MPa，温度为300℃，冲洗管子1分钟，再把管子调头冲洗1分钟。

待管子冷却后，用铁丝把白绸布扎好，塞入管内拉擦管子内壁，直到白绸布上看不见脏点为止，或用铁丝把白绸布扎好，塞入管内，倒入一些洁净无水酒精或汽油来回拉擦管子内壁，直到白绸布上看不见脏点为止，然后用白绸布封扎住管口，以防止灰尘进入干净的管子。

清洗后的管子放在一起以便安装时使用。

0-7常规操作及检查

1系统启动

抗燃油系统的启动须按如下步骤进行：

1.1确认油位处于正常油位的最高位。

1.2确认冷却水系统正常。

1.3确认AC220V及AC380V电源的正常。

1.4当油温低于20℃将加热器控制开关置于“开”位置。

1.5将下列阀门置于正确位置:

阀门所处位置正确状态

1＃、2＃EHC泵吸入口开

1＃、2＃EHC泵出口压力表开

1＃、2＃EHC泵出口压力开关开

循环泵充油阀关

循环泵吸入口阀开

循环泵出口压力表开

再生装置顶部放气关

再生滤油器压力表开

蓄能器隔离阀开

蓄能器排放阀关

蓄能器油压表开

供油隔离阀关

供油管压力开关隔离阀（六只压力开关、六只隔离阀）开

供油采样阀关

油箱排污阀关

1＃冷油器进油口开

1＃冷油器出油口开

1＃冷油器冷却水进口开

1＃冷油器冷却水出口开

2＃冷油器进油口开

2＃冷油器出油口开

2＃冷油器冷却水进口开

2＃冷油器冷却水出口开

1.6启动循环泵。

1.7确认油温大于20℃。

1.8将再生装置投入。

1.9将1＃EHC泵控制开关置“投入”位置然后按“启动”按钮，确认泵已被启动，其

出口压力维持在11.2MPa左右，检查系统有无泄漏。

1.102＃EHC泵控制开关置于“投入”位置，确认投入灯亮。

1.11方或就地按“停止”按钮停1＃EHC泵，确认2＃EHC泵在供油压力降至9.2MPa时

自动启动。

并维持出口压力为11.2MPa左右。

1.12置1＃EHC泵控制开关于“投入”位置，确认其投入灯亮。

1.13远方或就地按“停止”按钮停2＃EHC泵，确认1＃EHC泵在供油压力降至9.2MPa时自动启动，并维持其出口压力为11.2MPa左右。

1.14两台EHC泵控制开关均置于“投入”位置。

2常规检查

2.1下列项目在正常运行中每天检查一次：

a）确认油箱油位在正确的位置；

b）确认油温在32℃～54℃之间；

c）确认供油压力在10.7MPa～11.7MPa之间；

d）确认所有泵出口滤油器压差小于0.5MPa；

e）检查空气滤清器的胶粒是否大部变红，是则需更换胶粒；

f）检查泄漏，不正常的噪音及振动；

g）确认循环泵出口压力小于1MPa；

h）确认再生装置的每个滤油器压差小于0.138MPa。

2.2每周将备用泵与运行泵切换一次，过程如下：

a）确认备用泵控制开关置于“投入”位置，远方或就地按“启动”按钮；

b）确认备用泵出口压力在10.7MPa～11.7MPa之间；

c）远方或就地按“停止”按钮确认运行泵已停止后，将其置于“投入”状态。

2.3每月清洗一次3只集磁组件

将集磁组件从油箱顶部拆下，注意不得碰撞及振动，当集磁组件拆下后要保证外部

颗粒不能进入油箱，但不得用尼龙等密封材料来密封其螺纹。

用干净的、不起毛及不含亚麻的布将集磁组件擦干净后，再装入油箱。

2.4每月对抗燃油采样、检验一次

样品应做颗粒含量分析，样品分析实验室应提供干净的采样瓶，其清洁度要求为NAS5级或MOOG2级。

2.5每六个月应检查一次蓄能器充氮压力，其程序如下：

a）关闭被检查蓄能器的隔离阀；

b）开启被检查蓄能器的排放阀，确保蓄能器压力表读数为零；

c）拆下该蓄能器顶部安全阀和二次阀盖；

d）将充气组件的手轮反时针拧到头，注意此时不得连接充气软管；

e）将充气组连接到蓄能器顶部阀座上；

f）确认充气组件的排放阀已关；

g）顺时针旋转充气组件的手轮，直到可读出氮气压力；

h）确认充气组件上压力表读数为10MPa；

i）如果需要充气，则将充气软管接上，将其充到要求压力；

j）反时针将充气组件手轮旋转到头；

k）拆下充气组件；

l）重新装上二次阀盖和安全阀；

m）关闭蓄能器排放阀；

n）缓慢开启蓄能器隔离阀。

3系统停止及油箱补油

3.1系统停止

3.1.1置备用EHC泵的控制开关于“切除”位置。

3.1.2停止运行的EHC泵并将其控制开关至于“切除”位置。

3.1.3如果需要停止循环回路，置加热器及循环泵的控制开关于“停止”位置。

3.2油箱补油

3.2.1若循环泵正在运行，将其控制开关置于“停止”位置。

3.2.2将充油软管与循环泵的充油阀相连。

3.2.3将充油软管的吸油端插于油桶至油桶底面约50mm处，以减少油桶底部沉淀物吸

入油箱。

3.2.4关闭油箱下部循环泵吸油口。

3.2.5打开循环泵充油阀。

3.2.6将循环泵控制开关置于“启动”位置。

3.2.7当一桶油吸完时，轻轻提起充油软管，停止循环泵运行，换另一桶油重复上述相

关步骤直到油箱油位达到要求。

3.2.8停循环泵并关充油阀。

3.2.9拆下充油软管并拧上螺塞。

3.2.10开启油箱底部循环泵吸油口。

注意：

新油并不是合格的油，在补油时请确认油品的油质，或用名义精度不超过3μm的滤油机补油，用滤油机补油时可以用胶管连接到油箱上的备用接口上。

4油系统冲洗

油系统冲洗程序如下：

4.1关闭高压油站的供油隔离阀。

4.2将各油动机上的电磁阀、伺服阀拆下（保存好）并用相应的冲洗板代替。

从各油动

机上拆下所有节流孔，将其挂上标签，（记