高背压机组调节保安系统说明书

调节保安系统说明书

1.调节保安系统概述

B8-8.83/6.4型背压式汽轮机调节系统系采用电液调节系统，它由DEH控制系统、电液转换器和错油门油动机等部分组成。其中，DEH控制系统采用北京和利时公司生产的DEH控制系统、电液转换器采用直动式电反馈电液伺服阀、错油门油动机则采用武汉汽轮发电机厂生产的液压弹簧错油门双侧油动机，系统的具体组成详见该机组的调节保安系统图（Q2002B0007）。本系统是按照机组在正常的新蒸汽、背压等参数为基础的情况下进行设计的，由于背压式汽轮机是以热负荷来定电负荷的，因此常常需并入电网中运行，如果机组是向较大的电网供汽，那么调节系统主要是调节机组的热负荷；如果机组是单机供汽，那么调节系统主要是调节机组的背压，并维持机组的安全运行。

2．系统技术参数

调节系统油压： 油泵进口油压： 脉冲油压：

1.96MPa 0.1MPa 0.98MPa

4.5±0.5%（3% ~ 6%可调）

转速不等率：

压力不等率： 10 %（0 % ~ 15 %可调） 系统迟缓率：

3．调节系统原理

电液调节系统由DEH 控制系统、电液转换器和高压油动机组成。DEH控制系统接收转速信号、背压信号、主蒸汽压力信号等，经运算放大输出0～±10mA的电流信号，至电液转换器，电液转换器为直动式电反馈电液伺服阀，电液转换器控制脉冲油压，从而控制高压油动机。油动机的位移通过LVDT反馈至DEH控制系统。

高压油通过油动机错油门的动反馈窗口形成脉冲油，脉冲油的压力为高压油的一半，电液转换器是通过改变脉冲油的压力大小来控制油动机的。

采用以电定热的运行方式时：

当转速增加时，DEH控制系统中的阀位指令输出减小，因而输出一个负电流偏差至电液转换器中，使其脉冲油排油口打开，脉冲油压降低，错油门滑阀下移，高压油进入油动机，关小调节汽阀。与此同时，LVDT阀位负反馈值减小，输出偏差为零，则油动机稳定在一个新的平衡状

≤0.3%

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态。

采用以热定电的运行方式时：

当排汽压力增大时，DEH控制系统中的阀位指令输出减小，因而输出一个负电流偏差至电液转换器中，使其脉冲油排油口打开，脉冲油压降低，错油门滑阀下移，高压油进入油动机，关小调节汽阀。与此同时，LVDT阀位负反馈值减小，输出偏差为零，则油动机稳定在一个新的平衡状态。

当停机信号动作后，通过危急遮断油门泄掉脉冲油或OPC电磁阀动作（OPC电磁阀的动作信号由DEH控制系统提供）泄掉脉冲油时，均可使油动机快速关闭。

4. 系统技术指标

转速控制范围 20～3600r/min， 精度

±1r/min

转速不等率4.5% (3％～6％范围内在线可调) 负荷控制范围 0～115％额定负荷，精度±0?5％

升速率控制精度 ±0?1％ 背压不等率10% (0～15％可调)

系统迟缓率 小于0.3％ 测速周期 20 ms CPU 250ms

甩负荷后的最高转速飞升小于9％额定转速 维持3000r/min DEH系统平均连续无故障运行时间：MTBF>20000小时 系统可用率为99.9％

5. DEH系统基本控制功能

系统硬件包括基于PENTIUM系列CPU的现场控制站、控制员站和专用操作盘。操作员站的

CPU为PENTIUM-933工业控制计算机。 5.1.调节系统的功能 （1）. 启动功能

根据机组热状态，可控制机组按经验曲线自动完成升速率、目标、冲转、暖机、过临界转速区、直至3000 r/min 定速。 （2）. 自动同期并网

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与自动准同期并网装置配合，将机组转速调整到电网同步转速，由同期装置并网操作，并网后，自动使发电机带上初负荷，并具有手动同期功能。 （3）. 负荷控制

根据设置的目标负荷，自动准确地调整机组负荷到目标负荷。 （4）. 背压控制

根据设置的背压目标值，自动准确地调整机组背压到目标值。 （5）. 主汽压力控制

根据设置的目标主汽压力值，自动准确地调整主汽压力到目标值。

背压控制回路、负荷控制回路和主汽压力控制回路均可根据需要进行无扰切换。 5.2.限制保护功能 （1）. OPC超速限制

油开关跳闸或转速超过3090 r/min 时，关调节汽门，控制机组最高飞升速度小于3270 r/min ，并自动稳定在3000 r/min 。 （2）. 阀位限制

DEH系统具有调节阀阀位限制功能，阀位限制值可在线调整。 （3）. 高负荷限制

DEH系统具有高负荷限制功能，电负荷限制值可在线调整。 （4）. 主汽压力低限制

DEH系统具有主汽压力低限制功能，其限制值可在线调整。 （5）. 超速保护

DEH系统具有给出110%额定转速超速保护信号的功能。 （6）. DEH系统在下列情况下可实现保护停机 按手操盘停机 DEH系统24VDC失电

DEH系统两路220VAV同时失电 脱网状态下，测速通道全故障 转速超过110%额定转速 5.3. 试验功能 主汽门严密性试验

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超速保护试验：可用于检验各超速保护的动作转速。做机械试验时，DEH超速保护的动作转速值自动设定为3360 r/min 。

5.4. DEH系统具有一次调频限制功能，是否投一次调频限制功能可在线控制。 5.5. DEH系统具有故障报警功能。 5.6. DEH系统控制方式。

DEH系统应具有三种控制方式，它们之间可以实现无扰切换。三种方式分别是： （1）. 手动控制方式

利用系统中的启动阀，使危急遮断滑阀挂闸，开主汽门，再通过DEH系统的操作手动控制汽轮机进行升/减转速和负荷。 （2）. 自动控制方式

利用系统中的启动阀，使危急遮断器挂闸，开主汽门，再由运行人员自行选定目标转速、升速率、暖机时间以及目标负荷和升负荷率等。 （1）. 程序控制方式

利用系统中的启动阀，使危急遮断器挂闸，开主汽门，根据预先输入到DEH系统的最佳运行曲线做成程序控制启动，整个升速过程全部自动完成，无需人为干预。但可由运行人员任意切换至以上两种方式且切换无扰。运行曲线可在线修改。

6. 保安系统（参见本机组保安系统示意图） 6.1.保安系统在下述情况下，切断汽轮机的新汽供应

机组转速超过额定转速（3000r/min）11～12%（即3300～3360r/min）时，危急遮断器动作，关闭主汽门、调节汽门而停机。

当转子轴向位移超过1.4mm允许值时；润滑油压降低到0.02MPa时；轴承的回油温度高于75℃时；背压压力低于正常值的0.2MPa时；转速超过3420r/min(可调)时；DEH系统电源故障时，磁力断路油门动作，关闭主汽门、调节汽门而停机。

6.2.保安系统各部套结构 危急遮断器

该部套的壳体是与汽轮机转子的前端直接连接，在额定转速下，危急遮断器撞击子的离心力小于弹簧的弹簧力，故撞击子不能飞出。而当转子的转速超过额定转速11～12%时，撞击子的离

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心力就超过弹簧的弹簧力，使撞击子突然飞出，打出的行程为6mm，迫使保安系统动作，并迅速关闭主汽阀及调节汽阀，当转子的转速下降到接近3000r/min时，弹簧力又开始大于离心力，在弹簧力的作用下，撞击子又缩回到壳体内，恢复到原来的状态。

危急遮断器中的每个撞击子的动作转速可以用该装置中的调整螺母分别进行调整，调整螺母顺时针旋转30?，相当于撞击子的动作转速约增高105r/min。

利用喷油装置，可以在正常转速（3000r/min）下，分别活动二个撞

击子，从喷管出来的油经过油室（k）进入撞击子底部，撞击子底部的油柱由于旋转所产生的离心力，可把撞击子压出，停止喷油后，油从壳体底部小孔溢出，撞击子恢复到原来的位置。 危急遮断器滑阀

该部套主要由滑阀、套筒、心轴、壳体、弹簧等零件组成。

机组运行时，危急遮断器滑阀处于上支点位置，室A经心轴上的槽孔和排油相通，所以没有压力。撞击子动作后。撞击子打击危急遮断器杠杆，杠杆转动迫使心轴下移，B室的压力油经心轴进入A室增大了滑阀上部受油压作用的面积，使得滑阀上部油压的作用力大于下部的附加保安油压作用力，故此滑阀下落，当附加保安油压跌落到0.96MPa以下时，滑阀也跌落至下支点，其结果使得自动关闭器滑阀下的安全油和排油相通，主汽阀和调节汽阀迅速关闭，切断汽源。 操作停机按钮，可使滑阀下部的附加保安油压泄掉，这样滑阀在B室压力油的作用下，落至下支点，使主汽阀和调节汽阀迅速关闭。

危急遮断器滑阀由两套结构相同的滑阀、套筒等并联组成，它们所控制的自动关闭器安全油路亦为并联而成，由此，只要该部套中的任一个滑阀动作，均可使主汽阀及调节汽阀迅速关闭，这样就保证了保安系统的工作可靠性。 保安操纵箱

具体结构参见调节保安系统图和相应的部套图。

保安操纵箱主要由解脱滑阀，超速试验滑阀，操作滑阀，№1、№2号撞击子喷油试验滑阀及小阀等组成。

此外，系统还设有电磁解脱器，当手按停机按钮或接通电磁铁的电路，均可使滑阀下移，附加保安油便接通排油，油压跌落，通过危急遮断器滑阀迅速关闭主汽门、调节汽门和旋转隔板。 6.3.保安系统的试验

危急遮断器撞击子喷油试验

两个撞击子的喷油试验方法基本相同，现以№1号撞击子喷油试验为例，首先转动操作滑阀

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由正常位置转到№1位置（逆时针旋转），此时油口F1与D1接通，油室M1的压力油经过F1及连接油管进入危急遮断器杠杆的油室D1中，使活塞12连同杠杆一起向右移动，这时，撞击子№1和杠杆脱开了工作位置，即撞击子№2利用杠杆的偏心，仍然处于工作状态，活塞移近行程的终点时，油口E打开，油室D1中的压力油通过连接管进入喷油滑阀下腔，并将喷油滑阀及小阀顶起，这时，压力油因小阀遮断，而不能进入K1室，当手按小阀后，压力油方能进入K1室，经过喷管喷向危急遮断器的受油口，使№1号撞击子被油压出，保安操纵箱上的信号灯就亮了，此时杠杆已从№1号撞击子上部移开，故其动作不会使主汽阀和调节汽阀关闭，手松开后，小阀又恢复到原来位置，喷油停止，撞击子缩回到壳体内，再将操作滑阀转到正常位置上，就切断了向F1室的供油，被封死在管道中的压力油经?2节流孔排掉，喷油滑阀和小阀一起在下止点，危急遮断器杠杆回到工作位置。

试验另一撞击子№2时，把手柄顺时针转动，压力油进入危急遮断器杠杆的另一油室D2中，其动作和回复过程均同上述。

一个撞击子作试验时，应使另一个撞击子处于工作状态，以保证机组的安全。 保安系统的试验按以下原则进行：

检修前后，长期停机或事故停机后按全规范试验一次。 正常运行时，每2000小时，按标准规范试验一次。 保安系统试验的全规范: 两次手动保安系统；

单独进行每个撞击子的超速试验；

提高汽轮机转速进行两个撞击子的联合试验； 作每个撞击子的喷油试验。 保安系统的标准试验规范: 两次手动保安系统；

提高汽轮机转速进行两个撞击子的联合试验； 单独进行上述第二项中未动作撞击子的超速试验； 作每个撞击子的喷油试验。

6.4. 保安系统的试验方法 手动保安系统

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在汽轮机空转时,手按解脱滑阀,如果主汽阀和调节汽阀均能迅速关闭,则可以认为系统是正常的。

单独进行撞击子的超速试验

汽轮机在3000r/min以下空转时，如要作№1号撞击子的超速试验，

将操作滑阀(9)由正常位置上转到№2位置，然后通过DEH系统，模拟汽轮机超速状态，使机组超速直至№1号撞击子在规定的动作转速动作，主汽阀及调节汽阀关闭为止。试验结束以后，先使由操作滑阀由№2位置转到正常位置上，然后通过复位油路上的电磁阀回复危急遮断器滑阀，并经DEH系统，使主汽阀及调节汽阀重新开启，并调整汽轮机转速回到3000r/min。

如要作№2号撞击子的超速试验，可将操作滑阀（9）由正常位置上转到№1位置上，其余的操作步骤与上述完全相同，撞击子的动作转速在3330～3360r/min之间就可以认为撞击子是调整好了。

联合进行撞击子的超速试验

把操作滑阀（9）放在正常位置上，其余的操作步骤与上述单独进行撞击子的超速试验所述的内容一样来进行。 撞击子的喷油试验

试验方法见前面喷油试验。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7myw.html