皖维高科CB12MW改造技术方案(初步)
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皖维高科 1*CB12MW汽轮机组 DEH改造技术方案
(T800K+自容式油动机)
杭州和利时自动化有限公司
2015年5月
目 录
§1.概述....................................................................................................................................... 0 1.1 汽轮机概况 .................................................................................................................. 0 1.2 改造示意图 ................................................................................ 错误!未定义书签。 1.3 控制系统方案 .............................................................................................................. 1 §2. DEH系统控制装置.............................................................................................................. 4
2.1 MACS电子控制装置-T800K系统 .............................................................................. 4
2.1.1 MACS技术新特点.............................................................................................. 5
2.1.2一次调频功能(孤网运行)............................................................................ 9 2.2 DEH控制功能 ............................................................................................................. 9
2.2.1自动调节控制功能............................................................................................ 9 2.2.2 限制控制功能................................................................................................. 11 2.2.3 试验控制功能................................................................................................. 11 2.2.4 保护控制功能................................................................................................. 12 2.2.5 提高自动化水平功能..................................................................................... 12 2.3控制系统性能 ............................................................................................................. 12 2.4 DEH电子系统对环境的要求 ..................................................................................... 13 §3. 自容式执行器方案........................................................................................................... 13
3.1自容式执行器控制系统 ............................................................................................. 13
3.1.1自容式执行器构成及功能.............................................................................. 13 3.1.2自容式执行器工作原理.................................................................................. 13 3.2油动机由与阀门操的连接 ......................................................................................... 14 3.3自容式油动机控制系统的组成 ................................................................................. 14 3.4自容式油动机执行机构 ............................................................................................. 14
3.4.1 高压调节阀及自容式油动机油动机............................................................. 14 3.4.2 油动机工作原理............................................................................................. 14 3.4.3 油管路系统..................................................................................................... 15 3.4.4 油动机的主要结构和部件............................................................................. 15 3.5 供油系统 .................................................................................................................... 16
3.5.1 概述................................................................................................................. 16 3.5.2 组成及主要部件简介..................................................................................... 17
§4 控制策略及运行方式......................................................................................................... 18
4.1 各种工况下的控制策略 ............................................................................................ 18
4.1.1 启动工况......................................................................................................... 18 4.1.2 甩负荷工况..................................................................................................... 18
4.2 运行方式 .................................................................................................................... 18
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4.2.1 操作员自动控制方式..................................................................................... 18 4.2.2遥控方式.......................................................................................................... 18
§5 ETS+TSI............................................................................................................................... 20 §6 供货范围............................................................................................................................. 20 附表1、自容式油动机DEH改造部分业绩清单 ................................................................... 29 附表2、和利时DEH专利 ....................................................................................................... 30
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§1.概述
1.1 汽轮机概况
此电站的汽轮机组为CB12MW杠杆配气机构的汽轮机,它配置了一个高压主汽阀、一组高压调节阀、一组中压旋转隔板抽汽阀。高压主汽阀由一个手动主汽门拖动,高压调节阀通过杠杆机构由一个低压透平油油动机拖动,中压抽汽阀由一个低压透平油油动机拖动。
原调节保安系统的特点与不足之处:
原调节系统采用纯手动操作,自动化程度不高,操作方式落后,与现在的电液调节控制不符,无法满足现代化的生产需求。
1.2 改造示意图
示例图:改造前油动机
调阀配气机构:保持不变,主汽门全部更换掉。
示例图: 改造后主汽门、调节阀油动机
示例图:B400自容式油源站(新增一台油源站)
1.3 控制系统方案
改造分为两部分,电子控制系统和液压执行系统。电控系统已经标准化,DEH改造重
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点在于液压系统的改造,控制系统是大脑,液压执行机构是手足,整套机组的运行是建立在电控、液压两套系统互相配合的基础上的,所以液压方案是改造机组的重中之重。
液压部分采用自容式油动机系统,能够达到高压抗燃油的调节性能和调节水平,同时系统造价经济,并且规避了高压抗燃油系统的诸多问题,比如:抗燃油有微毒、不易回收、对环境有污染、造价高、结构复杂等问题,是性价比最高的控制方案。和利时已有百余套现场运行的业绩,自容式油动机有如下特点。
(1) 精度高、速度快油动机刚度大,控制精度和品质非常高
自容式油动机系统工作压力可达14Mpa,完全摒弃了原机组液压系统的任何束缚,通过杠杆直连阀门,控制精度和稳定性相当高,全闭环定位控制,定位精度可达0.01mm,油动机的动态响应速度和关闭速度可达0.2秒,完全与高压抗燃油系统的控制水平相当。 (2) 调节系统用油与原汽轮机供油系统分开
调节系统要求的是电液伺服系统,控制精度很高,这对油质清洁度的要求非常高,低压透平油系统由于润滑油和调节系统供油是混用的,同时透平油箱极大,无法完全满足过滤的品质,自容式油动机油源系统是独立的,同时容积比较小,加之有多道精密过滤器,完全可以保证过滤精度。 (3) 油源系统冗余配置
油源2台油泵一用一备,并且可以在线切换,并具有低压连锁和高压报警等输出。 (4) 方案设计全部自主进行,现场调试及其简单,故障容易检查、处理
自容式油动机系统自成系统,与原汽轮机基本无关,有无原厂资料都可以实施,从设计到实施都可以自主进行,所有液压设备出厂做实验、调试,保证到现场安装完毕后,只需简单的静态调试,即可具备起机条件。油动机增设有多处测点,就地随时检测各个油动机的数据,故障极容易排查。 (5)自容式油动机改造方式
采用自容式油动机系统最大的优点是由于其工作油压力高达14Mpa,在相同的阀门提升力的情况下,控制阀门的伺服油动机体积可以缩小。为了在不停机的情况下,实现单独切除某一个伺服油动机,并对其进行维护、检修在伺服系统中增设相应的截止阀,以便将油动机隔离出来。
方案说明:
1、拆除原机组的2台油动机,主汽门控制阀组件,相应的低压调节部套和液压管路;
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2、更换上自容式油动机整套液压设备,主要包括(1台油源,2台油动机,1组主汽门控制阀台);
3、加装主汽门控制部分组件,停机电磁阀,手打停机,危机遮断器等保安系统不做改造。
主要的改造内容包括:
新设计安装高压调节阀自容式油动机1套,中压调节阀自容式油动机1套,主汽门控制阀台1 套。
拆除原同步器、调速器、调压器、节流孔调节装置、调速油动机和调压油动机和反馈装置及相应系统油路,更换、安装与电液转换器配套的自容式油动机、液压组合装置电磁阀、发讯器及其所有配套设备。
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§2. DEH系统电子控制装置
2.1 电子控制装置-T800K系统
T800K机柜布局图
DEH系统电子部分硬件采用HOLLiAS—KM硬件系统: 1)控制机柜现场控制站 2)操作员站 3)工程师站 DEH软件包括: 1)系统软件 2)DEH专用软件
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MACS系统概述:
MACS是和利时公司集多年的开发、工程经验设计的大型综合控制系统。 该系统采用了目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线),对控制系统实现计算机监控,具有可靠性高,适用性强等优点,是一个完整、经济、可靠的系统。 2.1.1 MACS技术新特点
a. 结构的开放性和合理性
(1)网络结构的可靠性、开放性及先进性
在MACS系统中,网络结构兼顾了开放性、可靠性及先进性:
在企业管理层采用标准的100Mbps以太网(TCP/IP协议),可以与企业原有的管理网直接相连;
在系统控制层操作层,采用冗余的100Mbps以太网,保证系统的开放性;支持光缆、同轴电缆和双绞线;
在现场信号处理层,1.5~12Mbps的Profibus-dp总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。此外,系统还提供标准的RS485,RS232通信协议(ModBus协议)及FF通讯协议以便同其它智能单元如PLC、智能仪表等连接;
(2)控制站的FCS结构
为适应FCS的发展,MACS系统的控制站采用标准的现场总线PROFIBUS或其它总线,将高性能的冗余主控单元与可分布在现场的信号处理模块、回路控制模块、其它智能设备连接起来共同构成系统。
(3)开放的操作系统
系统的操作层采用Windows操作系统,并提供OPC接口,保证系统软件的开放性和高性能的人机界面要求;
系统的控制站采用成熟的实时多任务的专业操作系统以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。实时数据存储在带掉电保护的SRAM中,满足控制系统可靠、安全、实时性要求。
(4)标准的控制组态工具
系统采用IEC1131-3标准的控制组态工具,可为用户提供SFC(顺序流程图)、FBD(功能块图)、LD(梯形图)、ST(结构文本)等方式进行控制组态。系统本身提供绝大部分常用的控制算法,此外,系统还提供方便的用户自定义模块功能,用户可以自己根据需要
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采用以上四种语言编制自己特殊需要的复杂控制模块并嵌入系统。
b.技术数据 系统可靠性指标
系统平均故障间隔时间MTBF>10万小时 系统平均故障修复时间MTTR< 2分钟 系统可利用率>99.9% c.主控单元 主控单元冗余配置。 技术特点:
(1) 主控单元之间直接采用握手信号进行唤醒功能,切换完全为无扰切换。一旦某个工作的主控单元发生故障,除在操作员站报警外,系统能自动地以无扰动方式,快速切换至与其冗余的主控单元,不影响控制系统的正常工作。
(2) 使用随机存取存储器(RAM),有电池作数据存储的后备电源,电池的更换不影响主控单元的工作。
(3) 双口RAM的方式保证从主控制器与主控制器之间的数据更新是同步的,不存在从数据更新周期。从而最大程度保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失,延迟或扰动,确保冗余处理器切换的数据非易失性。
(4) 电源故障属系统的可恢复性故障,对重要的模拟量信号具有跟随特性,一但重新受电,主控单元能自动恢复正常工作而无需运行和维护人员的任何干预。
主控单元配置:
-- CPU:嵌入式Intel 486DX4-100 兼容处理器 -- 内存:16M 其中 1M SRAM (带电池) -- 网卡:100M以太网卡 -- DP主卡 主控单元负荷
主控单元输入更新是由I/O模件经PROFIBUS—DP总线使用双写RAM的方法以50ms为周期定期更新的,控制站内部不采用“例外报告法”传输数据。DP总线速率为12Mbps,主控单元所管理的I/O模件少于86个,故能保证所有的控制功能在一个控制周期(可在0.1秒或更短时间由用户选择)内得到更新的数据。亦能保证估算负荷不超过系统存储、计算、传
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送能力的50%。
主控单元配置留有下列余量,便于部分功能的调整、修改: CPU正常负荷率不大于20% 尖峰负荷允许40%左右 内存留余量 >60% 电源的负荷<50% d. I/O单元
I/O处理系统能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化、热电偶冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。有防止因坏点引起误动的措施。
拆卸走DCS的I/O卡将不影响其它回路的供电,I/O卡自动指示内部故障,如监测出故障,将通知控制室的操作人员。
所有现场二线制仪表由系统进行供电,电源1:1冗余且单个电源半负荷供电,电压为24VDC。
技术特点:
(1) 提供热电偶、热电阻、电压(1~5V、0~10V等)信号及电流(4~20mA、0~10mA等)信号的开路和短路以及输入信号超出工艺可能范围的检查并提供报警的功能,这一功能在每次扫描过程中完成。
(2) 所有接点输入模件都有防抖动滤波处理,如果输入接点信号在4ms之后仍抖动,模件就不接受该接点信号。
(3) 处理器模件的电源故障不造成已积累的脉冲输入读数丢失。 (4) 系统能够自动地和周期性地进行零漂和增益的校正。
(5) 冗余输入的热电偶、热电阻、变送器信号的处理,由不同的I/O模件来完成。单个I/O模件的故障,不引起任何设备的故障或跳闸。
(6) 所有输入/输出模件,能满足ANSI/IEEE472中“冲击电压承受能力实验导则(SWC)”的规定,在误加250V直流电压或交流峰-峰电压时,不损坏模件及系统。
(7)每一点模拟量输出有一个独立的D/A转换器,每一路热电阻输入有单独的桥路。此外,所有的输入通道、输出通道及其工作电源,均互相隔离。
(8) 在整个运行环境温度范围内,DCS精确度满足如下要求:模拟量输入信号(高电平) 0.1%。模拟量输入信号(低电平) 0.2%;模拟量输出精度 0.25%;工频交流电压、
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电流输入信号±0.5%。系统设计采用不需手动校正而保证上述精度的要求的模件,保持该精度不受时间限制。
(9) 接受变送器输入信号的模拟量输入通道,都能承受输入端子完全的短路,不影响其他输入通道,有单独的保险电阻进行保护。
(10)无论是4~20mA输出还是脉冲信号输出,都有过负荷保护措施。此外,在系统机柜内为每一被控设备提供维护所需的电隔离手段。
(11)每一数字量输入、输出都有单独的熔断器或采取其他保护措施。 I/O类型:
MACS的I/O系统含I/O模块KM系列和端子模块,一块I/O模块配一块端子模块。 KM系列I/O模件是智能型的,用于信号处理、状态显示和通讯、控制等功能,所有模件均可带电插拔。
KM系列I/O模件主要分为:模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等。
e. 模拟量输入处理单元 通道数:8路
信号类型:有源4-20mA,无源4-20mA,0-10mA,1-5V,0-10V, 5V, 10VA/D,热电偶,热电阻
转换分辨率:A/D转换16位
转换精度:高电平输入信号 0.1%; 低电平输入信号 0.2%
扫描时间:8个通道的最小扫描时间50毫秒 共模抑制比:小信号 120dB 大信号 100dB 共模电压:AC250V 差模抑制比:> 80dB f. 模拟量输出处理单元 通道数:8路
信号类型:4-20mA,0-10mA,1-5V,0-10V 转换分辨率:D/A转换16位
输出精度:电压输出:±0.15% 电流输出:±0.2%
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扫描时间: 8个输出通道的最小扫描时间50毫秒;在所有输出通道均为4-20mA输出时; 负载能力:现场供电电压为DC24V时,4-20mA输出的最大负载能力≥750Ω。 g. 开关信号输入/输出处理单元 通道数:16路
信号类型:DI(触点、电压、SSR)、DO(触点、SSR) 扫描时间:
KMDI01:16个输入通道的最小扫描时间0.5毫秒; KMDO01:16个输出通道的最小扫描时间50毫秒;
其它:可通过外接的DC24V/DC48V现场电源,为现场提供触点的查询电压;各不同的输入通道互相隔离;每个输入通道均能承受输入信号的反相;
h. 系统实时性、响应时间与容量 模拟量控制的最大执行周期:1s 开关量控制的最大执行周期:0.5s
快速回路最大执行周期:模拟量≤0.25秒,开关量≤0.05秒 从按下键盘至画面全部推出响应时间:<1秒 实时数据每秒刷新1次
操作站采用多级窗口技术,窗口可深达10级 图形刷新周期:< 1秒 键盘响应时间:< 0.5秒 每幅画面动态点数量:< 512点 2.1.2一次调频功能(孤网运行)
可根据需要决定机组是否参与一次调频。参与一次调频时的转速不等率可以方便地由运行人员修改(3%~6%连续可调),通常情况下设为不参与一次调频。K系列专用伺服和转速模块已集成一次调频硬回路,通过微分加速度与软件调频功能配合,完成孤网运行功能。
2.2 DEH控制功能
2.2.1自动调节控制功能
汽机复位(挂闸)
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更改为自动主汽门后,机组自动挂闸,自动升速。 升速
司机设置目标转速后,机组可自动沿当前热状态对应的经验曲线控制调节阀,完成升速暖机冲临界直到3000r/min定速控制。在升速过程中,司机也可通过修改目标转速,升速率、转速保持时间等手段来控制机组的升速过程。
自动同期
汽机定速后,DEH可接受自动同期装置指令,自动将机组控制到同步转速。 并网带初负荷
发电机并网后,DEH自动增加给定值,使发电机自动带上初负荷避免出现逆功率。 升负荷
机组并网后,司机可根据需要采用阀控方式,功控方式,压控方式或CCS方式控制机组,与锅炉控制系统配合完成升负荷过程。
阀控方式
司机通过设置目标阀位直接控制调门开度,DEH维持阀位不度。这时,机组负荷与蒸汽压力自动平衡。
功控方式
司机通过设置目标功率来控制机组负荷,DEH以汽机实发功率作为反馈信号进行功率闭环控制,维持机组负荷不变。若采用发电机有功功率信号作为功率信号,需要对该信号进行一定逻辑处理。此外需要提醒注意的是,如果锅炉汽压未投自动调压回路,最好不要采用功控方式运行。
压控方式
司机通过设置目标压力来控制机前压力,DEH控制调门开度来维持主汽压力不变。
抽汽控制
司机通过设置目标压力来控制抽汽压力,DEH控制调门开度来维持主汽压力不变。
CCS方式
在CCS方式下,DEH接受CCS主控器来的阀位给定信号,直接控制调门开度。DEH与CCS主控器配合可完成机跟炉,炉跟机以及机炉协调的各种控制功能。
一次调频
DEH具有一次调频功能,调频特性(不等率、死区)可在线修改。
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2.2.2 限制控制功能
负荷及阀位限制
限制值由人工给定,DEH可自动将负荷限制在高低限以内,以及将阀位限制在给定值以下。
主汽压力高低限制
若投功控或阀控方式时,主汽压力低于限制值时,DEH自动减小阀门开度以限制负荷,使主汽压力保持在给定的限制值上。
抽汽压力高低限制
若投抽汽压控方式时,抽汽压力高于限制值时,DEH自动减小阀门开度以限制负荷,使抽汽压力保持在给定的限制值上,低于限制值时相反动作。
快卸负荷
DEH具有快、中、慢三挡快卸负荷,可对应不同的辅机故障。当CCS给出快卸负荷信号时,DEH按对应的速率将负荷减到对应值。
OPC控制
机组甩负荷时,DEH接受油开关跳闸和103%n。超速信号,快关调节汽门,以减少转速超调量,延迟一段时间或转速<103%no后再自动开启,并维持机组转速为3000r/min。 2.2.3 试验控制功能
假并网试验
DEH收到假并网试验隔离刀闸断开信号后,可自动配合电气完成假并网试验。 超速试验
司机可通过LCD画面操作,提升转速使超速保护动作检查撞击子及电气超速保护的动作转速。在做机械超速试验时,DEH电气超速保护的动作值自动由3300r/min改为3390r/min,作为后备超速保护使用。
阀门的严密性试验
司机可通过LCD画面操作,对调门进行严密性试验,并可自动记录惰走时间。 磨擦检查试验
DEH系统可根据需要进入磨擦检查状态。在此状态下,DEH系统自动进行冲转,当转速到500r/min时,自动关闭调节阀使汽机惰走。由电厂运行人员进行磨擦检查。
磨擦检查状态可随时中断,直接进行升速。
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2.2.4 保护控制功能
系统状态监视
在LCD上设置有故障报警光字牌,可方便地查到报警项。 超速保护
当机组加速度达到限制值时,发出OPC指令,OPC电磁阀动作,立即关闭调节门抑制转速飞升,机组转速 3060转/分时,电磁阀释放,机组由转速控制回路控制维持在3000r/min稳定运行。
当机组超速达到3300 r/min时,发出110%超速指令,去立即关闭主汽门和调节门,抑制转速进一步飞升。 2.2.5 提高自动化水平功能
自动完成抄报表
司机可设定定时或事件日、时报表,完成自动记录。 历史数据记录
可以在工程师站进行在线参数修改,组态。 停机可以进行仿真试验。 DEH系统具有自动停机功能。
2.3控制系统性能
转速控制范围: 40-3600r/min
转速控制精度:<±1r/min(升速控制状态下,孤网带负荷工况不再此范围内) 最大升速率下的超调量:小于0.15%额定转速 甩负荷下转速最高飞升量:小于7%额定转速 转速不等率:3-6%连续可调 一次调频死区:0-30 r/min连续可调 负荷控制范围:0-115% 负荷控制精度:% 控制系统不灵敏度:<0.06% 控制系统控制周期:<50ms MTBF: >8000h
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2.4 DEH电子系统对环境的要求
1) 相对湿度5-90%(不结露)
2) 环境温度0-40℃,温度变化率不大于10℃/h 3) 抗震,4g加速度在40-50HZ。
§3. 液压控制系统方案
3.1自容式执行器控制系统 3.1.1自容式执行器构成及功能
自容式执行器控制系统是汽轮机数字式电液控制系统(DEH)中的一个组成部分,主要由供油系统(油站、蓄能器、抗磨液压油等)、执行机构(油动机、伺服阀、OPC电磁换向阀等)油管路系统(油管路及各阀门等)组成。用于精确控制汽轮机升速、调节负荷和抽气调节。
自容式油动机系统能够达到高压抗燃油的调节性能和调节水平,同时系统造价经济,并且规避了低压透平油系统的诸多问题,比如:主油泵寄生震荡、油动机提升力不足、迟缓率大、油动机震荡等问题,是性价比最高的控制方案。
3.1.2自容式执行器工作原理
本DEH装置的液压伺服系统,包括三大部分;液压执行机构、自容式油源等组成。 具体改造方案:将原高、中调油动机全部拆掉、更换为自容式执行机构,全部采用连续调节的伺服调节方式,并且保留原始杠杆弹簧的结构形式,另外增加一套自容式油源等液压辅助设备。
其中:液压执行机构包括油动机、电液转换器、电磁阀、控制块等,它接受DEH的控制指令,实现高压主汽阀、高压调节阀、中压调节阀连续控制。
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3.2油动机由与阀门操的连接
油动机保留原来的杠杆操作方式,替换掉原低压油动机,油动机通过杠杆拉动汽门阀杆,使阀门开启、关闭。
3.3自容式油动机控制系统的组成
自容式纯电调液压系统、除了包括液压执行机构、供油系统和抗磨液压油工质外还要考虑与危急遮断系统(ETS)和低压透平油遮断系统间的控制关系与联结方式。供油系统的功能是提供高压抗磨液压油,并由它来驱动伺服系统和高压抗磨液压油遮断系统。伺服系统接受DEH送来的控制信号,控制汽轮机各蒸汽阀门的开度。高、低压遮断系统主要用于在危及汽轮机本体安全的情况出现时,迅速关闭汽轮机的所有进汽阀门,保证汽轮机安全停机。本套系统考虑了低压透平油保安系统的控制接口。
3.4自容式油动机执行机构
液压执行系统由阀门操纵座和油动机两部分组成。
3.4.1 高压调节阀及自容式油动机油动机
高压调节阀采用杠杆驱动方式,自容式油动机由于是断流控制,所以输出刚度极高,可以直接拉起阀门并保证任何位置稳定,使调节阀不收任何负载变化的影响,这是比低压油动机系统性能提升的重要因素,阀门开启方向与油动机移动方向一致。
高、中压调节阀油动机控制高压调节汽阀,每个油动机都采用闭环控制方式,由双LVDT取大值实现位置反馈,并且都能分别接受机组的安全油遮断信号快速关闭各自的汽阀。每个油动机都可独立实现快关功能。快关方式为遮断电磁阀带电动作。自身关闭时间为0.2秒(汽轮机无蒸汽进入时)。
3.4.2 油动机工作原理
液压执行机构有两个功能:一是连续控制阀门的开度,二是阀门系统的快速关闭,即阀门的快关功能。阀门的开度控制是一个典型的闭环位置控制系统。
OPC电磁阀为失电状态,高压二次安全油建立后,压力油通过OPC电磁阀进入卸载阀上
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腔,在卸载阀上腔建立起安全油压,卸载阀关闭。油动机工作准备就绪。DEH送来的阀位控制信号通过伺服放大器传到伺服阀,使压力油通向油缸的油口打开,高压油进入油缸下腔,使活塞上升并在活塞端面形成与弹簧相适应的负载压力。由于位移传感器(LVDT)的拉杆与活塞连接,所以活塞的移动便由位移传感器产生位置信号,该信号通过解调器反馈到伺服放大器的输入端,直到与阀位指令相平衡时活塞停止运动。此时蒸汽阀门已经开到了所需要的开度,完成了电信号——液压力——机械位移的转换过程。阀位指令减小时,伺服阀向另一侧移动,油缸下腔与排油相通的油口打开,阀门在弹簧力作用下关小,直到位移反馈信号与指令信号相等后停止移动。这样随着阀位指令信号的变化,油动机不断地调节蒸汽阀门的开度。
卸载阀装在油动机的控制块上。正常工作时,阀芯将负载压力、回油压力和安全油压力分开,要求紧急停机时,安全系统动作,安全油压下降至零,卸载阀阀芯在油动机活塞下油压的作用下抬起,活塞上、下腔连通,腔内的油迅速流向上腔,这时油动机活塞下的油压力迅速下降,油动机活塞在阀门操纵座弹簧紧力作用下迅速关闭。油动机自身关闭时间大约为0.2秒。
当需要单个油动机做快关试验时,可以通过OPC电磁阀的带电来实现,由于安全油路上装有逆止阀,OPC电磁阀的动作不会使安全油失压。
需要重新建立工作状态时,油路的设置保证了先建立安全油,使卸载阀关闭,才能使油动机活塞下腔与回油的通道切断,油动机就可以再次实现位移伺服控制。 3.4.3 油管路系统
油管路系统主要由一套油管和高压蓄能器组成。油管可将供油系统与执行机构连接起来,构成一个工作回路,并输送工作介质。一套高压蓄能器固定在靠近高压调门伺服机构的旁边;蓄能器块上有一个进油和一个回油截止阀,通过此二阀可将蓄能器与系统隔离并放掉蓄能器中的高压EH油,以进行在线维修。 3.4.4 油动机的主要结构和部件
油动机由油缸、位移传感器、电液转换器及控制块组成。在控制块上,对于高压调节阀油动机则装有伺服阀、卸载阀、遮断电磁阀、单向阀和测压接头等,油动机的活塞,其开启由抗磨油驱动。双侧油动的活塞的开启和关闭均靠压力油躯动。为保证油缸快速关闭时,蒸汽阀碟对阀座的冲击力在允许的范围内,在油缸活塞的尾部采用了缓冲装置,它可将活塞在到达行程末端时减速到零。
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3.4.4.1油缸
油缸由活塞杆、活塞、前端盖、后端盖、缸筒、缓冲装置、防尘导向环、活塞杆串联密封、活塞密封和相应的联结件构成。所有的密封件对于高压抗磨燃油都具有优良的理化适应性。
3.4.4.2 电液伺服阀,
电液伺服阀
采用进口的电液伺服阀作为电液转换器。 3.4.4.3 卸载阀
卸载阀装在油动机的液压块上。它的主要作用是当汽轮机需要紧急停机、或单个阀门需要作快关试验时,在安全油失压后,使油缸下腔的压力油经卸载阀释放。这时不论伺服阀放大器输出的信号大小,均能使阀门关闭。
3.4.4.4 导油管和连接块,其作用是当卸载阀动作时使油动机活塞上下两腔相通,实现快速卸载。
3.4.4.5 排气测压接头当需要知道该处压力时可在线测量该处压力。 3.4.4.6 位移传感器
位移传感器与油动机的活塞杆相连。当油动机运动时,位移传感器就输出电气信号,测量油动机位移,即调节汽阀的开度。位移传感器为冗余配置。
3.5 供油系统
3.5.1 概述
抗磨油供油系统装置(以下称供油装置)为一台组合式集成装置,向整套液压系统的正常工作提供合格的高压工作油源。其工质采用高压抗磨液压油。新的供油系统将根据电厂的实际情况布置在八米汽机平台。
供油装置的泵站采用进口高压泵,以保持系统供油的压力不变。每套供油装置有两路独立的泵组,它既可同时工作,使油流量加倍,又可在正常时独立工作互为备用。当汽机启动时需要较大流量,或由于某种原因系统压力偏低时,通过电器的联锁,供油装置能自动启动备份泵组,以满足系统需要。供油装置的结构保证了在一路发生故障时,可进行在线泵组切换修理。
供油装置设有先导式溢流阀作为系统的安全阀,当系统压力由于某种原因高于设定
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值时,溢流阀动作,使系统不致于承受过高压力的冲击。供油装置还设有几个压力开关,能分别对系统压力过低、过高作出报警,并在系统压力低于设定值时,启动备用泵组。
供油装置设有自成体系的油滤和冷油系统。液压系统的带压回油经冷油器和回油滤油器流回油箱。
为与高压抗磨油理化性能相适应,蓄能器皮囊采用丁基橡胶,油漆采用专用的聚脂漆。所有非金属外壳的外购元件,都应加制金属外壳防护,所有外露的电线、电缆均穿金属套管,以保证不受高压抗磨油的损害。 3.5.2 组成及主要部件简介
供油装置采用集装式,其主要设备包括油泵、滤油器、溢流阀、冷油器、蓄能器、空气滤清器、液位指示器、磁性过滤器、以及必备的监视仪表。
①油箱
用不锈钢焊接而成,密封结构,设置进人孔板,以供今后维修清洗油箱时用。油箱上装有空气滤清器,使供油装置呼吸时,对空气有足够的过滤精度,以确保油系统的清洁度。
②泵组
本泵组采用齿轮泵,弹性套柱销联轴器,泵和电机的联接采用法兰套筒联接,便于电机和泵的检修。
③滤油器和回油滤油器
滤油器根据需要做成集成板式,回油滤油器做成筒式 ④冷油器
冷油器采用列管式油冷却器,独立安装,便于维修和更换。冷油器带有相应开关,可分别单独和并联运行,可在线修理。
⑤蓄能器组件
供油装置本身装有皮囊式蓄能器,蓄能器组件配有截止阀、安全阀、压力表等,使用方便、可靠。
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