600MW汽轮机调节保安和供油系统 - 图文

600MW汽轮机调节保安及供油系统

第一节 汽轮机调节系统

一、数字电液调节系统的方框图

图6—1为数字电液调节系统的方框图，它也是一种功率频率调节系统，与模拟电调相比较，其给定、综合比较部分和PID(或n)的运算部分，都是在数字计算机内进行的。由于计算机控制系统是在一定的采样时刻进行控制的，所以，两者的控制方式完全不同，模拟电调属于连续控制，而数字电调则属于离散控制，也称采样控制。

图6—1为数字电液调节系统的方框图

图6—1中的调节对象，考虑了调节级汽室压力特性、发电机功率特性和电网特性，而计算机的 综合、判断和逻辑处理能力又强，因此，它是一种更为完善的调节系统。

该系统采用PI调节规律，是一种串级PI调节系统。整个系统由内回路和外回路组成，内回路增强了调节过程的快速性，外回路则保证了输出严格等于给定值；PI调节规律既保证了对系统信息的运算处理和放大，积分作用又可以保证消除静差，实现无差调节。

系统的虚拟“开关”由软件实现，K1和K2“开关”的指向可提供不同的运行方式，既可按串级PI方式运行，又可按单级PI方式运行。这就使得当系统中某个回路发生故障时，如变送器损坏等情况下，系统仍能正常工作，这对于液压调节系统来说是办不到的。运行方式的变更既可以通过逻辑判断和跟踪系统自动切换，又可以通过键盘操作进行切换。

系统中的外扰是负荷变化及，内扰是蒸汽压力变化p，给定值有转速给定值λn和功率给定λp，两给定值彼此间受静态关系的约束。机组启停或甩负荷时用转速回路控制，并网运行不参与调频时用功率回路控制，参与调频时用功率频率回路控制。

由于各种控制模式的处理都可以用计算机实现，有利于机炉协调控制，甚至其实现优化控制，比模拟电调方便得多。

二、数字电液调节系统的组成

西屋引进型机组的DEH调节系统，是根据西屋公司DEH-Ⅲ型的功能原理开发的。在系统配置方面，尽可能吸收分散系统可靠性高的优点，在硬件设备方面，主要部件都采用微处理机，从而简化硬件电路，提高系统的可靠性。

图6—2为该机组DEH的系统图，主要由五大部分组成。

(1)电子控制器。主要包括数字计算机、混合数模插件、接口和电源设备等，均集中布置在6个控制柜内。主要用于给定、接受反馈信号、逻辑运算和发出指令进行控制等。

(2)操作系统。主要设置有操作盘，图像站的显示器和打印机等，为运行人员提供运行信息、监

督、人机对话和操作等服务。

(3)油系统。本机高压控制油与润滑油分开。高压油(EH系统)采用三芳基磷酸脂抗燃油为调节系统提供控制与动力用油，系统设有油泵2台，1台工作，1台备用，供油油压为12．42-14．47MPa，它接受调节器或操作盘来的指令进行控制。润滑油泵由主机拖动，为润滑系统提供1．44—1．69MPa的汽轮机油。 (4)执行机构。主要由伺服放大器、电液转换器和具有快关、隔离和逆止装置的单侧油动机组成，负责带动高压主汽阀、高压调节汽阀和中压主汽阀、中压调节汽阀。

(5)保护系统。设有6个电磁阀，其中2个用于超速时关闭高、中压调节汽阀，其余用于严重超速(110％no)、轴承油压低、EH油压低、推力轴承磨损过大、凝汽器真空过低等情况下危急遮断和手动停机之用。

此外，为控制和监督服务用的测量元件是必不可少的，例如，机组转速、调节级汽室压力、发电机功率、主汽压力传感器以及汽轮机自动程序控制(ATC)所需要的测量值等。

三、数字电液调节系统的功能

从整体看，DEH调节系统有四大功能，下面作简单介绍。

1．汽轮机自动程序控制(Automatic Turbine Control—简称ATC)功能

DEH调节系统的汽轮机自动程序控制，是通过状态监测，计算转子的应力，并在机组应力允许的范围内，优化启动程序，用最大的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部自动化。

ATC允许机组有冷态启动和热态启动两种方式。冷态启动过程包括从盘车、升速、并网到带负荷，其间各种启动的操作、阀门的切换等全过程均由计算机自动进行控制。 在非启停过程中，还可以实现ATC监督。

2．汽轮机的负荷自动调节功能

汽轮机的负荷自动调节有两种情况。冷态启动时，机组并网带初负荷(5％额定负荷)后，负荷由高压调节汽阀进行控制；热态启动时，在机组负荷未达到35％额定负荷以前，由高、中压调节汽阀控制，以后，中压调节汽阀全开，负荷只由高压调节汽阀进行控制。处于负荷控制阶段，DEH调节系统具有下述功能：

(1)具有操作员自动、远方控制和电厂计算机控制方式，以及它们分别与ATC组成的联合控制方式。

(2)具有自动控制(A和B机双机容错)、一级手动和二级手动冗余控制方式。

(3)可采用串级或单级PI控制方式。当负荷大于10％以后，可由运行人员选择是否采用调节级汽室压力和发电机功率反馈回路，从而也就决定了采用何种PI控制方式。

(4)可采用定压运行或滑压运行方式。当采用定压运行时，系统有阀门管理功能，以保证汽轮机能获得最大的效率。 (5)根据电网的要求，可选择调频运行方式或基本负荷运行方式；设置负荷的上下限及其速率等。 此外，还有主汽压力控制(TPC)和外部负荷返回(RUNBACK)等保护主要设备和辅助设备的控制方式，运行控制十分灵活。

3．汽轮机的自动保护功能

为了避免机组因超速或其他原因遭受破坏，2DEH的保护系统有如下三种保护功能： (1)超速保护(OPC)。该保护只涉及调节汽阀，即转速达到103％n。时快关中压调节汽阀，在103％no

(3)机械超速保护和手动脱扣。前者属于超速的多重保护，即当转速高于112％no时，实行紧急停机，后者为保护系统不起作用时进行手动停机，以保障人身和设备的安全。

4．机组和DEH系统的监控功能

该监控系统在启停和运行过程中对机组和DEH装置两部分运行状况进行监督。内容包括操作状态按钮指示、状态指示和CRT画面，其中对DEH监控的内容包括重要通道、电源和内部程序的运行情况等；CRT画面包括机组和系统的重要参数、运行曲线、潮流趋势和故障显示等。

四、数字电液调节系统的控制模式

DEH的控制器，是DEH系统的核心。总体而言，它具有两种控制模式，其中又可细分成许多具体的控制方式。

1．主汽阀(TV)控制模式

主汽阀控制有两种控制方式：

（1)主汽阀自动(AUTO)方式。亦称数字系统控制方式。当计算机发出指令进行控制时，称汽轮机主汽阀自动控制(ATC)；当由运行人员自操作盘通过计算机进行控制时，称汽轮机主汽阀操作员自动控制。

（2)主汽阀手动方式。此时数字系统不参与，而通过模拟系统对机组进行控制。

2．调节汽阀(GV)控制模式

(1)调节汽阀自动(AUTO)方式。调节汽阀自动方式即计算机参与的控制方式，为数字系统运行。在负荷控制阶段，GV有以下五种运行方式。

1）操作员自动控制方式(OA)。在该方式下，系统接受操作员输入的目标负荷及其速率并进行控制。

2)遥控方式(REMOTE)。在该方式下，系统接受协调控制(CCS)或负荷调度中心（ADS)输入的目标负荷及其速率，并进行控制。

3)电厂计算机控制方式(PLANTCOMP)。在该方式下，系统接受厂级计算机输入的目标负荷及其速率，并进行控制。

4)自动汽轮机控制方式(ATC)。这是一种联合控制方式。其组合形式有OA--ATC、CCS--ATC、ADS--ATC和REMOTE—ATC等几种。此时，由前者给定目标负荷和速率，ATC负责监控，根据机组运行情况选取一个最小的速率作为当前执行速率。

(2)调节汽阀手动方式。在调节汽阀手动控制方式下，计算机不参与控制，而是由运行人员发出指令，通过模拟系统输出的信号进行控制。

由此可见，无论是TV还是GV，都有数字控制和模拟控制两种方式，它们之间应设有数/模转换和跟踪系统，以便在系统或运行方式变更时，实现无忧切换。

五、调节系统的电液伺服执行机构

在DEH调节系统中，数字部分的输出，经过数／模转换后，进入电液伺服执行机构，该机构由伺服放大器、电液转换器、油动机及其位移反馈(LVDT)组成，是DEH的放大和执行机构。

图6—3为引进型机组DEH调节系统的液压系统图。一般机组的调节油和润滑油为分开的独立系统。这里介绍的为调节油，即EH油系统，它有四大部分组成：图的右下方为保护和遮断系统，用于机组保护；右上方为遮断试验系统，用于系统试验；左上方为中压主汽阀(2个)和调节阀(2个)控制系统；左下方为高压主汽阀(2个)和调节汽阀(4个)控制系统。各油动机及其相应的汽阀称为DEH系统的执行机构，整个调节系统有10个这种机构，由于其调节对象和任务的不同，其结构型式和调节规律也不相同，但从整体看，它们具有以下相同的特点：

图6-3 DEH调节系统的液压控制系统

(1)所有的控制系统都有一套独立的汽阀、油动机、电液伺服阀(开关型汽阀例外)、隔绝阀、止回阀、快速卸载阀和滤油器等，各自独立执行任务。

(2)所有的油动机都是单侧油动机，其开启依靠高压动力油，关闭靠弹簧力，这是一种安全型机构，例如在系统漏“油”时，油动机向关闭方向动作。

(3)执行机构是一种组合阀门机构，在油动机的油缸上有一个控制块的接口，在该块上装有隔绝阀、快速卸载阀和止回阀，并加上相应的附加组件构成一个整体，成为具有控制和快关功能的组合阀门机构。

(一)高压主汽阀和调节汽阀的组合机构

高压主汽阀(TV)和高压调节汽阀(GV)是一种控制型的阀门机构，运行时可以根据需要将汽阀控制在任意的中间位置上，其调节规律是蒸汽流量与阀门的开度成正比。

1．控制型汽阀的工作原理

图6—4为控制型汽阀的工作原理图，图中给出了组合阀门的各种主要功能构件，TV和GV两种汽阀的结构相同。

图6—4 高压主汽阀和调节汽阀的工作原理图

高压抗燃油经隔绝阀和滤油器到电液伺服阀，由伺服阀控制油动机。在每一个控制型的伺服执行机构前，即在DEH控制器中均有一块伺服回路控制卡(VCC卡)， DEH控制器中经计算机运算处理后的阀位指令信号在综合比较器中和线性差动变送器(LVDT)来的并经解调器处理后的负反馈信号相比较即相减，其差值信号经放大器放大后控制电液伺服阀，在电液伺服阀中将电气信号转换成位移信号，使伺服阀的主滑阀移动，并将液压信号放大后控制油通道。当增加负荷时，伺服阀使高压油进入油动机活塞下油腔，油动机活塞向上移动。经杠杆或连杆使汽阀开启；当减小负荷时，伺服阀使压力油自活塞下腔泄出，借助弹簧力使活塞下移而关小汽阀。只要阀位指令信号与活塞位移(LVDT的反馈)的差值不为零，伺服阀就控制油动机的活塞位移。只有差值为零时，电液伺服阀的主滑阀回到中间位置，从而切断油动机的油通道，油动机停止运动。此时油动机活塞及阀门停留在DEH控制器所要求的位置上，从而控制了阀门的开度及汽轮机的进汽量。

主汽阀和调节汽阀的油动机旁，各设有一个快速卸荷阀，用于汽轮机故障需要停机时，通过安全油系统使遮断油总管失压，快速泄去油动机下腔的高压油，依靠弹簧力的作用，使汽阀迅速关闭，以实现对机组的保护。在快速卸荷阀动作的同时，工作油还可排人油动机的上腔室，从而避免回油旁路的过载，这是一种巧妙的设计。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 机械超速110% 电超速110% DEH失电 轴向位移大 轴振大 发变组保护动作 MFT 手动跳机 润滑油压低 r/min r/min mm mm MPa MPa kPa rpm 3300 3300 ±1 0.25 0.07 9.3±0.05 28 3090 薄膜接口阀动作 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 4只电磁阀全动 同时起直流油泵 4只电磁阀全动 绝对压力 两只OPC动作 4只电磁阀全动 10 EH油压低 11 凝汽器真空低 12 13 14 15 16 17 18 汽机超速103% 高排压比低 轴承回油温度高 胀差大 高排温度高 发电机故障 DEH故障请求 此外，DEH系统还提供一个可接受所有外部遮断信号的遥控遮断接口以供运行人员紧急时使用。

3．单向阀(逆止阀)

两个单向阀分别安装在自动停机危急遮断油路(AST)和超速保护控制油路(OPC)之间，当OPC电磁阀动作，OPC油路泄压，此时高压调节汽阀和再热调节汽阀关闭而单向阀可维持AST油压，使主汽阀和再热主汽阀保持全开。当转速降到额定转速时，OPC电磁阀关闭，高压调节汽阀和再热调节汽阀重新打开，从而有调节汽阀来控制转速，使机组维持额定转速。当AST电磁阀动作，OPC油路通过两个单向阀，油压也下跌，将关闭所有的进汽阀与抽汽阀而停机。

4．空气引导阀

空气引导阀安装在汽轮机前轴承座旁边，该阀用于控制供给汽动抽汽逆止阀的压缩空气，为EH油、压缩空气和排大气提供了接口，该阀是一个油缸体上带刚柱的青铜阀体，附在阀杆上的弹簧提供了关闭阀门所需的力。

当OPC母管有压力时，空气引导阀的提升头便封住了排大气的孔口，使压缩空气通过此阀；当OPC母管无压力时，该阀由于弹簧力的作用而关闭，封住压缩空气的通路。截留到抽汽逆止阀去的管道中的压缩空气经过大气阀孔口排放，这使得抽汽逆止阀快速关闭。

(二)机械超速危急遮断系统

汽轮机转子在运行中所受的离心力很大，离心力的大小与转子转速的平方成正比，考虑到各种运行条件下转子所需的转速正常变化范围，规定驱动发电机的汽轮机转子转速按120％no进行强度

校核。若运行转速过高，则可能发生破坏性事故，例如叶片断裂等，严重时会发生飞车事故。因此，一般规定转子的转速不超过(110％—112％)no。

汽轮机调节系统在正常情况下可以控制汽轮机转速的超限，既使甩全负荷也不会使转速超过109％no，但是，在异常情况下，机组转速有可能超过110％no，因此，每台汽轮机都具有超速遮断保护功能。实现超速遮断保护功能的装置有两类：机械式和电气式。

机械超速遮断装置(图6-10)由机械超速保安器与机械超速遮断滑阀两部分组成。机械超速保安

图6-10 机械超速危急遮断系统的工作原理

器实质上是转速超限时的危急信号发送器，按其结构特点可分为飞锤式和飞环式两种。

飞锤式超速保安器（见图6-10）装在主轴前端，主要由飞锤、压弹簧、调整螺帽等组成。飞锤的重心与汽轮机转子旋转轴中心偏离一定的距离，所以又称作偏心飞锤。在转速低于飞锤的动作转速时，压弹簧对飞锤的作用力大于飞锤所受的离心力，飞锤不动作；当转速升高到略大于飞锤的动作转速时，飞锤所受的离心力增大到略超过压弹簧的作用力，飞锤动作，迅速向外飞出。随着飞锤向外飞出，飞锤的偏心距增大，离心力相应不断增大，同时弹簧的压缩增加，因此弹簧力也随之增加，但是离心力的增大速度大于弹簧力的增大速度，所以，飞锤一经飞出，就一直走完全程，到达极限位置时为止。随着飞锤向外飞出，通过传动机构，将机械超速遮断滑阀打开，使机械脱扣油母管与排油管接通，使机械脱扣油母管中的油压快速下跌，使汽轮机紧急停机。

随着汽轮机转速因汽源切断而降低，飞锤离心力减小，当转速降低到飞锤离心力小于弹簧约束力时，飞锤开始回复，随着飞锤回复，偏心距减小，离心力和弹簧力同时减小，但离心力的减小速度大于弹簧力，弹簧力超出离心力部分不断增大，所以飞锤一旦回复便一直运动到原来位置。飞锤回复时的转速为超速保安器的复位转速。

机械超速危急遮断系统的油系统与自动停机危急遮断系统互为独立，采用的是与润滑油主油泵相连接的油系统。当机组正常运行时，脱扣油母管中的油，自主油泵出口管经节流后分两路进入危急遮断滑阀，其中一路经二级节流后，作用在危急遮断油门滑阀并使之紧压在阀座上，把滑阀的泄油口关闭；另一路只经一级节流，引入超速保护试验滑阀，再进入危急遮断滑阀。由于危急遮断滑阀左侧的面积小于右侧的面积，所以油压的作用力把滑阀推向左侧，使碟阀紧压在阀座上，堵住了泄油孔，结果脱扣油母管中的油压等于主油泵出口的油压，遮断系统处于等待备用状态。当超速飞锤飞出作用在脱扣碰钩(板击)上时，使碰钩围绕其短轴旋转，带动危急遮断滑阀向右运动，碟阀随之离开阀座并泄油，导致机械脱扣油母管中的油压降低，通过隔膜阀的作用，使汽轮机紧急停机。

图6—11为隔膜阀的结构示意图。隔膜阀实现了两种不同工作介质即汽轮机油与抗燃油的隔离。

汽轮机在正常运行时，从机械超速和手动停机总管来的油供到隔膜上部，克服隔膜下部弹簧力的作用，将阀芯紧压在阀座上，切断了自动停机危急遮断总管中的高压抗燃油的泄油通道。当机械超速遮断装置或手动危急遮断装置动作后，机械超速和手动停机总管的油压快速下跌，在弹簧力的作用下，隔膜带动阀芯迅速向上移动，从而打开了自动停机危急遮断油路的泄放通道，导致自动停机危急遮断油压力快速下跌，机组停机，同时保证润滑油和抗燃油彼此互不接触。

另外调节系统还设有手动危急遮断装置。该装置通

图6—11 隔膜阀的结构示意图 常装在机头轴承箱上。根据紧急停机或正常停机需要，

通过现场手动操作，打开机械脱扣油母管的泄放通道，

使机械脱扣油压快速下跌，继而引起所有主汽阀、调节汽阀及抽汽逆止阀关闭，达到停机的目的。

第三节 抗燃油系统

1．系统介绍

随着机组的容量的增大、参数的提高，汽轮机的主汽门及调门均向大型化发展，迫切要求增大

开启主汽门及调门的驱动力以及提高高压控制部件的动态灵敏性。如果发生液压油系统内漏外泄、油质不合格等情况，将会导致调节系统的运行不稳定，严重时还有可能造成对机组负荷或转速的影响、发生火灾等，这将影响到机组的安全经济运行。所以，采用具有高品质、良好抗燃性能的液压油以及减小各液压部件间的动、静间隙等方法来保证整个机组的安全运行。

EH供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，该执行机构响应从DEH控制器来的电指令信号，以调节汽机各蒸汽阀开度。本机组采用高压抗燃油是一种三芳基磷酸脂化学合成油，密度略大于水，它具有良好的抗燃性能和流体稳定性，明火试验不闪光温度高于538℃。此种油略具有毒性，常温下粘度略大于汽机透平油。大连庄河600MW超临界机组采用Reolube Fluid GLCC 463T抗燃油。

电液控制的供油系统由安装在座架上的不锈钢油箱、有关的管道、蓄压器、控制件、两台EH油泵、两台EH油循环泵、滤油器以及热交换器等组成。一台EH油泵投运时，另一套即可作为备用，如果需要即可自动投入。当汽轮机正常运行时，一台EH油泵足以满足系统所需的用油量，如果在控制系统调节时间较长时（如甩负荷）、部分蓄压器损坏等原因导致EH系统油压降低的情况下，第

二套油泵（备用油泵）可以立即投入，以保证机组EH油系统压力正常。

系统工作时由马达驱动高压柱塞泵，油泵将油箱中的抗燃油吸入，供出的抗燃油经过EH控制块、滤油器、逆止阀和安全溢流阀，进入高压集管和蓄能器，建立14.2±0.2MPa的压力油直接供给各执行机构以及高压遮断系统以及小汽机的执行机构，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。安全溢流阀是防止EH系统油压过高而设置的，当油泵上的调压阀失灵等原因发生油系统超压时，溢流阀将动作以维持系统油压。

为了维持正常的抗燃油温度及油质，系统除了正常的回油冷却以外，还装设了一套独立的自循环冷却及自净化系统，以确保在系统非正常运行情况下工作时，油温及油质能保证在正常范围内。

2．系统组成及系统设备

本机组电液控制的供油系统如图6-12所示。该供油装置主要由油箱、主EH油泵、高压装置（含再生装置、蓄能器）、EH油循环泵、滤油组件及相应的油管路组成。

1） EH油箱

油箱是EH油系统的重要设备之一，我公司EH油箱容量为1m3，可以保证系统装油量1200kg，可以满足主机及两台50％容量小机的正常用油。

由于抗燃油有一定的腐蚀性，油箱全部采用不锈钢板焊接而成，采用密封结构，设有人孔板、底部泄放阀供以后维修、清洗油箱用。油箱上部设有空气滤清器、干燥器、磁性滤油器等，空气滤清器和干燥器用来保证供油系统呼吸时对空气有足够的过滤精度以保证系统的清洁度，磁性过滤器用以吸附油箱中游离的铁磁性微粒。另外，油箱底部还装设有两组电加热器。

A、油位、油温监控

油箱侧部配置指示式就地液位计，除此之外还设有用于报警及连锁EH油泵的液位开关。

本系统的EH油温是由指示式温度计及温度开关来监控的。油箱上配置铂电阻（温度）Pt100及相关二次仪表，可对油箱中的油温实现遥测。EH油温正常运行控制在35～54℃之间，当油温大于54℃时，由温度开关去控制打开冷却器的进水电磁阀，冷却水流经冷油器，降低EH油温；当油温小于35℃时，进水电磁阀关闭。如果EH供油系统油温低于10℃时要启动EH系统，则要投入电加热器运行，待油温升至20℃后再启动EH油系统。

警验验目机报试试锁锁件阀项停低联联组汽阀作二力低低阀合汽阀调汽动取压压压A单三油燃油油断联压主机B清)a抗泵泵主主遮压中高压高小机P小点测M888..关值(.777开定低低力整低过过过压称力力力低低低名压压压力力力点油油油压压压测燃燃燃油油油燃燃燃 器号抗1抗23抗4抗5抗6抗 符CCCCCCSSSSSSPPPPPP能 蓄4CASPM泵3C6油SCHPSPE2CSV）P5YC1压）1CSSP2无压P（无1 TTP油（PVY排油器器0油排12热热2燃油SSTT加加抗燃压抗MB高压高泵油HEB泵M环循油HEA气油M泵排排2环箱油SL油全1T循SL油油安THE排器油滤口全过油安性磁补器统统 系系 油水水 冷0式式0 13TS闭闭PTB、磁性过滤器

统系油供油燃抗压高 21-6图

磁性过滤器为磁棒式，装设在油箱内回油管下部，用以吸附油箱中部分游离的铁磁性金属垃圾。一般每月应清洗一次磁组件。

2） EH油泵

系统中的两台EH油泵均为高压压力补偿式变量柱塞泵。当系统用油量增加时，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。同样的，当系统用油量减少时，压力补偿器将减小柱塞行程使泵的排量减少。

系统配置两台EH油泵，正常运行时一台泵即可满足系统要求，另一台泵处于备用状态。EH油泵布置于油箱的下方以保证泵的吸入压头。每台EH油泵出入口均设有手动门，可对单台油泵支路各部件进行隔离维修。另外，每台泵在油箱内的吸入口处均装有滤网，对EH油进行过滤。每台泵输油到高压油管的管路完全相同，并且相互独立、相互备用，提高了系统的可靠性。

3） 高压蓄能器组件

本系统的共设置6组高压蓄能器，安装在油箱底座上。高压蓄能器组件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，压力表指示为系统油压。它用来补充系统瞬间增加的耗油及减小系统油压脉动。在机组运行时可用隔离阀将任一蓄能器与系统隔离，一方面可以使蓄能器在线修理；另一方面可以检查蓄能器预充氮气压力是否正常，若发现氮气压力下降至允许值以下，则需要重新充氮。

4） 冷油器

两个冷油器装设在油箱上，设有一个自循环冷却系统（主要由循环泵和温控水阀组成）。冷却器用于冷却调节和保安部套回油，温度调节是靠温度开关TS3控制冷油器冷却水进水阀（即温控阀）来实现的。系统中的温控阀可根据油箱油温设定值来调整冷却水进水量的大小，以保证在正常工况下工作时，油箱油温能控制在正常的工作范围之内。正常运行时只需要投一台冷油器即可，也可两台并列运行。

5） 抗燃油再生装置

抗燃油再生装置是一种用来储存吸附剂和使抗燃油得到再生的精滤器装置（使EH油保持中性、去除水份等）。 本机组抗燃油再生装置由硅藻土滤器和精密滤器（波纹纤维滤器）组成，硅藻土滤器可以降低EH油中酸值、水和氯的含量；精密滤器可以除去来自硅藻土和油系统来的杂质、颗粒等。两者呈串连布置于独立的滤油管路中，可方便的对其进行投运或停运操作。每个滤器上均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，表示该滤器需要更换了。

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

抗燃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，应启用液压油再生装置来改善油质。在新机组投运的第一个月，此装置每周应连续运行八小时，以后可根据油的化验结果决定是否需要将其投入。

6） 过滤器组件

过滤器组件由以下部件组成： A、溢流阀

安装在EH油泵出口，它用来监视泵的出口油压，当油压高于设定值时，溢流阀动作将油送回至油箱，确保系统正常的工作压力。

B、直角单向阀

单向阀安装在泵出口侧高压油管路中，防止油发生倒流，备用泵在处于备用状态时，其入口和出口阀保持全开以使其处于热备用，这时靠单向阀起关闭出口的作用。

C、高压过滤器及监测高压过滤器的压差发讯器

每台泵的出口均装设有高压过滤器，在滤网的进出口装设有监视滤网差压的差压发讯器，一旦滤网的差压达到设定值则发出报警。

D、截止阀

正常状态为全开。若由于检修或维护等原因手动关闭其中一路不会影响机组的正常运行。

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变形，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设定值时，单向阀动作，将过滤器短路。

本装置有两个回油过滤器，一个串连在有压回油路；另一个安装在循环回路，在需要时启动系统，过滤油箱中的油液。

8） 油加热器

油加热器由安装在油箱底部的两只管式加热器组成。当油温低于设定值时，启动加热器给EH油加热，此时，循环泵同时（自动）启动，以保证EH油受热均匀。当EH油被加热设定温度时，温度开关自动切断加热回路，以避免由于人为的因素而造成油温过高。

9） 循环泵组

本机组设有自成体系的滤油、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EH油进行冷却和过滤。

10） 高压滤油器组件

为了保证伺服阀、电磁阀用油的油质，在每一个油动机进油口前均装有滤油器组件。滤油器组件主要由滤网、截止阀、差压发讯器和油路块等组成。正常工作时，滤网前后的两个截止阀均处于全开状态，旁路油路上的截止阀处于全关状态。当差压发讯器发讯时，表明该滤油器组件需要更换滤芯。

在正常工作条件下，一般要求至少六个月应更换一次滤芯。

3．系统联锁保护

若在正常运行中A（B）EH油泵在运行，B（A）EH油泵投入自动备用，EH油压力控制在14±0.2MPa。此时，若发生A（B）EH油泵电气故障跳闸或油压降低至11±0.2MPa，那么备用泵B（A）EH油泵将自启动，同时发出报警。

4．系统监视与维护

1） 下列项目在正常运行中每天检查一次

A、确认油箱油位略高于低报警油位30mm～50mm，油箱油位不得太高，否则遮断时将引起溢流；

B、确认油温在35℃～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、检查空气滤清器的直观机械指示器是否触发，触发则需更换； F、检查系统有无泄漏、不正常的噪音及振动； G、确认循环系统压力小于1MPa；

H、确认再生装置的每个滤油器压差小于0.138MPa。 2） 每周将备用泵与运行泵切换一次，过程如下：

A、将备用泵控制开关置于“投入”位置并按下启动按钮； B、确认备用泵出口压力在10.7MPa～11.7MPa之间； C、确定备用泵电机电流正常；

D、将运行泵置于“切除”位置，当其停止后，将其置于“投入”状态。 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、不起毛及含亚麻的布将集磁组件擦干净后，再重新装入油箱。

4） 每月对抗燃油采样、检验一次

油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：10μm及以上的颗粒含量小于1.5个/ml。

5） 每六个月应检查一次蓄能器冲氮压力，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；

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、将充气组件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正确；

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，缓慢开启蓄能器隔离阀。 3．高压抗燃油 1） 高压抗燃油特性

抗燃油是EH油系统的工作介质，油质是否合格对系统能否正常工作有重大的影响，故在系统安装及运行中应对其给予特别关注。本机组采用高压抗燃油是三芳基磷酸脂化学合成油，其正常工作温度为20～60℃。鉴于抗燃油的特殊理化性能，系统中所有密封圈材料均为氟橡胶，金属材料尽量选用不锈钢。大连庄河600MW超临界机组高压抗燃油特性参数见表6-1。

表6-1高压抗燃油特性参数

a) 抗燃油质量标准 项目 酸值 粘度 机械杂质 水份 单位 mg/l 质量标准 与新油比较＜10% NAS 5级 ＜1000 高限 最大0.25 备注 超过0.5应换油 mgKOH/g ＜0.02 2） 高压抗燃油运行参数

A、运行温度

运行温度过高或过低都是不允许的。温度过低会造成油的粘度升高，容易使EH油泵电机过载；运行温度过高，易使油产生沉淀及产生凝胶。故油的运行温度正常应控制在30～54℃之间。

B、油质清洁度

由于系统工作压力高达14MPa，其零部件间隙都很小，所以对油质清洁度有较高要求。油质清洁度为NAS5级或MOOG2级。

NAS1638标准见下表：（每ml溶液）

表6-2 NAS1638标准 等级 NAS5级 NAS6级 >5～15μm 8000 16000 >15～25μm >25～50μm 1425 2850 253 506 >50～100μm 45 90 >100μm 8 16 MOOG标准见下表：（每ml溶液） 表6-3 MOOG标准 等级 2级 3级 >5～10μm 9700 24000 >10～25μm >25～50μm 2600 5360 380 780 >50～100μm 56 110 >100μm 5 11 C、含氯量

含氯量过高会对系统零件造成腐蚀，进而污染油质。含氯量要求<100ppm。 D、含水量

含水量过高会使油产生水解现象，所以水质要严格控制。水量要求<0.1％。 E、酸值

酸值增加会使油的腐蚀性加大，同时，含水量及酸值增加均会使油的电阻率下降，加剧伺服阀的腐蚀。

3） 高压抗燃油的采样检验

A、油系统冲洗完成后应立即采样检验；

B、油系统冲洗完成后一个月内，每两周采样检验一次； C、正常运行中每三个月采样检验一次；

D、如果发现运行参数中任一参数超标，都应立即采取措施。 4） 其它注意事项

A、由于不同生产厂家生产的抗燃油的成分有所差异，故不允许将两个厂家生产的抗燃油混合使用；

B、对于桶中储存的抗燃油，建议其储存期不超过一年，且存放期间应定期对其进行采样检验，采样后立即将其密封，防止空气及杂质进入；

C、装载抗燃油的桶内部一般都涂有一层防腐层，故载运输过程中应特别小心，以避免损坏防腐层；

D、对每一次采样结果都应仔细保管，作为抗燃油的历史依据；

E、在对系统进行维修时，如有油泄漏，应立即用锯末将其混合并作为固体垃圾处理。

第四节 润滑油系统

一、润滑油系统

1．概述

汽轮发电机组是高速运转的大型机械，其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却，因此汽轮机必须配有供油系统用于保证上述装置的正常工作。供油的任何中断，即使是短时间的中断，都将会引起严重的设备损坏。

润滑油系统和调节油系统为两个各自独立的系统，大连庄和600MW超临界机组润滑油的工作介质采用32L-TSA/GB11120-89 NAS7级透平油。

对于高参数的大容量机组，由于蒸汽参数高，单机容量大，故对油动机开启蒸汽阀门的提升力要求也就大。调节油系统与润滑油系统分开并采用抗燃油以后，就可以提高调节系统的油压，从而使油动机的结构尺寸变小，耗油量减少，油动机活塞的惯性和动作过程中的摩擦变小，从而改善调节系统的工作性能，但由于抗燃油价格昂贵，且具有轻微毒性，而润滑油系统需要很大油量，两个系统独立运行，润滑油采用普通的透平油是就可以满足要求。

润滑油系统的主要任务是向汽轮发电机组的各轴承（包括支撑轴承和推力轴承）、盘车装置提供合格的润滑、冷却油。在汽轮机组静止状态，投入顶轴油，在各个轴颈底部建立油膜，托起轴颈，使盘车顺利盘动转子；机组正常运行时，润滑油在轴承中要形成稳定的油膜，以维持转子的良好旋转；同时由于转子的热传导、表面摩擦以及油涡流会产生相当大的热量，需要一部分润滑油来进行换热。另外，润滑油还为低压调节保安油系统、顶轴油系统、发电机密封油系统提供稳定可靠的油源。

2．系统布置特点

供油系统按设备与管道布置方式的不同，可分为集装供油系统和分散供油系统两类。 1） 集装供油系统

集装供油系统将交流辅助油泵、交流启动油泵和直流事故油泵集中布置在油箱顶上，且油管路采用套装管路（系统回油管道作为外管，其它供油管安装在回油管内部）。

这种系统的主要优、缺点如下：油泵集中布置，便于检查维护及现场设备管理；套装油管可以防止压力油管跑油、发生火灾事故而造成损失；但套装油管检修困难。

2） 分散供油系统

分散供油系统各设备分别安装在各自的基础上，管路分散安装。

这种系统的缺点如下：占地面积大；压力油管外漏，容易发生漏油着火事故。 由于以上缺点，在现代大机组中已很少采用这种供油系统。

3．设备规范

4．系统流程

图6-13为汽机润滑油系统流程。汽轮机润滑油系统采用了主机转子驱动的离心式主油泵系统。在正常运行中，主油泵的高压排油（2.06MPa（g））流至主油箱去驱动油箱内的油涡轮增压泵，增压泵从油箱中吸取润滑油升压后供给主油泵，主油泵高压排油在油涡轮做功后压力降低，作为润滑油进入冷油器，换热后以一定的油温供给汽轮机各轴承、盘车装置、顶轴油系统、密封油系统等用户。

在启动时，当汽轮机的转速达到约90%额定转速前，主油泵的排油压力较低，无法驱动升压泵，主油泵入口油量不足，为安全起见，应启动交流启动油泵向主油泵供油，启动交流辅助油泵向各润滑油用户供油。另外，系统还设置了直流事故油泵，作为紧急备用。

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