摘要:本汽轮机共设高、低压配汽机构,新蒸汽进汽管路上为高压主汽门(HPSV)及高压调节汽阀(HPGV),另一路进汽管路上为低压主汽门(LPSV)及低压调节汽阀(LPGV)。其中HPSV及LPSV为两位阀门,只有全开,全关两个位置,分别由保安系统通过两个主汽门操纵座控
本汽轮机共设高、低压配汽机构,新蒸汽进汽管路上为高压主汽门(HPSV)及高压调节汽阀(HPGV),另一路进汽管路上为低压主汽门(LPSV)及低压调节汽阀(LPGV)。其中HPSV及LPSV为两位阀门,只有全开,全关两个位置,分别由保安系统通过两个主汽门操纵座控制。HPGV及LPGV为调节阀,由调节系统控制的两个油动机驱动。
调节系统及保安系统为两个独立的系统,前者由主机的抗燃油系统供油,后者由小汽轮机主油泵供油。
一、MEH控制系统
(一)MEH控制系统简介
驱动给水泵汽轮机使用于驱动电站锅炉给水泵,以满足锅炉给水的需要。驱动汽轮机的汽源有两路:一路是主蒸汽,一路是主机的四段抽汽。当主机在25%负荷以下,由于抽汽压力低,故全部用高压汽源。由高压调节阀HPGV来控制汽轮机的蒸汽流量,从而改变汽轮机的转速,以控制给水泵的出水流量来满足给水流量的要求。主机负荷在25%~40%负荷之间,由高压汽源和抽汽汽源同时供汽。主要由高压调节阀来控制,低压调节阀LPGV基本全开。主机负荷40%以上时,全部用抽汽汽源,由低压调节阀来控制汽轮机转速
驱动给水泵汽轮机采用MEH控制系统,该控制系统的主要任务是通过控制汽轮机的转速来控制给水流量。它是由控制器、机柜、操作盘、调试终端、打印机等组成。MEH有三种运行方式:
方式一:遥控根据锅炉协调控制系统CCS来的给水流量要求信号来控制汽轮机转速。
方式二:转速自动根据操作员在操作盘给出的汽轮机转速定值信号来控制汽轮机转速。
方式三:手动根据操作员在操作盘给出的调节阀为增减信号直接操作调节阀开度来控制汽轮机转速。
另外,MEH还具有超速保护和试验功能。当汽轮机转速达到额定值的110%时,能自动关闭主汽门和调节汽门,以确保汽轮机的安全运行。
(二)MEH控制系统原理
为了提高锅炉给水泵汽轮机控制系统的安全性和设备可用率,MEH控制器是两机并列运行的,即A机和B机同时运行,互为热备用。由双机容错系统来检测故障并切除。双机的硬件和软件完全相同。当一台故障时,则处于单机运行状态,仍能满足MEH控制器的各项功能。如软件发生故障,则在操作盘上按下软复置按钮,可在不改变控制器运行方式和输出的情况下,使故障清除,恢复到双机并列运行的状态。
每台机都设有速度自动控制回路,在稳定工况下转速与转速设定值是相等的。当外界扰动使转速发生变化时,与转速定值之间就产生了一个差值,经过差值放大PID运算后,得到一个控制量的输出送到伺服板。经功率放大后,操作伺服阀使调节器阀开度发生变化,改变进汽量,使转速与转速定值相等。
在双机发生故障时,可通过调节汽阀阀位控制器回路来控制汽轮机转速。在操作面板上按下阀位增加或减少按键,使跟踪板输出控制量改变,送到伺服板,经功率放大操纵伺服阀,使调节器阀发生改变,改变进汽量,从而改变汽轮机转速。
为了控制系统的稳定性,调节阀的阀位变化反馈到伺服阀。
MEH设有自动和手动互相跟踪回路,以保证无扰动现象。
(三)MEH控制系统功能:
1、MEH控制系统功能
1)锅炉给水量自动控制;
2)给水泵汽轮机转速控制;
3)调节阀阀位控制;
4)正常运行操作与监视
5)超速保护与试验
2、MEH控制系统的控制方式及切换
1)遥控控制方式
MEH控制系统将锅炉协调控制系统CCS给出的4~20mA给水量要求信号转换成转速定值信号,通过转速闭环回路控制汽轮机转速。其转速控制范围3000~6000rpm。转速变化率限制在1000rpm/min。
2)转速自动控制方式
通过操作员给出转速定值信号,转速闭环回路控制汽轮机转速,使汽轮机转速随转速定值信号而变化。在稳定工况下,汽轮机转速与转速定值是相等的。其控制范围在零转以上,直到超速保护动作。
3)手动控制方式
按操作面板上的阀位增加或减少键,直接控制高压调节阀和低压调节阀的开度,来保持或改变汽轮机的转速,其调速范围为600rpm以下,但需要时在0~120%N范围内都可使用。
4)三种控制方式的切换
汽轮机刚启动或脱扣后再复位时,及控制器电源刚合上时,控制器总处于手动方式。按下自动控制按钮,自动从手动控制方式切换到转速自动控制方式。设定目标转速后用操作面板上的进行按钮,使汽轮机升速。
在转速自动控制方式下,当汽轮机转速达3000rpm,超速试验按纽在“正常”位置,主机接收到CCS来的锅炉自动投入信号时,投入遥控控制方式,这时由CCS来的4~20mA给水量信号控制汽轮机转速。
在遥控控制方式下,如果汽轮机转速超出其控制范围,或超速试验按钮在“机械”位置或CCS来的给水流量要求信号失去时,通过软件自动从遥控方式切到转速自动方式(由于锅炉给水流量要求信号转换成转速定值后进入转速闭环控制回路的,因此在任何从遥控切换到转度自动时不会产生任何扰动)。从转速自动切换到遥控时,原转速定值信号和CCS来的给水流量要求不一致,CCS信号为转速定值的目标值(由于遥控时转速变化率限制在1000rpm/min,转速定值变化率起到缓冲作用,因此不会产生很大扰动)。
在自动方式下,通过跟踪板使手动控制的阀位信号一直跟踪主机输出。主机输出消失时,跟踪板仍保留原来的值,则切换到手动控制方式不会产生扰动。从手动方式切换到自动方式时,通过软件是主机输出和跟踪板输出手动控制阀位相一致,按下转速自动按钮切换到转速自动方式所以不会产生扰动。
二、供油系统
汽轮机保安系统用油和小汽轮机及给水泵轴承润滑用油均由小机主油泵提供。
本系统由一个主油箱,两台交流润滑油泵,一台直流润滑油泵,冷油器、减压阀、滤油器等组成。
正常运行时,只需一台交流润滑油泵供油就可满足机组用油。交流润滑油泵出口的压力油经过逆止阀分两路,一路通向汽轮机调节保安系统,作为控制汽轮机主汽阀操纵座的安全油,启动油和复位油等,另一路经注油器、冷油器、滤网后作为润滑油送到汽轮机,供泵组各轴承润滑用油。
小汽轮机正常运行时,交流润滑油泵出口油压为1.1~1.2Mpa,当交流润滑油泵出口压力下降至0.883Mpa时,备用交流润滑油泵自动投运。润滑油在正常运行时,母管油压力为0.11~0.15Mpa,油温35~45℃,当润滑油压下跌至0.0883 Mpa时,压力开关63-1/LBO常闭接点闭合。联锁启动直流润滑油泵,以确保小汽轮机的轴承润滑油系统安全工作。当润滑油压继续下跌至0.0785 Mpa时,压力开关63-1/LBO常闭接点和63-2/LBO常闭接点闭合,通过危急遮断控制柜使机组停机。润滑油压一旦低于0.0196 Mpa,压力开关常开接点打开,拒绝盘车投入。63-1/LBO 和63-2/LBO两个压力开组装在端子盒L内。
为了确保两台交流润滑油泵能互为备用。备用的一台能随时应急启动,可对其进行在线试验。例如M/MOP-1所驱动的交流润滑油泵正在运行,此时可打开电磁阀20/MOP-2。压力开关63/MOP,由于所测压力点的油压下降而动作,通过联锁回路可起动备用泵M/MOP-2。
三、保安系统
保安系统通过启动油及安全油控制主汽门操纵座。
只有在系统被复位即安全油压建立(油压>0.8Mpa)时,才有可能使操纵座控制主汽门开启。实际上操纵座的油缸活塞下部通入启动油。在系统复置后,启动油将克服操纵座油缸活塞上部的弹簧力使油缸活塞向上移动,随即主汽门被缓缓开启。
进入操纵座的启动油首先要经过一个电磁操作阀,电磁操作阀是一个两位四通阀,其阀位由两个电磁铁(20/SVOP,20/SVCL)控制,当20/SVOP激磁时启动油将进入操纵座,开启主汽门。当20/SVCL激磁时,操纵座内的启动油将与回油接通,关闭主汽门。用电磁操作阀控制主汽门的启闭,从全开到全关或全关到全开的时间约为5~20s。
系统中主汽门的快速关闭受安全油控制,一旦安全油压失去主汽门将在1s内自动迅速关闭。
1、超速保护
机组的机械超速保护是一只重锤式危急遮断器,及一只油压式复置的危急遮断油门组成,当汽轮机转速超过允许值时(6300±50rpm),危急遮断器重锤出击,危急遮断油门动作,使安全油泄压,高低压主汽门快速关闭。小汽轮机就地的遮断指示器翻牌指示遮断,同时通过压力开关63/TT发出遮断讯号,如需要恢复安全油压将系统复置只有通过两个途径:
1)在就地按下汽轮机危急遮断及复位装置的复位按钮,使复位油进入危急遮断油门的活塞肩部。当系统复位时,就是遮断指示器返回到正常状态,表示安全油已经建立,系统复置。
2)在小汽轮机ETS盘上或CRT小汽轮机操作面板上,按下“挂闸”按钮,使复位电磁阀20/RS激磁,利用压力开关63/TT遮断信号的消失可确认安全油已建立,系统复置。
2、手动遮断
当小汽轮机发生故障,运行人员确认必须停机时,可在就地手打危急遮断手柄,使小汽轮机停止运行
3、危急遮断控制柜(ETS)
ETS控制柜主要用作汽轮机危急遮断控制,主汽门开关控制及主汽门活动试验控制。它是由多个继电器通过逻辑连接,其输出的电信号控制不同电磁阀的动作实现其对汽轮机的各种控制功能。
小汽轮机的重要保护信号均接入ETS控制柜内,当其中某一信号越限时,通过ETS控制柜使20/TT-1,20/TT-2电磁阀动作,汽机停机,操作面板上“TRIP CONDITION”区域内的相应指示灯指示停机的原因。
开启或关闭高低压主汽门,可按操作面板“VALVES DISPLAY”区域上的相应按钮,通过ETS控制使相应的电磁阀动作,完成所要求的指令,该区域内还显示主汽门及调节汽门的全开全关状态。
按动“VALVES DIS PLAY”区域的高低压主汽门试验按钮,通过ETS控制柜内继电器,使电磁阀按一定逻辑动作,完成高低压主汽门一次试验的全过程。
“TRIP CONTROL”区域内还设置有控制汽机复置和停机按钮及相应保护投入状态的指示。
操作面板外型如图所示,各按钮及指示灯说明如下:(省略)。
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来源:电力机械工友圈一点号