摘要：從EH油系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、危急遮斷保護系統(tǒng)（ETS）三個方面介紹了山西漳電同達熱電有限公司2×330 MW汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的基本組成。

關(guān)鍵詞：330 MW汽輪機;調(diào)節(jié)保安系統(tǒng);危急遮斷保護系統(tǒng)（ETS）

1? ? 設(shè)備概況

同達熱電2×330 MW汽輪機為哈爾濱汽輪機廠設(shè)計，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的控制油為（14±0.5）MPa的高壓抗燃油，保安油為0.7 MPa的低壓透平油。汽輪機共設(shè)有十個進氣閥門，分別為兩個高壓主汽門（TV）、四個高壓調(diào)門（GV）、兩個中壓主汽門（RSV）、兩個中壓調(diào)門（IV），采用高中壓缸聯(lián)合啟動方式。

2? ? 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)基本組成

調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)大體由三部分組成：EH油系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)、危急遮斷保護系統(tǒng)（ETS）。EH油系統(tǒng)包括EH供油裝置、循環(huán)冷卻裝置、EH油再生裝置。執(zhí)行機構(gòu)包含兩臺高、中壓主汽門油動機，四臺高壓調(diào)門油動機以及兩臺中壓調(diào)門油動機。危急遮斷保護系統(tǒng)由OPC/AST電磁閥組、危急遮斷器、隔膜閥組成。

2.1? ? EH油系統(tǒng)

EH油系統(tǒng)的作用就是通過EH油泵為執(zhí)行機構(gòu)提供所需的EH高壓油，同時保持EH油的油質(zhì)正常。

為了保證油系統(tǒng)以及油質(zhì)的正常，使系統(tǒng)長期可靠運行，EH油系統(tǒng)設(shè)有循環(huán)冷卻裝置，將EH油從油箱經(jīng)EH油循環(huán)泵送入冷油器進行冷卻?？谷加驮偕b置長期保持運行，以改進EH油油質(zhì)。抗燃油再生裝置為二級濾油結(jié)構(gòu)，其中一個為樹脂濾器，其作用為吸收抗燃油中的酸性物質(zhì)，以提高抗燃油的電阻率，防止發(fā)生電化學(xué)腐蝕，消除對伺服執(zhí)行機構(gòu)的影響;另一個濾油結(jié)構(gòu)為再生裝置一級濾器，用以調(diào)整抗燃油的顆粒度。通過EH油再生泵將抗燃油先后送入樹脂濾器和再生裝置一級濾器，過濾后的抗燃油直接返回EH油箱。

2.2? ? 執(zhí)行機構(gòu)

2.2.1? ? 中壓主汽門油動機

兩個中壓主汽門油動機安裝在中壓主汽門的側(cè)面，其執(zhí)行機構(gòu)為開關(guān)型，接受DEH控制系統(tǒng)發(fā)出的信號，油動機上還安裝有一個插裝式卸荷閥，當(dāng)汽輪機發(fā)生緊急情況時AST油卸掉，打開卸荷閥，卸掉油動機油缸的壓力油，主汽門依靠彈簧的作用力迅速關(guān)閉使機組停運。

在油動機上有一個控制主汽門活動試驗的電磁閥，該電磁閥使油動機下腔與有壓回油油管相連，當(dāng)需要進行中壓主汽門活動試驗時，在DEH控制系統(tǒng)畫面點擊“RSV活動試驗”按鈕，該電磁閥打開，將油動機油缸下腔的壓力油泄掉一部分，達到RSV活動試驗的目的。

2.2.2? ? 高壓主汽門油動機

高壓主汽門油動機為連續(xù)控制型的執(zhí)行機構(gòu)，可以將高主門控制在任一工作位置上，通過調(diào)節(jié)閥門進汽量來調(diào)節(jié)機組運行。

外界負荷發(fā)生變化時，DEH系統(tǒng)發(fā)出控制信號，電氣信號在電液伺服閥中轉(zhuǎn)換成油壓控制信號，改變送入油動機下腔的油量，達到控制閥門的目的。當(dāng)需要開啟主汽門時，高壓抗燃油進入油動機下腔，推動油動機的活塞向上移動;關(guān)閉主汽門時動作過程相反。在油動機活塞移動的同時，觸發(fā)油動機位移傳感器（LVDT），將油動機活塞的位移信號轉(zhuǎn)換成電氣信號，通過電液伺服機構(gòu)換算，使高壓主汽門停留在一個新的工作位置達到平衡。

在油動機旁裝設(shè)有一個快速卸荷閥。當(dāng)機組發(fā)生故障需迅速停機時，ETS動作，使AST母管油卸掉，卸荷閥迅速打開，迅速泄掉油動機下腔的壓力油，依靠彈簧力關(guān)閉各高壓主汽門，達到對機組保護的目的。

2.2.3? ? 高中壓調(diào)門油動機

高中壓調(diào)門油動機為連續(xù)控制型的執(zhí)行機構(gòu)，以便將高中壓調(diào)門控制在任一工作位置上，按控制系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)進汽量以調(diào)節(jié)汽輪機運行。其伺服閥工作原理同高壓主汽門油動機伺服閥控制原理一樣。

同樣，在該油動機上裝設(shè)有一個卸荷閥。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過103%額定轉(zhuǎn)速時，OPC動作，泄掉OPC母管油，使卸荷閥迅速打開，快速泄掉油動機下腔的壓力油，依靠彈簧力迅速關(guān)閉各高中壓調(diào)門，同時通過空氣引導(dǎo)閥的作用關(guān)閉各抽汽逆止門和電動門。由于AST油管和OPC油管之間設(shè)有單向逆止閥，所以不會關(guān)閉高中壓主汽門。

2.3? ? 危急遮斷保護系統(tǒng)（ETS）

為了防止汽輪機在運行中由于某些設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致機組受損情況的發(fā)生，機組安裝危急遮斷保護系統(tǒng)。

2.3.1? ? 危急遮斷試驗裝置

包括一組EH油壓低試驗裝置、一組軸承油壓低試驗裝置、兩組真空低試驗裝置和兩組潤滑油泵及危急油泵試驗裝置，在機組并網(wǎng)前可進行試驗。

2.3.2? ? OPC/AST電磁閥組

OPC/AST電磁閥組安裝在機頭前箱的右側(cè)，由兩個并聯(lián)布置的OPC電磁閥、兩個逆止閥、四個串并聯(lián)布置的AST電磁閥和一個控制塊構(gòu)成。OPC電磁閥為常閉電磁閥，AST電磁閥為常開電磁閥。當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速超過103%額定轉(zhuǎn)速時，OPC電磁閥得電被勵磁打開，使OPC母管油經(jīng)無壓回油油管泄至EH油箱，開啟相應(yīng)調(diào)門執(zhí)行機構(gòu)上的快速卸荷閥，關(guān)閉高中壓調(diào)門。

當(dāng)機組發(fā)生故障需要迅速停機時，觸發(fā)AST動作，四個AST電磁閥因此失電失勵打開，AST母管油經(jīng)無壓回油油管泄至EH油箱，關(guān)閉高中壓主汽門、調(diào)門。

圖1中，壓力開關(guān)ASP1、ASP2用于顯示跳閘通道試驗結(jié)果。ASP油壓是經(jīng)AST油流過第一個節(jié)流孔產(chǎn)生，再通過第二個節(jié)流孔回到AST油管。ASP油壓正常在7.0 MPa左右。當(dāng)20-1/AST電磁閥或20-3/AST電磁閥動作時，ASP壓力升高，ASP1紅燈亮;當(dāng)20-2/AST電磁閥或20-4/AST電磁閥動作時，油壓降低，ASP2紅燈亮。若AST電磁閥沒有動作就顯示ASP報警，原因有可能是節(jié)流孔堵塞。當(dāng)?shù)谝粋€節(jié)流孔堵塞時，ASP油壓降低，ASP2紅燈亮報警;當(dāng)?shù)诙€節(jié)流孔堵塞時，ASP油壓升高，ASP1紅燈亮報警，可通過清洗節(jié)流孔來清除故障。當(dāng)AST電磁閥故障時，同樣會觸發(fā)ASP油壓報警，可通過互換電磁閥的位置來判斷哪個電磁閥故障。若ASP1報警，則20-1/AST電磁閥或20-3/AST電磁閥故障，可將20-1/AST電磁閥與20-2/AST電磁閥互換位置，若此時仍為高報警，則20-3/AST電磁閥故障;若此時變?yōu)榈蛨缶?，則20-1/AST電磁閥故障。在此要特別注意，AST/OPC電磁閥不能在線更換和檢修，以防止機組跳閘。

2.3.3? ? 隔膜閥

工作原理：當(dāng)來自潤滑油的保安油建立，油壓大于隔膜閥的彈簧力，使活塞下移將隔膜閥關(guān)閉，阻斷AST油;當(dāng)油壓小于彈簧力時活塞上移，隔膜閥打開，卸掉AST油，機組跳閘。

2.3.4? ? 危急遮斷器

危急遮斷器上安裝一套飛錘裝置，當(dāng)汽輪機轉(zhuǎn)速達110%～

112%額定轉(zhuǎn)速時，飛錘的離心力克服了彈簧力，便飛出打擊危急遮斷器滑閥碰鉤，使滑閥向右移動，將來自潤滑油箱的高壓油與排油相通，隔膜閥上的低壓保安油被卸掉，使隔膜閥迅速打開。

危急遮斷器滑閥在汽輪機掛閘和做噴油試驗時起非常重要的作用，它安裝在汽輪機前軸承箱內(nèi)。噴油試驗時，將危急保安器試驗手柄從“正?！卑獾健霸囼灐蔽恢貌⒈３郑辞谐龣C械脫扣跳機油路），緩慢開啟噴油試驗油門，來自主油箱的高壓油進入危急遮斷器飛錘下腔，當(dāng)油壓逐漸增大到大于彈簧力時，飛錘飛出，危急保安器遮斷手柄由“正?！碧痢疤l”位置，危急保安器動作。

如圖2所示，來自潤滑油箱的高壓油管路上有一節(jié)流孔，其作用為危急遮斷器滑閥泄油口泄油時不會影響到汽輪機潤滑油系統(tǒng)，保證軸承潤滑良好;在去危急遮斷器滑閥的油管路上還有一個節(jié)流孔，其作用為做噴油試驗時泄油量小，不會導(dǎo)致跳機。

在汽輪機左側(cè)安裝有掛閘電磁閥和掛閘氣缸，當(dāng)掛閘電磁閥接收到DEH控制系統(tǒng)發(fā)出的掛閘信號時，壓縮空氣推動氣缸上移帶動危急遮斷滑閥的連桿使危急遮斷滑閥復(fù)位。

汽機跳閘原因有兩個：一是危急保安裝置動作后，來自潤滑油的低壓保安油壓消失，隔膜閥動作，將AST母管油經(jīng)無壓回油管卸至EH油箱，所有閥門關(guān)閉;二是AST電磁閥動作，直接將EH油泄掉使閥門全部關(guān)閉。遠方掛閘就是通過安裝在機頭前箱左側(cè)的氣動掛閘電磁閥復(fù)位危急保安裝置，重新建立保安油壓;就地掛閘就是人為逆時針掰動掛閘手柄掛閘。汽機遠方打閘后，只需要復(fù)位ETS即可重新掛閘，這是因為遠方打閘是使AST電磁閥失電，卸掉了AST油壓，但低壓安全油壓仍有壓力，復(fù)位ETS即可使AST電磁閥帶電;就地打閘后，低壓安全油壓被卸掉，復(fù)位ETS使AST電磁閥得電關(guān)閉，仍不能使隔膜閥上有壓，安全油壓仍不能建立，須手動掛閘才能重新掛閘。

3? ? 結(jié)語

本文主要針對山西漳電同達熱電有限公司的汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)進行介紹，希望能讓同行在實際具體操作的過程中明白操作的原理，出現(xiàn)汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)簡單故障時具備分析問題的能力。

[參考文獻]

[1] 山西漳電同達熱電有限公司汽輪機技術(shù)講義[Z].

[2] 王勝，劉文梅.王灘電廠600 MW汽輪機危急遮斷方式分析[J].華北電力技術(shù)，2006（12）：25-27.

收稿日期：2020-01-08

作者簡介：張晉平（1987—），男，山西晉中人，助理工程師，從事300 MW循環(huán)流化床機組集控運行工作。