汽轮机危急保安系统系统简介

汽轮机危急保安系统系统简介郭春晖AST电磁阀的动作原理在机组正常运行时，四只AST电磁阀是被通电关闭的，从而封闭了自动停机危急遮断(AST)母管上的EH油泄油通道，使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够建立起来。当电磁阀失电打开，则母管泄油，导致所有汽阀关闭而使汽轮机停机。AST电磁阀是串并联布置的，这样就有多重的保护性。每个通道中至少须一只电磁阀打开，才可导致停机。同时也提高了可靠性，四只AST电磁阀中任意一只损坏或误动作均不会引起停机。下图是油路示意图，和我厂EH油系统图内AST电磁阀部分基本一致，为表述清楚，油路用不同颜色表示，红色油路是AST母管，也称之为危急遮断油总管，绿色油路是有压回油母管，黄色油路是EH油供油母管，蓝色油路是OPC母管，也称之为超速跳闸母管，细心的读者可能会发现，我厂EH油系统图内的EH油供油母管是经过节流孔进入各AST电磁阀的，彩图来源于网络，黄色油管路并没有画出应有的节流孔，实际上是存在的。经节流孔来的EH高压抗燃油建立后，进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移，堵住AST至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST电磁阀电源带电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，遮断油与回油接通、泄去这只AST阀的安全油。电磁阀油路示意图简化示意图我厂EH油系统图如图所示：AST1电磁阀与AST3电磁阀并联组成I通道，AST2电磁阀与AST4电磁阀并联组成II通道。任意一个通道之中的一个电磁阀动作或两个全部动作，由于节流孔板的作用不会使AST母管的压力卸掉。两个通道中任意一个电磁阀或两个电磁阀同时动作，都会导致AST母管失压，汽轮机跳闸。ASP油压的作用ASP油压用于在线试验AST电磁阀。ASP油压由AST油压通过前置节流孔产生，再通过后置节流孔到无压回油。ASP油压从理论上来说是AST油压的一半。我公司ASP油压高报警值是9.6Mpa,低报警值是4.8Mpa。当AST电磁阀1或3动作时，ASP压力升高，ASP1压力开关动作；当AST电磁阀2或4动作时，ASP压力降低，ASP2压力开关动作。如果AST电磁阀没有动作时，ASP1或2压力开关动作，或AST电磁阀复位后压力开关不复位，就存在ASP油压报警。两个节流孔板的作用是做试验的时候保持AST母管的压力。由于节流孔板的存在，ASP油压小于AST1与AST3电磁阀前的AST母管压力，但大于AST2与AST4电磁阀后的无压回油管压力，当AST1或AST3电磁阀做试验的时候打开，高压开关感应到ASP压力增加，说明AST1与AST3正常动作，ASP-1报警；当AST2或AST4电磁阀做实验的时候打开，低压开关感应到ASP压力降低，说明AST2与AST4正常动作，ASP-2报警。在机组运行时，如AST1或AST3电磁阀发生内漏，则ASP油压将升高，随着电磁阀的内漏量增大ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压高报警；如AST2或AST4电磁阀发生内漏，则ASP油压将降低，随着电磁阀的内漏量增大ASP2压力开关动作，发出ASP油压低报警。我厂#1机B修后启动做ETS试验时，发现ASP-1信号复位不掉，相关专业排除了AST1、AST3内漏的可能性，原因有可能是前置节流孔径变大导致ASP油压偏高，待下次机组检修时确认。ETS试验ETS是EmergencyTripSystem的缩写，译为汽轮机危急遮断系统，定期进行ETS试验是为了保证该系统能在关键时刻可靠动作。ETS的保护有好多种，详见下图，实际能在线试验的仅有AST电磁阀组、低真空、低EH油压、低润滑油压四项，在线试验都是通过点按下图中间两排青色的按钮实现的。第四排绿色的小方块从左到右分别是LP1、LP3（EH油压低一通道），LBO1、LBO3（润滑油压低一通道），LV1、LV3（真空低一通道），LP2、LP4（EH油压低二通道），LBO2、LBO4（润滑油压低二通道），LV2、LV4（真空低二通道）。每一个绿色方块都对应一个压力开关，如左图所示，第一排左起四个是EH油压开关，第五个是EOP自启试验压力开关，第二排五个全是润滑油压开关，第三排左起四个是凝汽器真空压力开关，第五个是BOP自启试验压力开关，这些压力开关全部接至右图的试验块上，实验块固定在前箱左侧，共四个，从上到下以此是润滑油泵自启试验块、EH油试验块、润滑油试验块、真空试验块，所有试验块原理相同，以EH油试验块为例，其系统图详见上文AST油系统图内EH油跳闸试验站部分。右图的试验块上部右上角的手动门是试验块的隔离门，正常都是在全开位置，试验块上部左后方布置有两个试验电磁阀，接受来自ETS试验站的信号，每个电磁阀控制一个通道，左侧的控制一通道，右侧的控制二通道，由上文系统图可知，每个试验通道前都设置了节流孔，因此单独在任意一个通道做跳闸试验都不会引起ETS保护实际动作。试验块的前面布置有两个手动门，由系统图可知，这两个手动门是分别和上述两个电磁阀并联布置的，也是各控制一个通道，用来在就地手动做ETS试验。试验块顶部还布置有两个通道的就地压力表。注意：当两个通道同时进行跳闸试验，会引起ETS保护动作，机组跳闸。进行ETS试验时，点A侧EH油压低试验按钮，LP1、LP3亮，此时EH油试验块左侧电磁阀动作泄油，第一排左数两个压力开关动作；点A侧LBO油压低试验按钮，LBO1、LBO3亮，此时润滑油试验块左侧电磁阀动作泄油，第二排左数两个压力开关动作，以此类推。点AST1或AST3，ASP-1亮，点AST2或AST4，ASP-2亮，原理上文已经阐述过了。跳闸复位亦即汽轮机挂闸。顺便说一下，在ETS上挂闸只能复位AST电磁阀组件，前提是安全油压必须提前建立，即SOB启动，隔膜阀复位；如果前箱危急遮断手柄在跳闸位置，或汽轮机机械超速实验动作，则ETS内无法挂闸，必须先就地手动复位打闸手柄，建立安全油压。如果说ETS是防止汽轮机超速的软保护的话，那么危急遮断器就是防止汽轮机超速的硬保护，注油试验就是为了检验危急遮断器能否正常动作的。注油试验左图绿色的类似气动门的就是隔膜阀，其内部膜片上部同有润滑油，和高备油同一路，机组启动前由SOB提供，正常运行时由主油泵提供，膜片上部建立的油压强迫隔膜阀关闭，截断EH油泄油的通道，保证EH油压正常。右图左侧手柄就是手动打闸用的，它处于打闸位置时，会卸去隔膜阀上部的润滑油，此时隔膜阀上移打开，EH油泄压实现汽轮机跳闸。右侧的手柄是用来做注油试验的，把它打到试验位置，然后缓慢开启右下角的注油门，上部的压力表读数会缓慢上升，当左侧的打闸手柄自动打至脱扣位置，说明此时危急保安器动作，飞锤甩出，记录此时的动作油压，然后关闭注油门，手动复位打闸手柄。需要注意的是，试验手柄是不能自保持的，整个注油试验过程必须全程手动将试验手柄扳至试验位置，实验结束前，打闸手柄打至复位位置以后才可以松开试验手柄令其自动回复至正常位置。注油试验实际上是把润滑油通过汽轮机轴端的小孔注入到危急保安器内，利用润滑油压强制把带有弹簧的机械超速飞锤顶出，模拟机械超速试验。注油试验手柄相当于润滑油泄油通道的一次门，而手动打闸手柄相当于该油路的二次门，做注油试验时实际相当于隔离了润滑油泄油的通道，所以手动打闸手柄动作实际上并不会导致汽轮机跳闸。思考题：1、EH油供油至AST电磁阀的管路为什么要设置节流孔；2、AST母管和OPC母管之间为什么要设置单向阀；