汽轮机高压抗燃油系统说明

高压抗燃油EH系统第1页共25页2高压抗燃油EH系统2.1供油系统EH供油系统由供油装置、抗燃油再生装置及油管路系统组成。2.1.1供油装置（见图1）供油装置的主要功能是提供控制部分所需要的液压油及压力，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。它由油箱、油泵、控制块、滤油器、磁性过滤器、溢流阀、蓄能器、冷油器。EH端子箱和一些对油压、油温、油位的报警、指示和控制的标准设备以及一套自循环滤油系统和自循环冷却系统所组成。供油装置的电源要求：两台主油泵为30KW、380VAC、50HZ三相一台滤油泵为1KW、380VAC、50Hz、三相一台冷却油泵为2KW、380VAC、50HZ、三相一级电加热器为5KW、220VAC、50Hz、单相2.1.1.1工作原理由交流马达驱动高压柱塞泵，通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入，从油泵出口的油经过压力滤油器通过单向阀流入和高压蓄能器联接的高压油母管将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。泵输出压力可在0－21MPa之间任意设置。本系统允许正常工作压力设置在11.0～15.0MPa，本系统额定工作压力为14.5MPa。油泵启动后，油泵以全流量约85L/min向系统供油，同时也给蓄能器充油，当油压到达系统的整定压力14.5MPa时，高压油推动恒压泵上的控制阀，控制阀操作泵的变量机构，使泵的输出流量减少，当泵的输出流量和系统用油流量相等时，泵的变量机构维持在某一位置，当系统需要增加或减少用油量时，泵会自动改变输出流量，维护系统油压在14.5MPa。当系统瞬间用油量很大时，蓄能器将参与供油。溢流阀在高压油母管压力达到17±0.2MPa时动作，起到过压保护作用。各执行机构的回油通过压力回油管先经过3微米回油滤油器，然后通过冷油器回至油箱。高压母管上压力开关63/MP以及63/HP、63/LP能为自动启动备用油泵和对油压偏离正常值时进行报警提供信号。冷油器回水口管道装有电磁水阀，油箱内也装有油温测点的位置孔及提供油作报警和遮断油泵的油压信号，油位指示器按放在油箱的侧面。2.1.1.2供油装置的主要部件：2.1.1.2.1油箱设计成能容纳900升液压油的油箱（该油箱的容量设计满足1台大机和2台50％给水泵小机的正常控制用油）。考虑抗燃油内少量水份对碳钢有腐蚀作用，设计中油管路全部采用不锈钢材料，其他部件尽可能采用不锈钢材料。油箱板上有液位开关（油位报警和遮断信号）、磁性滤油器、空气滤清器、控制块组件等液压元件。另外，油箱的底部安装有一个加热器，在油温低于20℃时应给加热器通电，提高EH油温。2.1.1.2.2油泵考虑系统工作的稳定性和特殊性，本系统采用进口高压变量柱塞泵，并采用双泵并联工作系统，当一台泵工作，则另一台泵备用，以提高供油系统的可靠性，二台泵布置在油箱的下方，以保证正的吸入压头。2.1.1.2.3控制块（参见图2）控制块安装在油箱顶部，它加工成能安装下列部件：高压抗燃油EH系统第2页共25页a.四个10微米的滤芯，每个滤芯均分开安装及封闭。B.二个单向阀装在每个泵的出口侧高压油路中。c.一个溢流阀位于单向阀之后的高压油母管中，它用来监视油压，当油压高于整定值（17±0.2MPa）时，将油送回油箱，确保系统正常地工作。d.两个截止闻，正常全开，装在单向阀之后的高压管路上，手动关闭其中的一个阀门，只隔离双泵系统中的一路，不影响机组的运行，以便对该路的滤油器、单向阀以及泵等进行在线维修或更换。2.1.1.2.4磁性过滤器在油箱内回油管出口下面，装有一个200目的不锈钢网兜，网兜内有一组永久磁钢组成的磁性过滤器，以吸取EH油中的铁金属垃圾。同时整套滤器可拿出来清洗及维护。2.1.1.2.5蓄能器一个高压蓄能器装在油箱旁边，吸收泵出口压力的高频脉动分量，维持油压平稳。此蓄能器通过一个蓄能器块与油系统相连，蓄能器块土有二个截止阀，此二阀组合使用能将蓄能器与系统隔绝并放掉蓄能器中的高压EH油至油箱，对蓄能器进行试验与在线维修。2.1.1.2.6冷油器二个冷油器装在油箱旁，冷却水在管内流过，而系统中的油在冷油器外壳内环绕管束流动。冷却水由冷油器循环冷却水的出口处的电磁水阀控制。2.1.1.2.7电器箱（ER端子箱）电器箱内装有接线端子排及以下的压力开关组件：a.两个压差开关（63/MPF-l；63/MPF-2）每个压差开关指示出装在油泵出口油路上的滤芯进口侧主出口侧的压差。如果压差达到0.55MPa时，则触点开关就动作，可用以表示此滤芯被堵塞，并且需要清洗或调换。B.一个压力开关（63/PR）感受压力回油管路小油压过高，当压力增加到0.21MPa时，接点闭合，可提供报警信号。c.二个压力开关（63MP）感受到油系统的压力过低信号，当压力低至11.2±0.2MPa时，接点闭合，提供启动备用油泵信号。d.二个压力开关（63/HP）感受油系统压力过高信号，笔巨力高到16.2±0.2MPa时，接点闭合，提供音响报警信号。e.二个压力开关（63/LP）感受油系统的压力过低信号，当压力低到11.2±0.2MPa时，接点闭合，提供音响报警信号。f.两个压差开关（63/MPC－l；63/MPC－2）感受1号及2号油泵出口压力，可作监视泵是否运转之用。g.一个压力传感器XD/EHP将0－21MPa的压力信号转换成4－20mA的电流信号，此信号可以用作用户的下列选择性项目：I）驱动一个记录仪。Ⅱ）送到一个电厂计算机去，以监视EH油压。Ⅲ）将信号送给一个装在控制室中的传感接收器（压力指示器）。”h.一个电磁阀20/MPT，它可以对备用油泵起动开关进行遥控试验。当电磁阀动作时，就使高压工作油路泄油。随着压力的降低，备用油泵压力开关（63/MP）就使常用油泵起动。此电磁阀以及压力开关与高压油母管用节流孔隔开，因此试验时，母管压力不会受影响。备用油泵起动开关的试验还可以通过打开现场的手动常闭阀来进行试验，此常闭阀和电磁阀及压力开关均装在端子箱内。I.一个压力式温度开关（23/EHR）整定在20℃。当联锁状态时，油箱油温低于20℃时，此温度开关可控制加热器通电，对油箱加热，同时应该切断主油泵电机的电源。高压抗燃油EH系统第3页共25页当油箱油温超过20℃时，停加热器，同时接通主油泵电机的电源。2.1.1.2.8温度控制回路测温开关20/CW来的信号控制继电器，再由继电器操作电磁水阀，当油箱温度超过上限值55℃时电磁水阀打开，冷却水流过冷油器，当油温降到下限值38℃时电磁水阀关闭。2.1.1.2.9浮子型液位报警装置两个浮于型液位报警装置安装在油箱顶部。当液位改变时，推动微动开关，能提供高、低油位报警信号；并在极限低油位时，能提供信号使遮断开关动作（停主油泵）。2.1.1.2.10一个弹簧加载逆止阀装在压力回油箱的管路上，这样可在滤器和冷油器两者中任一个堵塞进或回油压力过高时，使回油直接通过该阀回到油箱。2.1.1.2.11回油过滤器回油过滤器组件装在油箱旁边的压力回油管路上，为了便于调换滤芯，在滤器外壳上装有一个可拆卸的盖板。2.1.2抗燃油与再生装置2.1.2.1抗燃油随着汽轮发电机组容量的不断增大，蒸汽温度不断提高，控制系统为了提高动态响应而采用高压控制油，在这样情况下，电厂为防止火灾而不能采用传统的透平油作为控制系统的介质。所以EH系统国产化设计的液压油为磷酸酯型抗燃油。其正常工作温度为20－60℃。鉴于磷酸酯抗燃油的特殊理化性能，本系统中所用密封圈材料均为氟橡胶，金属材料尽量选用不锈钢1Cr18Ni9Ti。原装EH抗燃油物理和化学性能如下：粘度（ASTMD445-72）37.8℃(saybolt)220秒47mm2/s98.9℃(saybolt)43秒5mm2/s酸指数（毫克KOH/克）0.03粘度指数0最大发泡（起泡沫）（ASTMD892-72）10比重60℉（16℃）1.142最大色度（ASTM）1.5最大含水量Wt％0.03颗粒分布（SAEA-6D）三级最大含氯量ppm(X射线荧光分析)20水解稳定性（48小时）合格最小电阻值OHM/cm12×109热膨胀系数在100℉时（38℃）0.00038最低闪点455℉(235℃)空气夹带量（ASTMD3427）分钟1.0燃点665℉(352℃)自燃点1100℉(566℃)2.1.2.2再生装置（参见图3）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装置（使油保持中性、去除水份等）。该装置主要由硅藻土滤器和精密滤器（即波纹纤维滤器）等所组成。一个精密过滤器与一个硅藻土滤器相串联，它们安装在独立循环滤油的管路上，打开再生装置前的截止阀，即可以使再生装置投入运行。关闭该截止阀即可停止使用再生装置。每个滤器上还装有一个压力表，当滤器需要检修时，此压力表就指出不正常的高压力。硅藻土滤器以及波纹纤维滤器均为可调换滤芯的结构。当管路上的阀门关闭时，滤器盖可以拆去，以便调换滤芯。如果任一个滤器的油温在43－54℃之间，压力高达0.21MPa时，就需调换该装置。2.1.2.3自循环滤油系统在机组正常运行时，系统的流量较小故滤油效率较低。因此，经过一段时间的机组运行以后，高压抗燃油EH系统第4页共25页EH油质会变差，而要达到油质的要求则必须停机重新油循环。为了不影响机组的正常运行，为了保证油系统的清洁度，使系统长期可靠运行，在供油装置中增设独立自循环滤油系统。油泵从油箱内吸入EH油，经过两个过滤精度为1μm的过滤器回油箱。油泵可以由ER端子箱上的控制按钮直接启动或停止。泵流量为20L/min，电机功率IKW。电源380VAC，50Hz，三相。2.1.2.4自循环冷却系统供油系统除正常的系统回油冷却外，还增设一个独立的自循环冷却系统，以确保在非正常工况（例如：环境温度过高）下工作时，油箱油温能控制在正常的工作温度范围之内。冷却系可以由温度开关23/CW控制，也可以由人工控制启动或停止。冷却泵的流量为50L/min，电机功率为2KW。电源380VAC，50Hz，三相。2.1.2.5油管路系统油管路系统主要由一套油管及附件和四个高压蓄能器组成。油管作用是连接供油系统、危急遮断系统与执行机构，并使之构成回路。四个蓄能器分别装在二个支架上，二个支架分别位于汽机左右二侧靠近高压调门伺服机构旁。此蓄能器通过一个蓄能器块与油系统相连，蓄能器块上有二个截止阀，此二阀组合使用能将蓄能器与系统隔绝并放掉蓄能器中的高压EH油，对蓄能器进行测量氮气压力与在线维修。2.2执行机构（参见附图5、图6、图8）电一液伺服执行机构是DEH控制系统的重要组成部分之一，从汽轮机组的发电容量来分有600MW、300MW、200MW、125MW等等，但从其汽轮机控制系统的执行机构来看，其工作原理均是一致的。阀门开启由抗燃油压力来驱动，而关闭是靠操纵座上的弹簧力。执行机构的油缸，属单侧进油的油缸，液压油缸与一个控制块连接，在这个控制块上装有隔离阀、快速卸荷阀和逆止阀等。加上不同的附加组件，可组成二种基本形式的执行机构（即开关型和控制型执行机构）。另外，在油动机快速关闭时，为了使蒸汽阀碟与阀座的冲击应力保持在允许的范围内，在油动机活塞尾部采用液压缓冲装置，可以将动能累积的主要部分在冲击发生的最后瞬间转变为流体的能量。在引进型600MW汽轮机液压控制系统中，按执行机构的控制对象可分为高压主汽阀执行机构（共2套），高压调节汽阀执行机构（共4套），中压调节汽阀执行机构（共4套）以及中压主汽阀执行机构（共2套）。除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外，其余均为伺服（控制型）执行机构。在引进型300MW汽轮机液压控制系统中，按执行机构的控制对象可分为高压主阀执行机构（共2套），高压调节汽阀执行机构（共6套），中压调节汽阀执行机构（共2套）以及中压主汽阀执行机构（共2套）。除中压主汽阀执行机构为开关型执行机构外，其余均为伺服（控制型）执行机构。在国产型300MW汽轮机（东汽型）液压控制系统中，按执行机构的控制对象可分为高压主汽阀执行机构（共2套），高压调节汽阀执行机构（共4套），中压调节汽阀执行机构（共2套）以及中压主汽阀执行机构