EH油系统 Microsoft PowerPoint 演示文稿PPT课件

概 述 #6机主汽门、调门采用数字式电液调节系统（简称DEH控制系统），其液压调节系统由独立的高压磷酸脂抗燃油供油装置向整套液压调节系统提供14Mpa的控制介质，对汽轮机的两个主汽门SV1/2和两个调节阀GV1/2进行操作，以调节通过汽轮机的蒸汽流量。 其机械保安油由机组主油泵或高压油泵提供。第1页/共48页供油装置供油装置的功能是为执行机构提供所需的液压动力，同时保持液压油的正常理化特性；交流柱塞式衡压变量油泵根据系统所需流量自行调整，保证压力不变，2台独立的EH油泵互为备用联锁；泵的出口压力可以在021Mpa之间任意设置，本系统工作压力为13.6Mpa；供油装置设有先导式溢流阀作为系统的安全阀，当系统压力高16.2Mpa时动作，起到过压保护作用。第2页/共48页高压抗燃油特性 三芳基磷酸脂抗燃油 粘度98.9时 5mm2/s 粘度37.8时 47mm2/s 酸指数 0.1mg KOH/g 比重16 时 1.14 最低闪点235 燃点352 自燃点594 第3页/共48页油箱、油泵等 EH油箱：采用757L容量的1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接结构。油箱上有供呼吸用的空气滤清器；油箱中有吸附游离磁性颗粒的磁棒；底部装有一组电加热器用来维持EH抗燃油不低于21，还装有液位开关,控制组件及溢流阀等。 EH油泵：采用柱塞式变量泵，弹性柱销联轴器；布置在油箱下部以保证泵的入口有足够的正压。 高压过滤器组：两个高压过滤器组（3微米金属丝网式）位于EH油泵出口母管上，过滤进入系统用的EH油。 逆止阀：两个逆止阀安装在每个泵的出口油管路中。 溢流阀：位于EH油泵的出口上，确保系统正常压力。 差压报警器：当高压过滤器差压大于700KPa时发出报警。第4页/共48页蓄能器、电加热器 蓄能器：用于吸收EH油系统中高频脉动分量，稳定系统油压；用来补偿压力和流量损失。 该系统中共有三组蓄能器，高压调门EH油蓄能器，EH油泵出口母管蓄能器，高压蓄能器内充氮压力在9.3Mpa；高压调门及主汽门有压回油蓄能器，低压蓄能器内充氮压力在0.21Mpa。 电加热器：当油温低于21时需要投入加热器，当油温高于45时需停止加热。第5页/共48页控制型执行机构 控制型执行机构可以将汽阀控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应需要工作原理：经计算机运算处理后的欲开大或者关小汽阀的电气信号由伺服放大器放大后，在电液转换器伺服阀中将电气信号转换成液压信号，使伺服阀主阀移动，并将液压信号放大后控制高压油的通道，使高压油进入油动机活塞下腔，油动机活塞向上移动，经杠杆带动汽阀使之启动，或者是使压力油自活塞下腔泄出，借弹簧力使活塞下移关闭汽阀。当油动机活塞移动时，同时带动两个线性位移传感器，将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈信号与前面计算机处理送来的信号相加，由于两者的极性相反，实际上是相减，只有在原输入信号与反馈信号相加后，使输入伺服放大器的信号为零后，这时伺服阀的主阀回到中间位置，不再有高压油通向油动机下腔或使压力油自油动机下腔泄出，此时汽阀便停止移动，并保持在一个新的工作位置。第6页/共48页伺服阀伺服阀是一个力矩马达和两级液压广大及机械反馈系统所组成。第一级液压放大是双喷咀和挡板系统；第二级放大是滑阀系统，其原理如下：当有欲使执行机构动作的电气信号由伺服放大器输入时，则伺服阀力矩马达中的电磁铁线圈中就有电流通过，并在两旁的磁铁作用下，产生一旋转力矩使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个喷阻中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷阻的距离相等，使两侧喷阻的泄油面积相等，则喷阻两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁带动挡板转动时，则挡板移近一只喷咀，使这只喷咀的泄油面积变小，流量变小，喷咀前的油压变高，而对侧的喷阻与挡板间的距离变大，泄油量增大，使喷阻前的油压力变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩而产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷阻挡板系统将信号放大。挡板两侧的喷咀前油压与下部滑阀的两个腔室相通，第7页/共48页伺服阀 因此，当两个喷阻前的油压不等时，则滑阀两端的油压也不相等，两端的油压差使滑阀移动并由滑阀上的凸肩控制的油口开启或关闭，以控制高压油通向油动机活塞下腔，克服弹簧力打开汽阀，或者将活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小或关闭汽阀。为了增加调节系统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧并在伺服阀调整时设有一定的机械零偏，这样，假如在运行中突然发生断电或失去电信号时，借机械力量最后使滑阀偏移一侧，使伺服阀主阀芯负偏，汽阀亦关闭。第8页/共48页再生装置 再生装置：当抗燃油的水份及颗粒度不符合运行要求时，可以启动自成体系的抗燃油再生过滤装置，抗燃油经过硅藻土过滤器以降低其酸值，调整其理化特性，然后进入精密纤维滤油器过滤其中的颗粒，当硅藻土过滤器或精密纤维滤油器油温在4355之间，压力达到0.21Mpa时，就需要调换滤芯。第9页/共48页危急遮断系统 危急遮断系统： 危急遮断系统在异常情况下使汽机紧急停机，保证汽轮机的安全。 为了防止汽轮机在运行中因部分设备工作失常可能导致的汽轮机发生重大损伤事故，在机组上装有危急遮断系统。危急遮断系统监视汽机的某些运行参数，当这些参数超过其运行限制值时，该系统就送出遮断信号关闭全部汽轮机蒸汽进汽阀门。 被监视的参数有如下各项：汽轮机超速、轴承振动大、轴承润滑油压过低、汽机轴向位移过大、相对膨胀过大、凝汽器真空过低、抗燃油油压过低。第10页/共48页OPC组件 超速保护电磁阀组件(OPC)： 由两个并联的OPC电磁阀(20-1，2/OPC)及两个逆止门和一个控制块组成； OPC电磁阀是超速保护控制电磁阀，它们是受DEH控制器的OPC部分所控制。正常运行时OPC电磁阀失电关闭，封闭OPC油管的泄油通道，使高低压调门执行机构活塞下建立油压。当汽机转速超过3090r/min或机组甩负荷超过30%时，OPC保护动作，泄去OPC油，使各调门关闭，现联跳高、低压主汽门。第11页/共48页卸荷阀卸荷阀安装在油动机液压块上，它主要作用是当机组发生故障必须紧急停机时或在危急脱扣装置等动作使危急遮断油泄油失压后，可使油动机活塞下腔的压力油经快速卸荷阀快速释放，这时不论伺服放大器输出的信号大小，在阀门弹簧力作用下，均使阀门关闭。第12页/共48页AST组件 危急遮断电磁阀组件(AST)： 四个AST电磁阀按照“两或一与”的方式组成危急遮断组件。正常运行时，这四个电磁阀带电关闭，封闭了AST的泄油通道，从而建立AST油压，打开主汽门；当发生危急情况（即ETS危急遮断系统动作信号发出），AST动作信号输出，电磁阀失电打开，使AST母管与无压回油接通，主汽门上的卸荷阀快速打开使主汽门关闭；同时使OPC油压失去，关闭调门。四个AST电磁阀布置成串并联方式，以保证汽机运行的安全性和可靠性，AST-1和AST-3一组并联，AST-2和AST-4一组并联，然后两组串联，这样在汽机危急遮断时只要两组中一个电磁阀动作就可以将AST油管压力泄掉，保证汽机安全。在复位时，只要有一组关闭可以建立油压。四只AST电磁阀中任意一只损坏或拒动作均不会引起停机。第13页/共48页AST组件 AST电磁阀可以在DEH系统中进行试验，当2和4中的一个动作，则压力开关632/ASP动作（低 4.12Mpa）； 当1和3中的一个动作，则压力开关631/ASP动作（高于9.26Mpa）。相对应有ASP1/2报警。第14页/共48页 隔膜阀 隔膜阀装于前轴承座的右边，它是连接EH油和润滑油系统的设备。当汽轮机正常运行时，润滑油通入阀盖内隔膜上面的腔室中，克服了弹簧力，使阀保持在关闭位置，堵住EH危急遮断油AST母管通向回油的通道，使EH系统投入工作。 当机组发生机械超速或手拍危急保安器遮断机组时，隔膜阀上部的保安油压失去，隔膜阀在弹簧作用下打开，使AST油管接通无压回油，AST控制油失压，关闭所有的进汽阀导致机组跳闸。 第15页/共48页单向阀二个单向阀安装在自动停机危急遮断（AST）油路和超速保护控制（OPC）油路之间，当OPC电磁阀通电打开，单向阀维持AST的油压，使主汽阀组保持全开。当转速降到额定转速，OPC电磁阀失电关闭，调节阀重新打开，从而由调节汽阀来控制转速，使机组维持在额定转速，当AST电磁阀动作，AST油路油压下跌，OPC油路通过两个单向阀，油压也下跌，将关闭所有的进汽阀而停机。第16页/共48页空气引导阀空气引导阀用于控制供给抽汽逆止阀和主汽门旁路阀的压缩空气。该阀由一个油缸和一个带弹簧的青铜阀本组成，油缸控制阀门的打开，而弹簧提供了关闭阀门所需的力。当OPC母管有压力时，油缸活塞住外伸出，空气引导阀的提升头使封住“通大气”的孔口，使压缩空气通过此阀进入抽汽逆止阀的通道，打开抽汽逆止阀。当OPC母管失压时，该阀由于弹簧力的作用而关闭，提升头封住了压缩空气源的出品通路，截留在到抽汽逆止阀去的管道中的压缩空气经“通大气”阀品排放，这使得抽汽逆止阀快速关闭 第17页/共48页主汽门旁路阀 旁路阀是气动薄膜阀，气压打开，弹簧关闭，旁路阀两端与主汽门进出口相通。其开启的压缩空气来自空气引导阀，经减压阀、气动滑阀后进入旁路阀。气动滑阀受主汽门行程控制，在小于6.4mm以内，气路相通。在停机时，由于空气引导阀将压缩空气隔绝，旁路阀关闭。 所以，旁路阀仅在汽机挂闸后，AST油建立，主汽门未打开时打开，一旦主汽门开启后或停机时旁路阀均关闭。第18页/共48页油动遮断阀 作用：在主汽门开启或关闭过程时，油动遮断阀开启，降低主汽门转动轴轴端的压力，以平衡其轴向推力，减少主汽门转动时的摩擦力。而在主汽门全开或全关时，油动遮断阀关闭，轴端形成汽压，作用在转动轴轴向密封环上进行密封，防止蒸汽从另一端漏出。 油动遮断阀油压关闭，弹簧开启，油压受20/SVA电磁阀控制。机组挂闸时，20/SVA导通，开始时油缸活塞下油压低，使油动遮断阀打开，随着活塞下油压升高，油动遮断阀关闭。在停机时， 20/SVA延时30s 关闭。在30s内，由于AST油压泄去，油动遮断阀打开，待20/SVA 关闭后，油动遮断阀也关闭。前提：EH油泵运行。第19页/共48页危急遮断器装置 危急遮断器装置是通过装于转子延伸轴的横向孔中的重锤在超速时，受离心力作用向外飞出，泄掉超速遮断总管中的保安油。当机组转速超过108110额定转速时，撞击子克服弹簧力飞出，打击危急遮断器杠杆，使危急遮断滑阀移位，打开了保安油的排油口，致使隔膜阀迅速打开。 改变撞击子的弹簧力可以改变其动作转速。 现场手拍危急遮断器，危急遮断滑阀移位，打开保安油的排油口，致使隔膜阀迅速打开，从而关闭主汽门和调节汽门。 第20页/共48页机组挂闸 机组挂闸前提： 现场打闸后或危急遮断器动作后； ETS中已复归主保护报警和遮断报警。 就地挂闸程序：按下遮断与复位杠杆，使危急遮断滑阀移位，将保安油的泄油口关闭，建立保安油，关闭隔膜阀，AST控制油路关闭，EH系统即可投入工作。然后在控制总貌画面中点击“挂闸”。第21页/共48页第22页/共48页第23页/共48页第24页/共48页第25页/共48页 第26页/共48页第27页/共48页第28页/共48页第29页/共48页第30页/共48页第31页/共48页第32页/共48页第33页/共48页第34页/共48页典型故障一 EH油压波动：EH油压波动是指在机组正常工作的情况下（非阀门大幅度调整），EH油压上下波动范围大于1.0MPa。EH系统中配置的二台主油泵是恒压变量泵。恒压变量泵是通过泵出口压力的变化自动调整泵的输出流量来达到压力恒定的目的，所以，从理论上讲恒压泵是有一定的压力波动。但如果压力波动范围超过1.0MPa，我们则认为该泵出现调节故障。当然，如果此时泵的最低输出压力大于11.2MPa，并不影响机组运行。出现EH油压波动现象，主要是由于泵的调节装置动作不灵活造成的。调节装置分为二部分：调节阀和推动机构。调节阀装在泵的上部，感受泵出口压力变化并转化成推动机构的推力，其上的调整螺钉用于设定系统压力。当调节阀阀芯出现卡涩或摩擦阻力增大时，不能及时将泵出口压力信号转换成推动机构的推力，造成泵流量调整滞后于压力变化，使泵输出压力波动。第35页/共48页典型故障一 出现这种情况，可以拆下调节阀并解体，清洗相关零件，检查阀芯磨损情况，复装后基本可以消除该阀故障。推动机构在泵体内部，活塞产生的推动力克服弹簧力来决定泵斜盘倾角。当推动活塞发生卡涩或摩擦力增大时，调节阀输出的压力信号变化不能及时转化成斜盘倾角（即泵输出流量）变化，使泵的输出压力发生波动。出现这种情况，需清洗推动机构的相关零件，并检查推动活塞的表面质量。第36页/共48页典型故障二 抗燃油酸值升高： 抗燃油新油酸度指标为0.03（mgKOH/g），当酸度指标超过0.1时，认为抗燃油酸度过高，高酸度会导致抗燃油产生沉淀、起泡和空气间隔等问题。影响抗燃油酸度的因素很多，对于我们使用的EH系统来讲，影响抗燃油酸度的主要因素为局部过热和含水量过高，其中以局部过热最为普遍。因为EH系统工作在汽轮机上，伴随着高温、高压蒸汽，难免有部分元件或管道处于高温环境中，温度增加使抗燃油氧化加快，氧化会使抗燃油酸度增加，颜色变深。所以，应 1）加强通风，降低环境温度；第37页/共48页典型故障二 2）增加抗燃油的流动，尽量避免死油腔。由于冷油器的可靠性设计，由冷油器中漏水进抗燃油的例子鲜有发生，抗燃油中的水分多数是由于油箱结露产生的。水在抗燃油中会发生水解，水解会产生磷酸，磷酸又是水解的催化剂。所以，大量的水分会使抗燃油酸值升高。抗燃油的酸值升高后，必须连续投入再生装置。再生装置中的硅藻土滤芯能有效地降低抗燃油的酸度。当抗燃油的酸度接近0.1时（例如大于0.08），就应投入再生装置，这时酸度会很快下降。当抗燃油酸度超过0.3时，使用硅藻土很难使酸度降下来。当抗燃油酸度超过0.5时，已不能运行，需要换油。第38页/共48页典型故障三 EH油温升高：EH系统的正常工作油温为2060，当油温高于57时，投入冷却系统。如果在冷却系统已经投入并正常工作的情况下，油温持续在50以上，则我们认为系统发热量过大，油温过高。油温过高排除环境因素之外，主要是由于系统内泄造成的。此时，油泵的电流会增大。造成系统内泄过大的原因主要有一下几种：1）溢流阀泄漏。溢流阀的溢流压力应高于泵出口压力2.53.0MPa，如果二者的差值过小，会造成溢流。此时溢流阀的回油管会发热。2）蓄能器短路。正常工作时蓄能器进油阀打开，回油阀关闭。当回油阀未关紧或阀门不严时，高压油直接泄漏到回油管，造成内泄。此时，阀门不严的蓄能器的回油管会发热。第39页/共48页典型故障三 3）伺服阀泄漏。当伺服阀的阀口磨损或被腐蚀时，伺服阀内泄增大。此时，该油动机的回油管温度会升高。4）卸荷阀卡涩或安全油压过低。当油动机上卸荷阀动作后发生卡涩会造成泄漏，当泄漏大时油动机无法开启，当泄漏小时造成内泄。此时，该油动机的回油管温度会升高。当安全系统发生故障出现泄漏时，安全油压降低，会使一个或数个卸荷阀关不严造成油动机内泄。 第40页/共48页典型故障四 油动机摆动：在输入指令不变的情况下，油动机反馈信号发生周期性的连续变化，我们称之为油动机摆动。油动机摆动的幅值有大有小，频率有快有慢。产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面：1）热工信号问题。当二支位移传感器发生干涉时、当卡件输出信号含有交流分量时、当伺服阀信号电缆有某点接地时均会发生油动机摆动现象。2）伺服阀故障。当伺服阀接收到指令信号后，因其内部故障产生振荡，使输出流量发生变化，造成油动机摆动。第41页/共48页典型故障四 3）阀门卡涩突跳引起的输出指令变化。当某一阀门工作在一个特定的工作点时，由于蒸汽力的作用，使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点，造成流量增大，根据功率反馈，DEH发出指令关小该阀门。在阀门关小的过程中，同样在蒸汽力的作用下，主阀又由门杆的上死点突然跳到门杆的下死点，造成流量减小，DEH又发出开大该阀门指令。如此反复，造成油动机摆动。DEH对由于阀门突跳引起的油动机摆动无能为力，只有通过修改阀门特性曲线使常用工作点远离该位置。第42页/共48页典型故障五 油管振动： EH油管路特别是靠近油动机部分发生高频振荡，振幅达0.5mm以上，我们称之为EH油管振动，其中以HP管为最多。油管振动会引起接头或管夹松动，造成泄漏，严重时会发生管路断裂。引起油管振动的原因主要有以下几个方面：第一、机组振动。油动机与阀门本体相连，当机组振动较大时，势必造成油动机振动大，与之相连的油管振动也必然大。第二、管道夹固定不好。如果管夹固定不好，会使油管发生振动。第三、伺服阀故障，产生振荡信号，引起油管振动。第43页/共48页典型故障五 第四、控制信号夹带交流分量，使HP油管内的压力交变产生油管振动。可以通过试验来判断是哪一种原因引起的振动。当振动发生时，通过强制信号将该阀门慢慢置于全关位置，关闭进油门，拔下伺服阀插头，测量振动。如果此时振动明显减小，说明是伺服阀或控制信号问题；如果振动依旧，说明是机组振动。对于前一种情况，打开进油门，使用伺服阀测试工具通过外加信号的方法将阀门开启至原来位置，如果此时没有振动，说明是控制信号问题，由热工检查处理；如果振动加大，说明是伺服阀故障，应立即更换伺服阀。第44页/共48页典型故障六 ASP油压报警 ： ASP油压用于在线试验AST电磁阀。ASP油压由AST油压通过节流孔产生，再通过节流孔到回油。ASP油压通常在7.0MPa左右。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。ASP油压报警多数是由于节流孔堵塞造成的。当前置节流孔（AST到ASP的节流孔）堵塞时，ASP油压降低，ASP2压力开关动作，发出ASP油压报警；第45页/共48页典型故障六 当后置节流孔（ASP到回油的节流孔）堵塞时，ASP油压升高，ASP1压力开关动作，发出ASP油压报警。可以通过检查清洗节流孔来清除故障。当然AST电磁阀故障也会发出ASP油压报警。报警后首先要确定是哪一只电磁阀故障，可以通过更换电磁阀的位置来判定。例如ASP高报警，说明AST电磁阀1或3故障。可以将电磁阀1与电磁阀2互换位置，如果此时仍为高报警，则说明电磁阀3故障，如果此时变为低报警，说明电磁阀1故障。找到了故障电磁阀，就可以通过检修或更换来处理 第46页/共48页 谢谢！ 不足之处请多指正！第47页/共48页感谢您的观看。第48页/共48页