【大修现场六】捋一捋高中压主汽门、调门液压伺服系统及危急遮断系统
电-液伺服执行机构是DEH控制系统的重要组成部分之一,660MW汽轮机DEH系统有12只执行机构,分别控制2个高压主汽阀;4个高压调节汽阀;2个再热主汽阀和4个再热调节汽阀的位置。由于控制对象不同,型式不同,所以12只执行机构共分为四种类型执行机构。
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(如中压主汽门)和控制型(高压主汽门、高中压调门)执行机构。
高压主汽门、高压调节汽门、中压主汽门、中压调节汽门就地控制块均是三根油管路与其连接,如图:中压调节汽门
红色:EH油泵出口的高压油管路、黄色的有压回油、洋红及绿色分别是AST\OPC油(即保安油),紫色是无压回油(即AST\OPC动作时泄到EH油箱的油)
一、控制型执行机构伺服系统,如下图:
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。
在该执行机构的集成块上有一个卸荷阀,在汽轮机发生故障需要迅速停机时,安全系统便动作使危急遮断油失去,并将快速卸荷阀打开,迅速泄去油动机活塞下腔中压力油,在弹簧力作用下迅速地关闭相应的阀门。
如上图所示主要零部件有:电液转换器、线性位移传感器、快速卸荷阀、油动机。
1、电液伺服阀:即把电气信号转换成液压信号。
2、线性位移传感器:即将油动机活塞的机械位移转换成电气信号。
3、油动机:由活塞、弹簧等组成,在压力油驱动下开启、关闭阀门。
(以上三个知道干什么用就行。)
4、快速卸荷阀:(下面讲解)。
二、高压主汽阀执行机构
各逆止阀、截止阀、油缸等与下实物图对应
1、截止阀、滤网
高压油经过此阀供到执行机构的高压油均经过此阀到伺服阀去操作油动机,关闭截止阀便切断高压油路, 使得在汽轮机运行条件下可以停用此路执行机构,以便更换滤网、检修或调换伺服阀、快速卸荷阀和位移传感器等,该阀安装在液压块上(看上图,及CAD图,每个阀门进油都有截止阀及滤网)。
2、快速卸荷阀
快速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。
在快速卸荷阀中有一个杯状滑阀,在滑阀下部的腔室与油动机活塞下的高压油路相通。滑阀上部的复位油室一路经逆止阀与危急遮断油相通,而另一路是经一针阀与油动机活塞上腔及回油通道相连。小孔(节流孔)是产生该阀的复位油的,一旦该节流孔堵死,则会产生复位油降低或失压的现象,将会直接影响执行机构的正常运行。调试时,该针阀靠调节手柄完全压死在阀座上,仅在现场用于手动卸荷时才拧开此针阀。在正常运行时,滑阀上部的油压作用力加上弹簧力将大于滑阀下高压油的作用力,杯状滑阀压在底座上,使高压油与油缸回油相通的油口关闭。油缸活塞下腔的高压油建立。执行机构具备工作条件。
AST电磁阀动作,即危急遮断油(AST\OPC)泄去,滑阀上移,泄去压力油。
3、逆止阀
有两个逆止阀装在液压块中,一只是通向危急遮断油总管,其作用是当运行中欲检修此执行机构时,必须关闭此执行机构的截止阀,使油动机活塞下的油压降低或消失,这时其它执行机构仍在正常工作。该逆止阀的作用是阻止危急遮断油母管上的油倒回到油动机。另一只逆止阀是通向回油母管,该阀的作用是阻止回油管里的油倒流到检修的执行机构各个部分。(结合控制型执行机构伺服系统图及CAD图看逆止阀在系统中位置)。
三、再热主汽阀执行机构
1、原理图
控制块块实物图与高压主汽阀的控制块实物图基本一样,因中压主汽门全开、全关,没有伺服阀。
再热主汽阀执行机构属开关型执行机构,阀门在全开或全关位置上工作。该执行机构安装
于再热主汽门弹簧室上,它的活塞杆与再热主汽阀活塞杆直接相连。因此,活塞向上运动开启阀门,向下运动关闭阀门,油动机是单侧作用的,打开汽门靠油动机的推力,关汽门靠弹簧力。
执行机构的主要部件是由油缸、液压块、二位二通电磁阀、快速卸荷阀、截止阀和逆止阀等所组成,现将主要部件简要说明如下:
1) 液压块是用来将所用部件安装及连接在一起,也是所有电气接点及液压接口的连接件。
2) 二位二通电磁阀是用于遥控关闭阀门以进行定期的阀杆活动试验,当电磁阀动作时,它迅速地将此再热主汽门的危急遮断油泄去,从而引起快速卸荷阀动作。
3)其余部件和主汽阀原理相同。
四、AST\OPC电磁阀
两种不同的系统图画法:看看哪一种更直观。
红色:EH油泵出口的高压油管路、黄色的有压回油、洋红及绿色分别是AST\OPC油(即保安油),紫色是无压回油(即AST\OPC动作时泄到EH油箱的油)
电磁阀的结构:(结合内部结构,即可分析清楚AST电磁阀如何动作以及动作时ASP压力油如何变化)
1、AST电磁阀是将遮断保护装置(ETS)发出的电气跳闸信号转换为液压信号的元件。共有四只AST电磁阀。
2、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。共有两只OPC电磁阀。
3、正常运行时AST通电常闭,失电打开;OPC是断电常闭,通电打开。
4、AST电磁阀封闭危急遮断母管泄油通道,使高、中压主汽门执行机构油动机的活塞下腔建立油压。
5、OPC电磁阀封闭OPC油总管的泄油通道,使高、中压调节汽门执行机构活塞下腔能够建立起油压。
6、OPC电磁阀动作,二个电磁阀被励磁(通电)打开,使OPC母管油压泄放。相应执行机构上的卸荷阀就快速开启,使高、中压调节汽门迅速关闭。
7、AST电磁阀失电打开,可迅速卸掉危急遮断油总管油压,并卸掉OPC母管油压,使高、中压主汽门及高、中压调节汽门迅速关闭。
8、AST油母管(危急遮断油总管)与OPC油总管经两只单向阀连接(如图所示:每只OPC电磁阀处均有)。OPC总管油压可向AST母管流动,AST母管油不可向OPC母管流动。所以AST电磁阀动作可以卸掉OPC母管油压,而OPC电磁阀动作时AST母管油压不变。
9、、两只OPC电磁阀并联布置,任一只动作即可卸掉OPC母管油压。
10、四只AST电磁阀串并联布置,两个并联电磁阀组中至少有一个电磁阀动作,才可以将AST油母管压力卸掉。其中任何一个动作,AST母管油压不会卸掉。
11、、AST压力,危急遮断油(AST)母管有三个压力控制器,一个压力表,通过压力控制器三取二判断机组挂闸成功。压力表在机头用于监视AST母管压力。
12、OPC压力,OPC母管接有两个压力控制器,一个压力表。OPC母管压力低于7mpa时,发汽轮机超速报警。
13、ASP压力(结合图看),AST危急遮断控制块内危急遮断油经两个节流孔后的排油与无压回油母管由两节流孔板连接,在两个节流孔之间安装有两个ASP压力开关,一个ASP压力表,用来监视及试验AST电磁阀工作、动作或泄漏情况。ASP1压力开关报警(油压大于设定值),说明AST1或AST3电磁阀存在泄漏,也可能是后一个节流孔堵塞;如果ASP2压力开关报警(油压小于设定值),说明AST2或AST4电磁阀存在泄漏,同样也可能是前一个节流孔堵塞。机组正常运行中,ASP油压显示应基本接近是AST油压的1/2(节流孔作用),二个油压开关均不动作报警;当停机时,由于危急遮断AST油压泄掉,ASP压力显示为零,此时ASP2低油压开关动作报警。
侧面压力接口:
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