DEH控制系统是汽轮机的重要系统,是汽轮机的神经中枢系统。通过电子信号与液压执行机构的结合,实现对汽轮机的转速、功率、压力等关键参数的自动化调节。DEH控制系统的核心部分是电子控制器,它是由数字系统和模拟系统混合组成的,数字系统是通过模拟系统输出阀门控制信号的。它根据运行人员要求的转速、负荷、主汽压力等设定值与汽轮机的反馈信号进行基本运算,然后向主汽阀或调节阀的伺服回路发出控制信号

DEH控制系统主要组成

EH 液压控制系统主要由EH供油系统、伺服执行机构、危急遮断油路三部分组成。

EH供油系统→提供高压抗燃油并由EH油驱动伺服执行机构。阀伺服执行机构响应从电子控制器来的电指令信号,从而调节汽轮机各蒸汽阀的开度。

伺服执行机构→各蒸汽阀的位置是由各自的执行机构来控制的。它是由一个液压油缸组成。它在开启时由EH油压力控制的,关闭时是靠弹簧的弹簧力关闭的。

危急遮断(ETS) 控制系统位于前轴承座上的隔膜阀,提供了EH油系统的AST(自动停机遮断)部分和润滑油系统的机械超速和手动停机部分之间的接口。当隔膜阀上部的润滑油压降低至小等于隔膜阀弹簧力时,靠弹簧力开启隔膜阀,泄去AST油而实现停机。注意此处的润滑油和抗燃油是相互不接触的。

计算机控制系统主要由电子控制器、人机接口、运行人员操作盘三部分组成。

DEH电子控制器将转速或负荷的给定值和汽轮机各反馈信号进行基本运算,并发出控制蒸汽阀门执行机构的输出信号。由数字计算机和一套装于框架上的各种电路卡件、电源以及连接线的端子排等组成。

人机接口DEH系统中的工程师站和操作员站,它是由工作站、键盘、CRT、打印机等组成。

以下主要解析危急遮断(ETS) 控制系统

危急遮断系统的构成

1、危急遮断控制块

超速保护(OPC)电磁阀

两个电磁阀并联布置,一路拒动,另一路仍可动作。

正常:关闭状态

n>103%n0时,励磁打开,OPC油管泄放,相应的快速卸荷阀开启,使GV、IV关闭。

n<103% n0时,DEH控制器的OPC控制又使电磁阀关闭,GV、IV重新开启。

自动停机危急遮断(AST)电磁阀

四个电磁阀串并联布置,两个阀并联组成一个通道,通道一和通道二串联。通道中任何一个电磁阀打开,该通道泄放。必须两个通道同时处于泄放状态,AST油路的油才会泄放。不会因某个电磁阀拒动而妨碍AST油路的泄压,若有一只电磁阀误动作,不会使AST油泄压。


电磁阀的工作原理

两级阀

第一级阀:电磁铁控制 ETS 正常时带电关闭

第二级阀:油压控制,安全油卸载阀

当参数超限时,ETS使电磁铁失电,一级阀开启,二级阀左移,保安油泄压。

单向阀

【控制系统】汽轮机DEH控制系统解析!
单向阀安装在AST和OPC之间,当OPC油路泄压时,维持AST的油压,主汽门全开,GV、IV关闭。AST电磁阀动作,则OPC油压也下跌,关闭所有阀门。

AST与OPC动作关系

EH 油泵出来的油经过每个油动机内部的一个节流孔和一个逆止阀后来到 AST 母管。OPC 油是经过调门油动机出来到 OPC 母管,AST 油是经过主汽门油动机出来到 AST 母管,而且 OPC 母管到 AST 母管是有单向阀的,也就是说 OPC 这路能到 AST,但是 AST 这路不能到 OPC,所以当 OPC 电磁阀动作,OPC 油卸压后调门关闭而主汽门不动作。但是如果 AST 电磁阀动作,AST油卸压后,由于 OPC 的压力比 AST 高,所以 OPC 也通过单向阀流到 AST 管路而卸压,这时的调门和主汽门同时关闭 。

2、空气引导阀

空气引导阀是用于控制供给气动抽汽逆止门的压缩空气,当OPC母管有压力时,OPC油压克服弹簧力将排大气口封住,压缩空气去气动抽汽逆止门。当OPC母管无压力时,靠自身的弹簧力将空气引导阀关闭,此时去气动抽汽逆止门的压缩空气排到了大气,气动抽汽逆止门就关闭了。

3、跳闸试验块组件

作用:监视EH油压低和试验各压力开关。

是双通道,有两个压力表,两个电磁阀,两个手动阀,四个压力开关

  1、3开关    控制    1通道

  2、4开关    控制    2通道

EH油压低时,压力开关动作,ETS跳闸,AST电磁阀动作,关闭进汽阀。

机组正常运行时,可试验,两个通道单独试验,可手动,可遥控。

机械超速保护与手动遮断

1、隔膜阀

2、机械超速保护和手动遮断的动作原理

隔膜阀动作原理

当汽轮机正常运行时,脱扣油通入阀盖内隔膜阀的上部腔室中,其作用力大于弹簧的约束力,隔膜阀处于关闭位置,切断危急遮断油总管通向回油(安全油)的通道,使调节系统能正常工作。

当机械超速机构或手动遮断杠杆动作时,通过危急遮断滑阀泄油,可使该范围内的润滑油压局部下降或消失,靠弹簧打开隔膜阀,泄去危急遮断总管上的安全油,通过快速卸载阀,快速关闭汽轮机所有进汽阀,实现紧急停机。

作用:封闭自动停机危急遮断总管中的高压抗燃油(EH油)的泄油通道,当润滑油系统压力降到不允许的值时,通过EH油系统泄去,遮断汽轮机。

原理:润滑油压消失开启隔膜阀,AST泄油。

机械超速危急遮断

当汽轮机转速达到110%额定转速时,危急保安器动作,通过隔膜阀卸去AST油,关闭高、中压主汽门和高、中压调门,实现紧急停机。

当机组正常运行时,飞锤因偏心所产生的离心力,不足以克服弹簧反方向的约束力,飞锤不能出击。当机组超速时,随着转速的升高,离心力和约束力随之增加,当离心力大于约束力时,飞锤外移,偏心距加大,达到整定的转速后,离心力增加,克服约束而使飞锤飞出。飞出的飞锤作用在脱扣碰钩上,使碰钩围绕其短轴旋转,带动危急遮断滑阀向右移动,滑阀随之离开阀座并泄油,导致机械脱扣油母管中的油压降低,此时隔膜阀靠弹簧力打开,危急遮断管中的油被瞬间泄放,最终使汽轮机紧急停机。

手动遮断机构是在危急情况下,实现就地操作紧急停机的。当手动遮断时,用手将手动遮断与复位杠杆从“正常”位置推到“遮断”位置,导致危急遮断滑阀向右移动,隔膜阀靠弹簧力打开,危急遮断管中的油被瞬间泄放,最终使汽轮机紧急停机。

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