燃煤电厂300mw机组抗燃油系统的初步设计(编辑修改稿)

燃煤电厂300mw机组抗燃油系统的初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

按钮手动控制。 再生装置 再生 装置图 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 7 页 共 33 页 图 13 再生装置图 再生装置功能 再生装置安装在 EH 油站旁，是一套独立的循环系统，该装置可用来存储吸附剂并能使抗燃油得到再生，使油液变的更清洁并保持中性、去除水分等。 再生装置每个滤器上装有一个压力表，当油温在 43—45℃ 之间，而任一个滤器的压差高达设定值时，就需检修该装置，关闭管路阀门，打开滤器盖，便可更换其内的吸附剂。 再生装置的改造 （ 1） 将硅藻土过滤器更换为离子交换树脂过滤器 离子交换树脂是最新的抗燃油处理技术，通过吸附作用吸收抗燃油中的酸性物质，其处理酸的能力是硅藻土的 7 倍，可以处理高酸度的抗燃油。 使用离子交换树脂过滤器替代硅藻土过滤器，可以大大提高抗燃油酸度的处理能力。 改造后装置有如下优点： 克摩尔当量，高于硅藻土 700%，高于活性氧化铝和改性氧化铝 250%。 ，因此不会与磷酸酯发生反应产生凝胶状的磷酸金属盐，不会发生伺服阀粘结故障。 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 8 页 共 33 页 c.. 提高了 磷酸酯抗燃油的电阻率，避免了元件发生电化学腐蚀。 d. 用球状离子交换树脂，颗粒均匀不会产生泄漏，不会造成抗燃油颗粒污染。 e. 通过吸附作用处理抗燃油中的酸性物质，处理过程中不会产生水分，因此不需要真空脱水。 f. 离子交换树脂以滤芯的形式在市场上销售，滤芯的规格尺寸与硅藻土相同采用完全的不锈钢结构，不会对油质产生不良影响，工作压力可达。 g. 用过的离子交换树脂滤芯可做再生处理，不会对环境造成污染。 h. 可以减少油的消耗量，节约换油的成本。 （ 2） 脱水过滤器代替纤维素过滤器 传统 EH 系统中配置的纤维素过滤器是一个β 3＝ 75 的精密过滤器，只具有颗粒过滤的功能。 将其更换为脱水过滤器，具有脱水和颗粒过滤两重功能。 脱水过滤器的滤芯采用进口产品，是由玻璃纤维和吸水玻璃纤维结合而成。 当抗燃油通过脱水滤芯时，油中的水分就会被滤芯中的亲水材料吸收，形成凝胶体。 具有很高的稳定性，即使压力升高水分也不会逸出，脱水效果达 500ppm 以下。 另外脱水滤芯还相当于一个β 3≥ 200 的精密滤器，对颗粒的过滤效果也大大的优于传统的纤维素过滤器。 经过创新改造后的再生装置具有除酸、脱水、精密过滤三重功能。 可根据需要投入不同的工作模式：除酸－过滤、脱水－过滤、除酸－脱水－过滤。 可以彻底解决抗燃油的油质问题，保证机组安全运行。 抗燃油 本系统采用的工作介质是一种抗燃性的液压油即磷酸酯型抗燃油，其正常工作温度为30～ 60℃。 正常运行时的几个主要指标，见下表参数： 表 21 运行中抗燃油指标 试验 使用极限 含氮量 最大 100PPm 含 H2O 量 最大 %（体现百分比） 中和性指数（酸值） 最大 （毫克 KOH/克） 杂质含量（颗粒数） ASE 2 级或 NAS 5 级 电阻率（ OHM/cm） 5109 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 9 页 共 33 页 新抗燃油的特性指标，见下表参数： 表 22 新抗燃油特性指标 粘度 (ASTMD44572) 1000F 赛波粘度（ saybolt） (38℃ ) 220SUS 2100 F 赛波粘度（ saybolt） (100℃ ) 43SUS 粘度指数 0 比重 600F(60℃ ) 流动点 OF 0 最大含水量 WG% 最大含氮量 ppmn（ X 射线荧光分析） 20 闪点 （ ASTMD9272） ℃ (开式杯 ) 246 燃点（ ASTMD9272） ℃ (开式杯 ) 352 自燃温度（ ASTMD28658） ℃ 566 酸度（毫克 KOH/g） 最大发泡（起泡沫）毫升 10 最大色度 颗粒分布（ SAEA6D tentative） 3 级 水解稳定性小时 合格 电阻率 12109 热膨胀系数 在 600F（ 16℃ ）时 在 1000F（ 37℃ ）时 空气夹带量 (ASTMD3427)分钟 执行机构 执行机构是 EH 系统中的重要部件，它直接控制汽轮机各蒸汽阀门的关闭及阀门的开度。 本系统共有 12 只执行机构； 2 个高主油动机， 6 个高调油动机， 2 中主油动机， 2 个中调油动机。 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 10 页 共 33 页 图 14 开关型油动机结构图 主气阀油动机工作原理 主油动机为单侧进油油缸，它的开启由高压抗燃油驱动，关闭是靠操纵做上的弹簧。 因为油动机为开关型结构，所以油动机（即主汽阀）只能处于全开或全关的两种工作状态。 挂闸后，高压抗燃油经过截止阀、电磁阀和节流孔进入油缸下腔，油缸下腔油压升高，克服弹簧力，将油动机（即主汽阀）逐渐 打开，至主汽阀门全开。 当电磁阀通电时，压力油则被切断，回油接通，油缸下腔的压力油经过节流孔、电磁阀接通压力回油，油缸下腔油压降低，主汽阀在弹簧力的作用下逐渐关闭，直到阀门全关。 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 11 页 共 33 页 高主油动机上装有卸荷阀。 当汽轮机出现故障停机时，危急遮断系统动作卸掉危急保安油（ AST），卸荷阀打开，快速卸掉油缸活塞下腔油，在弹簧力的作用下，阀门被快速的关闭。 静态时遮断关闭的时间常数为 ～ 秒。 主气阀油动机部件 高主油动机主要由液压油缸、集成块、截止阀、滤网、二位四通电磁换向阀、卸荷阀、逆止阀等元 件组成。 其中，液压油缸与集成块相连接，其余部件则装在集成块上。 由于以上各阀具有通用性，后面的油动机上各阀就不再叙述。 (1) 液压油缸 按照油动机与阀门连接方式的不同，油缸分为推理油缸的拉力油缸两种。 即：当油缸活塞杆伸出去时打开阀门时，则称其为推理油缸；反之，当油缸活塞杆缩进时打开阀门时，则称气味拉力油缸，其活塞尾部设计油液压缓冲装置，在机组快关时减少冲击。 (2) 集成块 将所有部件集成在一起，并通过内部通道经行连接的一个油路块。 也是所有电气接点及液压接口的连接件。 (3) 截止阀 从系统来的 高压油经过截止阀到电磁换向阀（或伺服阀）去操作油动机，同过关闭该阀可切断高压油路，以便能在线更换（或检修）滤网、电磁换向阀（伺服阀）、卸荷阀和位移传感器等。 该阀安装在集成块上，其控制原理同一般的针阀，可全开和全关，也可部分开启而起节流作用。 (4) 滤网 集成块中设置了滤网，以确保油质的清洁度，从而保证各元件及节流孔能正常工作。 该滤网过滤精度为 10 微米。 (5) 电磁换向阀 油动机上设置了一只电磁换向阀，这是一种常开型二位四通电磁阀，用做油动机活动试验用。 电磁铁断电时，油路接通，高压油进入油缸下腔，阀门打开。 电磁铁通电时，切断来油的同时，油缸下腔的油接通回油，在弹簧力的作用下，阀门开始关闭。 (6) 卸荷阀 卸荷阀装在油动机集成块上。 它的作用是：当机组发生故障要停机时，危急保安 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 12 页 共 33 页 （或脱扣）装置动作，使危急遮断油泄油失压，卸荷阀动作，油动机活塞下腔的压力油经卸荷阀快速卸掉，在操纵座弹簧力的作用下，阀门快速关闭。 (7) 逆止阀 集成块中装有两个逆止阀：一是只通向 AST 油总管（或 OPC 油总管），该逆止阀的作用是防止危急遮断母管上的 AST 油（或 OPC 油）倒流回油动机；另一只逆止阀是通向回油母管，该阀的作用是防止回油管 里的油倒流回油动机。 当关闭油动机上的截止阀时，便可以在线检修（或更换）油动机上的电磁阀（或伺服阀）、卸荷阀，油缸、滤网等，而不影响其他气阀正常工作，而此在线检修只有在具有多阀功能的情况下才能进行。 调气阀油动机工作原理 高调油动机装于阀门弹簧操纵座上，其活塞杆与阀杆相连，活塞运动时带动阀杆相应运动。 动机为单侧进油油缸，其开启由抗燃油压力驱动，而关闭是靠操纵做上的弹簧力，高压油动机属于控制型，可以将油动机 (或调节气阀 )控制在任意的位置上。 DEH 给定调阀开大或者关小的指令，此指令作用在伺服阀上 并使其动作，高压油便经伺服阀进入油缸活塞下腔，克服弹簧力，活塞向上移动，并带动调节气阀使之开启，或者使活塞下腔的压力油通过伺服阀排出，在弹簧力作用下，使活塞下移关闭调节气阀。 当油动机活塞移动时，装在油动机上的两个线性位移传感器同时被带动，并将油动机活塞的机械位移转换成电气信号，作为负反馈送入 DEH 并与前面的 DEH 指令相比较，直至其运算结果为零，即作用在伺服阀上的指令后，伺服阀的主阀便回到中间位置，从而切断油动机下腔与高压油或回油的通道，此时，调阀便停止移动，停留在一个新的工作位置。 高调油动机上装有一个卸荷 阀，当汽轮机出现故障需要停机时，危急遮断系统动作并卸掉危急保安油和 OPC 油，卸荷阀打开，快速卸去油缸活塞下油，在弹簧力作用下，调节阀门被快速的关闭。 静态时遮断关闭时间常数为 ~ 秒。 调气阀 油动机部件 高调油动机主要由液压油缸、集成块、截止阀、滤网、伺服阀、卸荷阀、逆止阀和位移传感器等部件所组成。 其中，液压油缸集成块与成块相接，而其余部件则装在集成块上。 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 13 页 共 33 页 除伺服阀位和传感器外，其余部件已在前面有了说明，在此不在介绍。 （ 1） 伺服阀 伺服阀由一个力矩马达、两级液压放大和机械反馈部 分组成。 第一级液压放大是双喷咀和挡板部件，第二级放大是滑阀部件。 当电气信号通过伺服放大器输入到力矩马达上时，其衔铁上的线圈中便有电流通过，并产生一磁场，在两旁磁铁的作用下，产生一旋转力矩，使衔铁旋转，带动两个喷咀中间 的 挡板转动。 [38]在稳定工况时，喷咀 到 挡板两侧 的 距离相等， 所以 两侧喷咀的泄油面积 一样 ， 导致加在 喷咀两侧的 EH 油压相等。 当信号输入时，衔铁 在磁场中受力旋转 带动挡板转动， 转动后的 挡板 远 离 一只 喷咀并靠近 另 一只喷咀，使 其中一只喷咀的泄油面积 减 小， 导致 流量变小， 即这只 喷咀前的油压 升 高 ，而剩下的一只与其动作相反。 这样就将 初始的 电气信号 通过 转变 成 力矩 信号转变成为 机械位移信号， 机械位移信号最终 再转变为油压信号。 而 现在的 油压即挡板两侧的喷咀前油压，分别与下部滑阀的两个腔室相 连 通， 所以 ，当喷咀 到 挡板两侧 的 距离 不 相等 时， 两个喷咀 的泄油面积 不等，即俩测 油压不等， 则 滑阀在压差作用下移动，使滑阀所控制的油口关闭或开启，从而控制高压 抗燃 油 经由此处流 向油动机活塞下腔， 使阀门的开度增加 ，或者 使 活塞下腔通向回油，卸去活塞下腔的 抗燃 油，调阀 在 弹簧 的作用 力 下调 小或关闭。 伺服阀滑阀中 增设了 反馈弹簧 是 为了增加调节系统的稳定性。 除此之 外， 通过 一定的机械零偏 对 伺服阀 进行 调整， 如果伺服阀 在运行中发生断电或 者发生故障 时， 可以 通过机械力量使滑阀 动作 ，关闭调阀。 （ 2） 位移传感器 采用差动变压器原理的位移传感器是由芯杆、线圈、外壳等所组成，内部稳压、振荡、放大线路均采用集成元件，故具有体积小、性能稳定的特点。 当铁芯 动作 上移 时 ，次级线圈感应出 的 电动势经过 处理 后， 转变成 线圈与铁芯 之间相对位移的电信号输出，负反馈 给 DEH 控制系统。 安装时，外壳固定不动，铁芯通过连杆与油动机活塞杆相连，模拟油动机的位移输出 的 电气信号，也就是气阀的开度。 为了提高控制系统 的可靠性，每个执行机构中安装两个位移传感器。 计算机按 ―高选 ‖或其他选择的原则接受负反馈信号。 危急遮断系统 危急遮断系统由危急保安器和隔膜阀组成。 当汽轮机出现故障需要停机时，危急 燃煤电厂 300WM机组抗燃油系统的初步设计 第 14 页 共 33 页 遮断系统动作并卸掉危急保安油（ AST）和超速保护控制油 (OPC)，关闭全部汽轮机蒸汽阀门，使汽轮机停机，以保证汽轮机安全。 AST 电磁阀 AST 电磁阀共有四只，它们受汽轮机停机信号的控制。 正常运行时，电磁阀带点关闭，即堵住危急遮断母管上的 AST 油泄油通道，从而建立起危急遮断油压 (AST)。 当电磁阀失电打开， 危急遮断母管泄油，违纪者端由失压，导致所有蒸汽阀门关闭而使汽轮机停机。 四只 AST 电磁阀时按串并联布置，只有当 2 和。