汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)

汽輪機(jī)危急遮斷系統(tǒng)一、概述危急遮斷系統(tǒng)（ETS）是在緊急情況下，迅速關(guān)閉汽輪機(jī)遮斷閥門(mén)，切斷汽輪機(jī)所有進(jìn)汽的保護(hù)系統(tǒng)。隨著機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)的安全運(yùn)行顯得尤其重要，對(duì)汽輪機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求。ETS系統(tǒng)作為汽輪機(jī)緊急停機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)，其可靠性必須得到保證，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守以下基本原則：（1）ETS系統(tǒng)就盡量減少各種中間環(huán)節(jié)和時(shí)間延遲，盡量避免轉(zhuǎn)接、擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換。（2）ETS系統(tǒng)應(yīng)為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，一般應(yīng)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)計(jì)、這樣可以保證在調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障，失去調(diào)節(jié)功能時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)仍能使汽輪機(jī)汽輪機(jī)停止運(yùn)行。（3）系統(tǒng)具有獨(dú)立的供電系統(tǒng)，應(yīng)采用冗余的直流電源或交流電源供電（4）系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成冗余配置，這樣才能保證在任何情況下都不對(duì)保護(hù)功能和機(jī)組運(yùn)行有任何影響。二、ETS保護(hù)項(xiàng)目機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)一些參數(shù)來(lái)反映，參數(shù)在正常范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)組處在正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)參數(shù)超過(guò)極限范圍時(shí)，ETS系統(tǒng)通過(guò)DEH系統(tǒng)的EH液壓部件及油路迅速關(guān)閉所有進(jìn)汽閥門(mén)。另外，還設(shè)計(jì)一個(gè)可接收外部遮斷信號(hào)的遙控遮斷接口REM，以保證人身和設(shè)備安全。ETS系統(tǒng)監(jiān)視的汽輪機(jī)參數(shù)有汽輪機(jī)超速、軸向位移、軸承油壓、冷凝器真空、抗燃油油壓。（一）汽輪機(jī)超速遮斷汽輪機(jī)是在高溫高壓下高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，超速限制和保護(hù)是汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的首要任務(wù)，因此其超速保護(hù)設(shè)計(jì)具有機(jī)械保護(hù)和電氣超速保護(hù)系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹電氣超速保護(hù)系統(tǒng)。電氣超速保護(hù)系統(tǒng)由一個(gè)安裝在盤(pán)車(chē)齒輪附近的轉(zhuǎn)速發(fā)信器和安裝在機(jī)械內(nèi)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)判斷卡等組成。轉(zhuǎn)速發(fā)信器有磁阻式和渦流式，但多數(shù)情況下采用磁阻式。磁阻發(fā)信器輸出一個(gè)正比于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的頻率信號(hào)，信號(hào)在轉(zhuǎn)速測(cè)量卡件中被轉(zhuǎn)換成模擬電壓或數(shù)字量，與設(shè)定電壓或數(shù)字整定值（110%n0）相比較，如果超過(guò)整定值，則驅(qū)動(dòng)控制繼電器，導(dǎo)致機(jī)組跳閘。（二）軸向位移遮斷汽輪機(jī)是由高溫高壓的蒸汽驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，進(jìn)、排汽參數(shù)的差異，必然產(chǎn)生巨大的軸向推力。汽輪機(jī)推力增大，使推力軸承過(guò)負(fù)荷，破壞油膜，推力瓦塊與推力盤(pán)之間就會(huì)產(chǎn)生干摩擦，造成烏金熔化。這時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子沿軸向移動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件發(fā)生摩擦甚至碰撞，造成機(jī)械事故。軸向位移測(cè)量裝置由測(cè)量盤(pán)和傳感器組成。測(cè)量盤(pán)裝在推力軸承附近。傳感器一般采用渦流探頭來(lái)測(cè)量軸向移動(dòng)，四個(gè)探頭分為兩組，分別檢測(cè)正向位移和負(fù)向位移。探頭輸出的電壓與探頭表面與轉(zhuǎn)子推力盤(pán)的距離成正比，該信號(hào)經(jīng)前置變換后，進(jìn)入TSI系統(tǒng)。TSI系統(tǒng)判斷該信號(hào)大小超過(guò)遮斷整定值時(shí)，發(fā)出開(kāi)關(guān)量觸點(diǎn)信號(hào)至ETS系統(tǒng)，由ETS遮斷汽輪機(jī)。（三）軸承油壓低遮斷軸承發(fā)生燒瓦事故時(shí)，軸承油膜壓力迅速下降，因此，必須對(duì)軸承油壓過(guò)低進(jìn)行保護(hù)。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，主油泵提供潤(rùn)滑油系統(tǒng)的全部用油，任何停機(jī)或偶然事故引起軸承油壓降低（低于11~12kPa）時(shí)，交流軸承油泵和交流密封油備用泵同時(shí)啟動(dòng)，為機(jī)組提供所需用油。油壓繼續(xù)低到10~11kPa時(shí)，啟動(dòng)直流備用油泵；如果此時(shí)還不能恢復(fù)潤(rùn)滑油壓，則在油壓降到5~7kPa以下時(shí)，低油壓保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳閘停機(jī)。（四）冷凝器真空低遮斷汽輪機(jī)運(yùn)行中發(fā)生真空下降，直接影響到機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。真空每下降1%，汽耗約增加1%~2%。熱焓降減少會(huì)增大級(jí)的反動(dòng)度，使軸向推力增加，推力軸承承受的負(fù)荷加大，嚴(yán)重時(shí)使推力瓦塊烏金熔化。汽輪機(jī)真空下降，還會(huì)使排汽溫度升高，造成低壓缸熱膨脹變形和低壓缸后面的軸承上抬，破壞機(jī)組的中心而發(fā)生振動(dòng)；也會(huì)使凝汽器銅管的內(nèi)應(yīng)力增大，破壞凝汽器的嚴(yán)密性；使低壓段端部軸封的徑向間隙發(fā)生變化，造成摩擦損失?；谏鲜鲈?，必須設(shè)置冷凝器真空低遮斷保護(hù)。當(dāng)真空值低于允許的極限值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，實(shí)行緊急停機(jī)。不同機(jī)組真空低限值也不同。（五）EH油壓低遮斷機(jī)組的啟動(dòng)和正常運(yùn)行需要EH系統(tǒng)的保證，EH系統(tǒng)的任務(wù)之一是維持油壓一定。EH系統(tǒng)故障引起EH油壓下降，當(dāng)油壓降到低I值時(shí)，發(fā)出低油壓報(bào)警，繼續(xù)降低至低II值時(shí)，將發(fā)出遮斷信號(hào)，請(qǐng)求機(jī)組緊急停機(jī)。EH油壓低遮斷保護(hù)和軸向位移遮斷、冷凝器真空低遮斷試驗(yàn)塊設(shè)置和邏輯相同。（六）其他寶華功能ETS系統(tǒng)還提供了遙控遮斷汽輪機(jī)的接口，當(dāng)用遙控遮斷汽輪機(jī)節(jié)點(diǎn)閉合時(shí)，繼電器被短接，引起電磁閥動(dòng)作，使汽輪機(jī)遮斷。ETS系統(tǒng)還可以接收其他系統(tǒng)來(lái)的跳機(jī)信號(hào)，例如，來(lái)自TSI系統(tǒng)的振動(dòng)大保護(hù)、差脹大等保護(hù)，來(lái)自鍋爐的MFT信號(hào)，以及來(lái)自電氣系統(tǒng)