2022年汽轮机全液压调速系统 .pdf

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1、汽轮机调速系统名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - 1 目录第一章工作原理 ,2 第二章调速系统性能 ,4 第三章结构说明及动作原理,5 第一节感应机构 , 5第二节放大机构 , 8第三节提升配汽机构 , 11第四节反馈装置 , 12第五节同步器 , 13第四章汽轮机调速系统, 14第一节调速系统工作原理 , 14 第二节调速系统性能 , 16第三节结构说明及动作原理 , 17第五章安全保护装置 , 30第一节自动主

2、汽门 , 30 第二节超速保护装置危急遮断器及危急遮断器错油门,31第三节轴向位移控制器 ,34名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - 2 第一节调速系统工作原理本调速系统为具有一级贯流放大，一级断流放大的单泵全液压式调速系统。调速部分主要由径向钻孔式脉冲泵、二次油压调节阀、贯流式压力变换器、断流式错油门、双侧进油式油动机、配汽机构和调速汽阀等组成。系统中没有杠杆、齿轮等部件，灵敏度较高，工作比较可靠。（图一）为单泵液

3、压式调速系统调节原理图以汽轮机转速的变化引起径向钻孔泵出口油压的变化作为调速系统的脉冲信号。系统中采用了两级放大，第一级放大为贯流式压力变换器， 第二级放大采用了断流式错油门。显然，这种系统，当转速改变时，径向钻孔泵出口油压的变化这个直接脉冲与由于径向钻孔泵出口油压的变化，使压力变换器滑阀产生位移所引起的放大脉冲是迭加的，因此其灵敏度较高。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - 3 当汽轮机处于任何稳定工况时，脉冲油路

4、中的油压为一常数（设计值为 3.5 表压 ） ，此时，错油门滑阀处在中间位置，通向油动机活塞上下油室的高压油路均被切断，调速系统的各部件均处于稳定状态。当机组负荷增加时，汽轮机的转速开始下降，径向钻孔泵出口油压 P1降低，使作用在压力变换器滑阀下部的力减小，在弹簧力的作用下， 滑阀向下移动， 将其套筒下部的脉冲油泄油窗口（A）开大，从而使脉冲油路的泄油量增加，脉冲油压（PK）降低，错油门的滑阀在上部弹簧的作用下向下移动，将通往油动机活塞上部油室的高压油油口（H）打开，高压油进入油动机活塞上部油室，迫使油动机活塞向下移动，通过提板式配汽机构开大调速汽阀，增大进汽量，从而使汽轮机的转速回升。在油动

5、机活塞下移的同时，减小了反馈油口（下）的泄油面积，使脉冲油压恢复到原来的大小，从而使错油门滑阀返回到原来的中间位置，切断通往油动机的高压油，系统又恢复稳定状态。调速系统的上述动作过程可用下面的方块图来表示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - 4 机组负荷减小，转速升高时，调速系统的动作与此相反。汽轮机启动前，径向钻孔泵没有工作，脉冲油压尚未建立，压力变换器滑阀和错油门滑阀在弹簧的作用下，均处于最低位置。起动汽动油泵

6、后，压力油经过错油门进入油动机活塞上部油室，将油动机活塞压下，使调速汽阀开启。当主汽门活塞下部充满压力油后，即可慢慢转动手轮开启主汽门，以使主蒸汽能进入汽轮机冲动转子。而另一路油送往注油器、润滑和保安系统。第二节调速系统性能1.汽轮机在稳定负荷及连续运转的情况下，转速瞬时变化：0.5%；2.汽轮机在增减负荷为额定负荷的100%时，转速的变化：径向钻孔泵压力变换器滑阀反馈窗口（下）错油门滑阀油动机活塞调速汽门调节窗口（ A）因N 而使 n 出口油压 P1向下移动开大泄油量增加，脉冲油压PK向下移动（H）打开向下移动开大增加进汽量，使n开度减小，脉冲油压 PK使错油门滑阀回中，切断去油动机活塞的油

7、路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - 5 5%；3.同步器在空负荷时，可以改变转速由正常的-4%到+6%；4.当汽轮机负荷突然由全负荷降至零时，最大转速飞升有超过额定转速的8%；5.调速系统迟缓率0.5% 。第三节结构说明及动作原理（一）感应机构径向钻孔泵1.作用本调速系统的感应机构为与汽轮机转子直接相连的径向钻孔汞。它的作用是：（1）感受机组转速的变化，并将此变化转换成油压的变化传递给压力变换器；（2）兼作主油泵

8、供给润滑及调速系统动力油。2.结构及特性径向钻孔泵是离心泵的一种，其结构如（图二）所示，主要部件有：泵壳（即外架） 、动轮（或称泵轮） 、稳流网、油封环、轴头等。这种泵的叶轮的叶片通道和一般常见的后弯式叶片不同，它的叶片是径向的，而其通道为园柱形，故叫径向钻孔式离心泵。由于它没有较理想的扩压蜗壳及出口导叶，为了使它的出口油压稳定，在叶轮外缘与泵壳内部加装了一个由两个多孔网状半园组成的稳流网。在泵网和泵壳间装设的油封环则用于防止油的漏泄。而轴头是用来带动转速表的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

9、 - - - - - 第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - 6 径向钻孔泵的特性归纳如下：（1）当进口油压 （PP）一定时，泵的出口油压（P1）与它的转速平方成正比，即P1an2，如图（ a）曲线所示。这种比例关系在工作范围内接近于直线，因此，油压增量的变化能正确地反映转速的变化。根据油泵出口压力与转速平方成正比的关系，即P1an2，可推导出：nnannanPP22211（1）公式（1）表示在转速变化不大时，油压的变化与转速的变化基本上是成比例的，且油压变化的比例比转速变化的比例大一倍，所以用油压的变化作为转速脉冲信号是比较灵敏的。（2）在一定的流量范围内，油泵的出口压

10、力可近似地认为不受流量增减的影响，即压增和流量特性曲线较平坦。（如图6） ，当系统管道阻力由f1 减至 f2 时，油泵出口油压虽也下降，但又下降不多（ PP1-P2） ，而此时泵的供油量却增加很多（QQ2-Q1） ，所以径向钻孔泵能把因外界管道阻力变化而引起油泵出口油压的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 26 页 - - - - - - - - - 7 波动减到最小，从而保证了调速系统动作的迅速性与可靠性。（3）油泵的流量具有较大的裕量，这样即使在机组甩负荷

11、过程中供测量的变化较大时，也不致引起较大的油压变化，保证了调节的稳定性及油动机动作的快速性。（4） 由于它没有较好的扩压蜗壳和出口导叶，扩压效率较低，使得泵的总效率比较低，因此它只适用于较小的机组，既作为供给调节及润滑系统用油的主油泵，又作为产生转速脉冲信号的元件。3. 油路及工作原理径向钻孔泵的进油由一只装在油箱内的单级注油器供给。注油器的出口油压为0.8 公斤 /公分2，油泵的出口油压在额定转速下为 6.5 公斤 /公分2。在调节、保护及油系统中，径向钻孔泵供出的高压油分为五路：（1）一路通往压力变换器滑阀底部，并分出一支路径二次油压调节阀后，通往脉冲油路；（2）一路经断流式错油门通往油动

12、机，作为驱动调速汽门的动力油；（3）一路经轴向位移控制器、危急遮断器错油门、三路考克至主汽门；（4）一路通往注油口；（5）一路经节流止回阀通往轴承油系统。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - 8 径向钻孔泵工作原理：当外界负荷减少（或增加）时，在汽轮机的进汽量尚未改变的情况下，汽轮机发出的功率大于（或小于）发电机的负荷，汽轮机的转速即离开稳定转速而上升（或下降）。由于与汽轮机主轴成刚性连接的径向钻孔泵叶轮，其出口压力

13、与转速的平方成正比，因此径向钻孔泵的出口油压可以作为测量汽轮机转速变化的脉冲量。（二）注油器1.作用向径向钻孔泵入口供油，维持油泵进口压力平恒作为正压。保证了离心油泵工作可靠，不发生因吸入侧不严而漏入空气，致使吸油中断的严重故事故。2.结构和工作原理注油器的结构如（图三） ，主要由喷嘴及扩压管两部分组成。来自径向钻孔泵的高压油（6.5 公斤 /公分2）自油管进入喷嘴，使油流速度增加、压力降低，致使喷嘴出口产生负压，油箱中的油在大气压力作用下，经过滤网进入注油器，与喷嘴喷射出来的工作油混合后进入扩压管。在扩压管中， 油流速度降低、 压力增加，最后供出具有0.8 公斤 /公分2压力的低压油。注油器

14、的出口油压为0.8 公斤 /公分2，进入喷嘴的工作油压为 6.5 公斤 /公分2，喷油量为0.242 立方米 /分，吸油量为0.317立方米 /分。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - 9 为保证注油器吸油可靠，油箱油位在任何情况下都不得低于混合室，以避免空气漏入。注油器供出的低压油分为二路：（1）一路去径向钻孔泵入口，保证其入口恒压为0.8 公斤 /公分2的正压；（2）与调速器 （按制造厂的习惯规定：调速器包括贯流

15、式压力变换器、断流式错油门和双侧进油式油动机）低压油路接通，以消除由于外界干扰而引起的调速器的波动。（三）传动、放大机构压力变换器及错油门1.作用径向钻孔泵在转速变化时发出的油压变化信号值是很小的，而调速汽门受到的蒸汽作用力却比较大，因此需要将油泵出口的油压变化放大后，再去控制调速汽门。在单泵液压式调速系统中，采用贯流式压力变换器及断流式错油门作为传动放大机构，现分述如下：2.结构、油路及动作原理A 压力变换器：压力变换器为第一级脉冲放大装置，其结构如 （图四） 所示。主要部件有：套筒、滑阀、弹簧、手轮、蜗轮、蜗杆、心杆等。在压力变换器套筒上开有两个矩形的溢油窗口（A ）和（B） 。滑阀做成带

16、有凸缘的结构，使其具有自动对准中心的作用，它的上端采用球形支点来支撑弹簧座，以减少作用在滑阀上的歪斜力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 26 页 - - - - - - - - - 10 和减小压力变换器的不灵敏度。主油泵（即径向钻孔泵，下同）出口的高压油（6.5 公斤 /公分2）一路通往压力变换器滑阀的下端，另一路径二次油压调节阀后，形成脉冲油，此油经压力变换器窗口（B） ，再经窗口（ A）流向主油泵入口。在压力变换器的上部套筒上还开有窗口（C） ，此窗

17、口与主油泵进口油路相通，从而使压力变换器滑阀上、下端受力不等，使滑阀受到一个向上的作用力，这个力就是主油泵进口和出口油压差，此压力差为压力变换器弹簧的弹力所平衡。这样，当弹簧调整好之后，压力变换器滑阀的位置实际上就只由主油泵出口油压，即汽轮机的转速决定了。或者说，在汽轮机越过调速器动作转速（注）后，也即滑阀上下作用力取得平衡后，滑阀在套筒中的相对位置，即由主油泵的出口油压表来决定了。（注）调速器动作转速：当同步器在低限位置时，油动机刚开始向关闭方向动作时的转速。它位于调速器特性阀的起点。滑阀上端与主油泵进口低压油路相通的作用是：当主油泵进口油压波动而引起主油泵出口油压波动时，压力变换器滑阀的下

18、端（主油泵出口高压油）和上端（主油泵进口的低压油）将同时感受这一油压波动，上下端的油压也变化相同的数值，从而使滑阀两端的油压差P 不受其影响而只与转速有关。所以，滑阀上端与主油泵进口低压油路相通，就能消除由于主油泵进口油压的波动而引起主油泵出口油压波动，使调速系统不稳定的影响。压力变换器滑阀下部有一凸肩，当滑阀动作时，窗口（A）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 26 页 - - - - - - - - - 11 即成了一只可调节窗口。由于此处油流是贯流不断

19、的，故称窗口（A）为贯流窗口。 脉冲油经此窗口后，其压力（PK）随窗口（A）的泄油面积的变化而改变（脉冲油压在稳定工况下为3.5 公斤 /公分2） 。汽轮机转速不变，主油泵出口油压也不变，则滑阀上下作用力相平衡，滑阀静止不动。当汽轮机转速升高时，主油泵出口油压随之增大，从而改变了滑阀上、下的力的平衡关系，使滑阀向上移动，调节窗口（A ）随之关小，脉冲油压（PK）因泄油减少而升高。反之，若汽轮机转速下降，脉冲油压就降低，其动作过程则与上述相反。这样，压力变换器接受了微弱的主油泵出口油压变化信号后，便发出一个较强的脉冲油压变化信号，起到了放大的作用。主油泵出口油压的变化这个直接脉冲与由于主油泵出口

20、油压的变化，使压力变换器滑阀产生位移所引起的放大脉冲是迭加的，故使脉冲信号得到加强，甚至在压力变换器滑阀遇到卡涩情况时，一次脉冲油压（指主油泵出口油压）的升高也能使调速汽阀关闭。B 断流式错油门在单泵液压式调速系统中，断流式错油门为第二级脉冲放大装置，其结构如（图五）所示。其主要零件有：滑阀、套筒、弹簧、调整螺杆等。错油门上部的调整螺杆用以改变弹簧的紧力，调整稳定工况下脉冲油压的数值及做超速试验用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 26 页 - - - -

21、 - - - - - 12 主油泵出口的压力油经错油门套筒的中间窗口（下）进入滑阀中央的高压油室。套筒上部有窗口（G） 、下部有窗口（ H） ，高压油可分别经窗口（G） 、 （H）进入油动机活塞下部及上部油室。错油门滑阀的下端与脉冲油路相通，上端与具有0.8 公斤 /公分2压力的主油泵进口油路相通。这样，错油门滑阀便受到一个由脉冲油压与主油泵进口油压之差产生的向上的作用力，此力由错油门弹簧的弹力所平衡。当机组负荷稳定即脉冲油压（PK）不变时，错油门滑阀处于将通往油动机活塞上、下油室的窗口（H）和（G）完全堵死的位置，也就是通常所说滑阀的中间位置。当脉冲油压（PK）因负荷减小而增高时，错油门滑阀

22、由于下、下受力不平衡而向上移动，打开通往油动机活塞下部油室的窗口（G） ，高压油进入油动机使其动作， 减小调速汽门。 反之，若脉冲油压因负荷增加而减小时，其动作过程与上相反。从（图五）错油门的构造可见，因稳定工况下弹簧的弹力是不变的， 故在稳定工况下脉冲油压（PK）应为一定值 （设计取 3.5公斤 /公分2） 。工况变动时，脉冲油压（PK）在瞬间偏离定值，使错油门在瞬间偏离平衡位置，使一个更强的高压油来驱动油动机，起到了进一步放大的作用。脉冲油压（ PK）是由 6.5 公斤 /公分 2 的高压调速油（即主油泵出口油）经过二次油压调节阀节流后得到的。为了提高调节过程的灵敏度，脉冲油压（PK）的数

23、值应按下述原则选定：即在调名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 26 页 - - - - - - - - - 13 节过程中， 同一压力变换器滑阀的位移所引起的（ PK）为最大，使断流式错油门的滑阀的移动达到最大。根据流量平衡方程式推导得：脉冲油压（PK）应等于主油泵进、出口油压之和的一半。（证明略）。（四）执行机构油动机及调速汽门1.作用油动机与调速汽门作为执行机构来最终完成改变进入汽轮机的蒸汽流量的任务。2.结构及动作原理A：油动机全液压调速系统中，采用双

24、侧进油活塞式油动机，其结构如（图六）所示。其主要零件有：活塞、活塞套筒、反馈套筒、活塞环及球面支撑等。油动机活塞上、下部油室各有窗口（H） 、 （G）与断流式错油门相通，当错油门滑阀离开平衡位置向上（或向下）移动时，高压油即由错油门滑阀的上凸肩（或下凸肩）所控制的窗口（G 或H）进入油动机活塞的下部（或上部）油室，将油动机活塞向上（或向下）推动。活塞上部（或下部）的部分作用油从错油门的下凸肩（或上凸肩）控制的窗口（H 或 G）排至主油泵进口油路。与此同时，活塞将带动球形头拉杆向上（或向下）移动，通过三角形杠杆将调速汽门两根拉杆同时放下（或提起），使调速汽阀关小（或开大） 。名师资料总结 - -

25、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 26 页 - - - - - - - - - 14 在油动机活塞上装有密封环（即活塞环），它起着将压力油与主油泵入口油隔离开的作用。为了保证调速系统工作过程的稳定性，不使在调节过程中产生振荡，在油动机的活塞套筒内装着一个固定的反馈套筒，此套筒上开有矩形反馈窗口（F） ，脉冲油从油动机底部经此窗口泄回主油泵入口。当机组负荷增加（或减少）时，脉冲油压（PK）随之降低（或升高） ，经过错油门滑阀的动作引起油动机活塞下移（或上移），开大（或关小）调速

26、汽阀。同时，反馈窗口（F）关小（或开大），又复使脉冲油压（PK）升高（或降低） 。就这样，每达一个调节过程终了，脉冲油压都能恢复至定值（3.5 公斤 /公分2） ，使错油门滑阀返回平衡位置，汽轮机在新的平衡条件下稳定运行。B.调速汽门：图号Y6.34.01-1 本机组改变蒸汽流量的调节方法是喷嘴调节。汽轮机第一级喷嘴分为五组，每组喷嘴都由一个调速汽阀控制，因此，有五个调速汽阀。 前四个调速汽阀开足后即可保证机组发出额定功率，第五个调速汽阀是供机组在低参数、循环水温度升高及背压升高等工况时，保证发出额定功率用的。调速汽阀为群阀提板式，其构造如图y6.34.01-1。其主要零件有：拉杆、提板、阀碟

27、、阀座、密封片以及漏汽口等组成。拉杆（又称阀杆）通过叉形接头与油动机的杠杆相连，杠杆的支点由固定在蒸汽室上的支架支撑，从而形成一定的杠杆比。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 26 页 - - - - - - - - - 15 五个调速汽阀均装于提板上，当油动机活塞向下移动时，通过杠杆带动拉杆 （即阀杆） 向上移动， 调速汽阀按预先调整好的顺序，依次开启。密封片起到防止蒸汽室内的新蒸汽沿阀杆窜出去的作用，少量漏汽通常称为调速汽阀的阀杆漏汽，经漏汽口由管子引至

28、大气。（五）同步器为了在汽轮机孤立运行时，能人为地改变转速保证供电质量，而在汽轮机并列运行时，能根据用户的要求，任意改变负荷，就必须在汽轮机的调速系统中设置专门的调节机构同步器。1.作用在汽轮机孤立运行时，不论它的负荷如何， 使转速保持不变，并网运行时，调整汽轮机的负荷。2.结构及工作原理在本调速系统中，同步器是通过改变传动机构的静态特性来平移调速系统的静态特性曲线的。同步器装于压力变换器顶部，其结构如（图九）所示。主要零件有：手轮、蜗杆、蜗轮、心杆及固定链等。该 同步器是通过心杆的上下移动来改变压力变换器弹簧的弹力，使其滑阀移动，从而改变调节窗口（A）的开度，造成脉冲油压变动。 这样，调速系

29、统就得到一个人为的附加脉冲，从而改变机组的负荷或转速。全液压式调速系统中，同步器的工作范围为额定转速的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 26 页 - - - - - - - - - 16 （-4+6）%。其工作范围主要是由心杆上所开链槽的形状和尺寸予以保证的，如（图十）所示。固定键在小弹簧的作用下卡入心杆的键槽内，当同步器心杆上移到固定键位于键槽的下端时（图十中的 C 点） ，此时同步器的位置为下限极限位置；反之，当心杆下移至固定键位于键槽的上端时（图十中

30、的B 点） ，同步器处于上限极限位置。当同步器已处于上限或下限极限位置时，如果仍继续旋转同步器，同步器心杆就不会再向下或向上移动，这是由于同步器心杆上的键槽做成了互为方向相反的两段单向制动槽道的缘故。键槽的这一结构使得同步器心杆在已达上限位置后再向下移动，稍一偏离上限位置时，固定键就会滑出键槽的槽道而进入（图十） 所示的上端单向制动槽内（即 AB 段） ，在此槽内，固定键只能限制同步器心杆沿顺时针方向转动，而对心杆沿逆时针方向的转动没有限制作用，这样心杆就将沿着（图十B-B ）所示箭头方向随传动螺母一起原地转动而不会继续下移，所以，此时虽然在继续旋转同步器，但由于心杆并没有向下移动，压力变换器

31、的弹簧也就保持同步器在上限位置时的紧力不再变化，调速汽门的开度维持同步器在上限位置时的开度，不再增大。同理，当同步器已处于下限位置时，若继续旋转同步器，固定键就会向下滑出键槽，而进入下端单向制动槽道内（即CD 段） ，此时，虽然在继续旋转同步器，但由于心杆在沿顺时针方向转动时不受固定键的限制，因而心杆只是随传动螺母一起原地转动，而不再继续上移，压力变换器弹簧也就保持同步器在下限位置时的紧力不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 26 页 - - - - - -

32、 - - - 17 再变化。此时，欲恢复同步器使之处于工作位置时，只需反向旋转同步器即可。因为当反向旋转同步器时，心杆上的单向制动槽就使固定键重新起到限制心杆反向转动的作用，心杆因不能转动而产生向上或向下的位移，同步器就重新投入工作。手动操作两步器时，应先将固定键揿入，然后顺时针（或逆时针）旋转同步手轮，由于蜗轮的自锁作用，蜗轮不能随心杆一起转动，心杆下移（或上移），同步器向上限方向（或下限方向）移动。手动操作时，固定键和键槽不起作用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

33、18 页，共 26 页 - - - - - - - - - 18 第四章 安全保护装置为了保证汽轮机在发生不正常的工作情况时，能自动保护设备的安全，不致引起严重的事故，在汽轮机上都装有各种保护装置。本机组的保护装置有：自动主汽门、 三路考克、 危急遮断器、危急遮断器错油门及轴向位移控制器等。下面分述各保安装置的作用、构造和动作原理。第一节自动主汽门 （图号 Y6.30.01-1 ）1.作用：当汽轮机发生事故需紧急停机时，用以迅速切断汽源，从而保证设备的安全。2.构造：如图Y6.30.01-1 主要部件有： 外壳（1） 、阀座（2） 、阀碟（3） 、阀碟上盖 （4） 、予启阀（ A） 、上阀杆（

34、 13） 、滤汽网（ 14） 、两卡接合器（26） 、弹簧（ 38） 、活塞（ 47） 、下阀杆（ 48） 、滑键（ 49） 、平键（ 51） 、大齿轮（ 55） 、小齿轮（ 56） 、手轮（ 62） 、汽封套筒（ 70）等。操作方法及动作原理：如要开启自动主汽门， 首先应用手轮将主汽门旋至全关位置，即顺时针旋转手轮（62） ，此时小齿轮（56）转动并带动大齿轮（55）转动，因受平键（51）的限制，下阀杆（48）也随之转动，由于活塞（ 47）和下阀杆（ 48）为螺纹相连，并受滑键（49）的限制，使活塞（47）克服弹簧力上移，与结合面严密吻合。然后投入保护装置，使压力油进入主汽门活塞（47）下部

35、，顶住活塞（47） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 26 页 - - - - - - - - - 19 这时逆时针转动手轮（62） ，通过与上述相反的传动过程，则下阀杆（ 48）和上阀杆（ 13）上升，使予启阀（A）和阀碟（ 3）依次打开，主汽门开启。事故停机时， 危急遮断器或其他保护装置动作，使活塞（47）下的压力油从（6）孔泄走，活塞（47）推动支撑，在弹簧（38）的作用下迅速移，主汽门快速关闭，切断通往汽轮机的汽源，迅速停机。4.操作注意事项主汽

36、门在没有高压油的情况下无法开启。因此，机组启动时，其他保护装置均应先投入，并处于工作位置，使高压油进入主汽门活塞（ 47）下部，然后才能开启主汽门。当事故停机使主汽门关闭后，司机如要重新启动汽轮机设备时，必须先将主汽门旋至全关位置，待机组转速下降至危急遮断器的复位转速以下并挂上危急遮断器等保护装置后，方可重新开启主汽门。否则，主汽门将无法开启。第二节超速保护装置危急遮断器及危急遮断器错油门1.作用：当汽轮机突然甩去全部负荷或调节系统工作失灵时，汽轮机转速的升高可能会达到转子强度所不允许的数值，而发生设备严重损坏的事故。超速保护装置，就是用来在汽轮机转速超过额定转速的11%时，自动关闭主汽门和调

37、速汽门，停止汽轮机运转，起到保护设备安全的作用的。本机组的超速保护装置由危急遮断器和危急遮断器错油门组名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 26 页 - - - - - - - - - 20 成。2.构造和动作原理A危急遮断器：图号Y6.31.01-1 危急遮断器为偏心飞锤式，它装于汽轮机主轴的前端。主要部件有：飞锤（1） 、衬套（ 2） （或称间隔套） 、调节套筒（3） 、弹簧（ 4） 、滑套（ 6） （或称滑阀）、螺母（ 7）等。飞锤（ 1）被弹簧（ 4）

38、紧紧地压在滑套（6）上，飞锤的重心略偏于主轴中心，汽轮机主轴旋转时，偏心重量（G）所产生的离心力（ F） （FgGw2r=mw2r ）在规定的动作转速之内为弹簧（ 4）的弹力所克服，飞锤不能飞出。弹簧（4）的予紧力整定在机组转速超过额定转速的11% 之某一转速。当汽轮机转速超过该整定值时，由于偏心飞锤的离心力（F）大大增加，使飞锤克服了弹簧（ 4）的弹力而迅速飞出。飞锤飞出后，偏心距（r ）的增加使离心力和弹簧的弹力都相应增加，但由于离心力的增加胜过弹簧弹力的增加， 因此飞锤一旦飞出， 便要走完它的全部行程。B危急遮断器错油门：图号B02.31.02-1 危急遮断器错油门是接受危急遮断器的动作

39、，来控制主汽门和调速汽门关闭的机构。主要部件有：外壳（1） 、套筒（ 2） 、心杆（ 3） 、小杠杆（ 4） 、啮合杆臂（ 5） 、大弹簧（ 14） 、大弹簧罩（15） 、小弹簧罩（ 16） 、小弹簧（ 17） 。在危急遮断器错油门的外壳（1）上，开有油孔（A） 、 （B）和（ C） 。套筒（ 2）的上端用螺纹与大弹簧（15）相连，下端通名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 26 页 - - - - - - - - - 21 过销（ 11）与小杠杆（ 4）相连

40、。啮合杆臂（5）装在外壳（1）上，并用拉伸弹簧（8）拉住。在正常工作位置时，套筒（20 被啮合杆臂（ 5）钩住，此时大弹簧（ 14）给大弹簧罩（15）的作用力由啮合杆臂（5）拉力所平衡，使套筒（ 20 处在图示位置。此时，油孔（A） 、 （B）相通，来自轴向位移控制器的高压油经此通路去三路考克，经三路考克后再去主汽门活塞（47）下部。当危急遮断器动作时，飞锤（1）飞出，撞击危急遮断器错油门的啮合杆臂（5） ，使套筒（ 2）脱扣，于是套筒（2）便在大弹簧（ 14）的作用下跳出，从而切断了油孔（A） 、 （B）的通路，也就是切断了高压油去主汽门活塞（47）的油路；同时，自动主汽门活塞（ 47）下的

41、高压油经油孔（B）泄回油箱，自动主汽门因失去高压油而迅速关闭。与此同时， 危急遮断器错油门套筒（20的跳出，使油孔（A） 、 （C）接通，高压油由孔（A） 、 （C ）经调节汽阀危急遮断器与脉冲油路相通，脉冲油压（PK）急剧上升，调速汽阀迅速关闭。这样，全液压调节系统当危急遮断器动作时，主汽门与调速汽门将同时关闭，切断汽源，使机组停止运行。欲使主汽门重新开启，应先将主汽门旋至全关位置，待汽轮机转速降至危急遮断器飞锤复位转速（约2850 转/ 分）后，手握大弹簧罩（ 15）并将其压下，使套筒（2）重新与啮合杆臂（5）挂上即可。当须紧急关闭主汽机时，只须拍打小弹簧罩（16） ，与小弹名师资料总结

42、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 26 页 - - - - - - - - - 22 簧罩（16）螺纹相连的心杆 （3）通过小杠杆 （4）使啮合杆臂 （5）与套筒（ 2）脱扣，切断了高压油去主汽门的通路，并使脉冲油压（ PK ）瞬间上升，同时关闭主汽门和调速汽门停机。3. 调整方法危 急 遮 断 器 应 调 整 在 转 速 超 过 额 定 转 速 的9-11%（ 即3270-3330 转/ 分）时动作，当不合格时，应进行调整。调整时，应松去固定螺钉（5） ，使用专用扳手

43、旋动调节套筒（3） ，通过改变套筒（3）的放入圈数变动弹簧（4）的予紧力来调整。当动作转速偏高时，需旋紧调节套筒（3） ；反之，动作转速偏低时，则应旋松调节套筒（3） 。调节套筒（3）每转一周转速变动约 100 转/ 分。调整后应将固定螺钉（5）旋紧，以防调节套筒（3）松动。第三节轴向位移控制器：图号 Y6.31.05-1 （1） 1.作用：为防止汽轮机转子因轴向位移超过允许的数值而发生推力轴承损坏及汽轮机内部动、静部分相碰撞，致使设备严重损坏的事故，机组上装设了轴向位移保护装置。它的作用是：当转子的轴向位移超过允许数值时（本机组为 1 毫米） ，轴向位移控制器自动动作，使自动主汽门迅速关闭。

44、2. 构造和动作原理轴向位移控制器的主要部件有：喷嘴（1） 、连杆（ 3） 、调整螺钉（ 4） 、弹簧（ 13） 、活塞杆（ 15）等。自主油泵来的高压油分为两路：一路经轴向位移控制器套筒名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 26 页 - - - - - - - - - 23 （14）上的油孔（ A）和（ B）去危急遮断器错油门窗孔（A） ；另一路通过调整螺钉（4）节流后经套筒（14）上的油孔（ C）进入压力油室“ I ” ，再经活塞杆（15）上的油孔由喷嘴（

45、1）喷出。正常工作时，活塞杆（15）的作用力被压力油室“I ”的油压（即轴串油压）对活塞杆（15）的作用力所克服。当转子的轴向位移超过整定值时，油室“I ”中的油压大大降低，活塞杆（15）在弹簧（ 13）的弹力作用下跳出，切断了高压油通往危急遮断器错油门的通路，并使主汽门活塞（47）下之高压油经三路考克、危急遮断器错油门从轴向位移控制器的油孔（B） 、 （D）泄回油箱，使自动主汽门迅速关闭，切断了汽源。当轴向位移控制器动作事故停机后，若需重新启动汽轮机，则必须使轴向位移控制器重新投入工作位置。此时须注意：因轴向位移控制器处于掉闸位置，活塞杆（15）在弹簧（ 13）作用下处于和连杆（ 3）分离的

46、状态，因而油室“I ”中油压无法建立，故必须手揿推柄（16） ，使活塞杆（15）克服弹簧力回到工作位置上，待轴串油压（即油室“I ”中的油压）建立后才松手，此时活塞杆（ 15）即自动保持在正常工作位置上，去危急遮断器错油门的高压油路不接通，司机若须手动停机时，可以手拉推柄（16） ，通过与上述相同的作用原理而达到紧急停机的目的。此推柄的作用与危急遮断器错油门的小弹簧罩（16）相同。3. 整定方法1）在汽轮机静止状态下，将转子向低压侧推足，测量喷嘴名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

47、 - 第 24 页，共 26 页 - - - - - - - - - 24 与喷油盘之间的间隙X1，并作记录。2）起动辅助油泵，保持油压等于汽轮机空转时的一次油压值（即 6.5kg/cm2）, 此时冷油器入口油温应保持为正常运行温度（一般为 40） ，记录轴串油压PX值。3）逐次抽减油喷嘴垫片，人为地造成喷嘴与喷油盘之间的四至五级不同间隙（亦即表示运行中不同推力位移下的间隙），测取各级间隙Xn 值并记录与之对应的轴串油压Pxn, 直至轴向位移控制器动作。根据测得数据，绘制Px-X 关系曲线。4）将喷嘴与喷油盘之间的间隙回复到起始状态X1。5）起动汽轮机。在并列运行中测取由0-6000KW各级负

48、荷的轴串油压 Px 值，绘出负荷N与 Px 关系曲线。6）根据 Px-X 曲线及 N-Px 曲线绘制 N-Px-X 关系图。由图可求出从空负荷到满负荷时推力位移值，轴向位移控制器动作油压与满负荷时轴串油压之差及与此压差对应的推力位移值。上述两个推力位移之和即为从空转到轴后位移控制器动作时的总位移整定值。7）若此值不符合制造厂规定（1mm ） ，则可以在并列运行中用改变调整螺钉（4）的开度以改变轴串油压Px 值的办法来改变总位移整定值。如总位移整定值太大，则应降低轴串油压Px值；反之，若总位移整定值太小，就应提高轴串油压Px 值。8）在新的调整螺钉开度下，测取从空转到6000KW 各级负荷时的

49、Px 值。绘制新的N-Px-X 关系曲线。在Px-X 关系图中，在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 26 页 - - - - - - - - - 25 空转和 6000KW二级负荷上，按新的测得的Px 值及静态试验曲线所确定的转子位置求得两点，并以此名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 26 页 - - - - - - - - -