汽轮机能可靠地遮断是调节保安系统的基本功能,可以实现机组的正常停机和紧急情况下保护跳闸,保护汽轮机本身不发生损坏并避免事故的扩大。
一般而言,汽轮机的遮断方式有三种,就地手动、远方掉闸及紧急跳闸系统
(emergency tripping system
,
ETS)
保护动作、超速情况下危急遮断器飞锤
(
或飞环
)
出击。
它们一般是通过危急遮断器实现,要求快速、可靠。国标
DL/T 711
—
1999
中对汽门的关闭时间有明确的要求
[1]
。危急遮断器是汽轮机保安系统最为关键的重要部件,可以将它比喻为保安系统的
“
心脏
”
。通过它,可以实现汽轮机的遮断。鉴于危急遮断器的极端重要性,其安全可靠性应引起人们的高度重视。
1、
危急遮断器的继电特性
在保安系统中,起到控制作用,在紧急时实现汽轮机的遮断,使主汽门关闭。
汽门关闭后,不能再次立即开启,必须操作相应的装置,如纯液压系统的启动阀或数字式电液调节系统
(digital electrohydraulic
,
DEH)
的挂闸电磁阀,使危急遮断器的滑阀上移,处于上止点
(
挂闸
)
,封闭其控制的相关油口
(
如安全油和调节汽门的控制油
)
,以便可以重新开启主汽门和调节汽门,为再次开机作准备。
危急遮断器滑阀的设计具有所谓
“
继电特性
”
,这也是危急遮断器设计的初衷。
2、DEH
系统典型遮断方式
目前,新建的纯电调系统或经
DEH
改造的液压调节系统,
典型的遮断方式是通过
4
个
AST
电磁阀直接泄掉高压
EH
油路的安全油,它并不经过危急遮断器滑阀。
如上海新华公司将低压透平安全油通至隔膜阀上腔室,封闭高压抗燃油
AST
油的泄油,建立
AST
油的过程为
“
机械挂闸
”
;在
AST
油路上,还设计有
4
个串、并联结构的电磁阀
(20/AST)
,电磁阀被激励关闭的过程称为
“
电气挂闸
”
。
在这种设计下,危急遮断器滑阀
“
挂闸
”
后,只有两种情况可以使之动作,一是就地手打跳闸按钮,泄去危急遮断器滑阀下部的附加保安油;另一种情况就是在超速时冗余的飞锤出击,打击其上部的小滑阀,高压油作用在上端面,同样使滑阀下移。
泄去其控制的低压透平安全油,使隔膜阀动作,泄高压抗燃油
AST
油,关主汽门和调节汽门。
ETS(
包括
110%
电气超速保护
)
和远方停机的原理均是动作
AST
油路上的
4
个串、并联结构的电磁阀
(20/AST)
,但此时,隔膜阀和危急遮断器滑阀并不动作,即从传统意义上看,汽轮机并未遮断,危急遮断滑阀仍处于
“
上止点
”
,
DEH
再次挂闸后,主汽门设计为自动开启,使汽轮机处于不安全的状态。
汽轮机的遮断方式