火電廠小機調度系統應用分析

【摘要】筆者針對火電廠小機調度進行了探究分析，其中在運行原理及應用方式上進行了詳細介紹。該系統通入的壓力油進入油缸活塞上腔，下腔與回油口向通，最后活塞向下移動，調節汽閥杠桿系統使調閥開度增大，通過這種調節運行方式，促進火電廠小機系統的整體運行。筆者在此進行了詳細分析，以便于提供可參考性的依據。

【關鍵詞】火電廠； 調度系統； 壓力油缸； 應用分析

引言

為了提高火電廠整體系統的運行效率，其中在小機調度系統方面進行了應用分析。在低壓調門伺服機構、蓄能器組件和油管路系統加大了優化設計。調將節系統中的供油小機主油泵壓力提升至0.85MPa以上，提高整體系統的運行動力。

1、火電廠鍋爐給水系統概述

根據單元機組爐給水的要求，火電廠每臺機組配備有兩臺各帶50%負荷的汽動主給水泵和一臺帶30%負荷的電動備用給水泵。NK63/71型小汽輪機作為拖動給水泵原動機，在正常運行情況下，兩臺汽動給水泵通過調整轉速的方式來滿足主機不同負荷的給水要求。其電動機多選用交流方式，便于控制給水泵的運轉速率。自動運行轉速4500rad/min以上時，鍋爐給水系統便會處于穩定狀態，保證機電設備的運轉。

2、小機調度系統運行原理

小機調速系統為調節系統純電調系統，小機調節系統包括低壓調門伺服機構、蓄能器組件和油管路系統。調節系統的供油來自小機主油泵，系統壓力為0.85MPa以上，該伺服機構由電液轉換器、油缸、線性位移傳感器（LVDT）以及液壓集成塊組成。

小機調度系統中二次油壓滑閥設置了兩個移動開關，每個開關根據調油量的不同，控制活塞的活動范圍，使之保證小機調度系統的穩定性。其中當二次油壓升高時，油壓滑閥便向上移動，增加了油缸內活塞的沖擊次數，活塞每沖擊一次，杠桿便往返運行2次，使杠桿搭載彈簧。彈簧產生的拉力將會帶動活塞桿，調節氣閥系統，此時氣閥系統開度將會增大，由原來的一次調度轉至二次調度中，加大了氣閥系統調閥的調度范圍，保證油缸內活塞上腔與下腔之間的連通。

活塞調節閥的二次斜度可改變油壓與活塞之間的調控比例，如果二次斜度在10-15°，活塞與油壓調控比例在20%范圍內；二次斜度在15-40°，活塞與油壓調控比例在50%范圍內；二次斜度在40-80°，活塞與油壓調控比例在40%范圍內；每個斜度調測標準都有一定的調控比例，保證彎角杠桿、杠桿、活塞桿及錯油門滑閥構成反饋環節，傳統結構中沒有將各個環節構成一個反饋閉環通路，造成調度系統在發生故障時，不能對調節閥中的部件設施進行有效檢測。但經過這種運行控制方式，使各個部件設施形成一個環回通路。

為了降低油動機調節信號的延時效應，該系統數據信息在傳輸方式上采用頻分復用和時分復用的方式，信號在信道傳輸過程中，首先對信號傳輸的頻率及時隙進行劃分，假設信道內允許通過的信號頻率在3400-8000Hz，則超出該頻率信道便會將信號進行過濾。過濾后的信號便在時隙信道內進行傳輸，保證數據信號的有效性。這種傳輸信號的方式能夠將二次油壓下降的數據信號及時傳輸至油動機終端處理系統，保證數據信號的穩定性。其次當活塞移動時，同時還帶動一個線性位移傳感器（LVDT）一起運動，使機械位移信號轉換成電氣反饋信號并送入控制器中的伺服放大器，伺服放大器把這個信號與閥位指令相比較，以調整、控制調節汽閥的開度。假如輸入伺服放大器的閥位信號與伺服機構負反饋信號相加后為零，則電液轉換器的滑閥回到零位，油缸活塞上下腔處于壓力平衡狀態，活塞桿停止移動，調節汽閥則停留在該工位直到新的閥位指令進來。

3、小機安保系統在火電廠中運行方式及應用

3.1 小機安保系統的運行方式

安保系統通過啟動油及安全油兩條油路控制著主汽門操縱座，只有在安全油建立（油壓大于0.8MPa）亦即系統被復置時，才有可能使操縱座控制主汽門開啟。進入操縱座的啟動油首先要經過一個電磁操作閥，電磁操作閥是一個兩位四通閥，其閥位由兩個電磁鐵（20/SVOP，20/SVCL）控制。當20/SVOP激勵時，啟動油將進入操縱座，開啟主汽門，當20/SVCL激勵時，操縱座的啟動油將回油接通，關閉主汽門，開關時間是5～20秒。系統中主汽門的快速關閉受安全油控制。一旦安全油壓失去，主汽門將在1秒內自動迅速關閉。機組的機械超速保護由一只重錘式危急遮斷器以及一只油壓式復置的危急遮斷油門組成。當汽輪轉速超過允許值（6300±50rpm），危急遮斷器重錘出擊，危急遮斷油門動作，使安全油口打開迅速泄壓。

啟動時使電磁閥1842和1843同時帶電（計時開始），則電磁閥1842的端口與另一端口導通，此時電磁閥1843的端口和出口導通，建立啟動油和開關油。15秒鐘后電磁閥1842斷電復位，當啟動油建立后，一路形成開關油去危急遮斷器自動掛鉤同時自鎖，一路把速關閥活塞壓向活塞盤，使得活塞和活塞盤形成一個整體，這時建立左側的速關油，而右側的啟動油開始有節奏的泄放（這是通過一個節流件實現的，調整此節流件的大小，可以控制啟動油的泄放速度，從而控制速關閥開啟的時間），在兩側油壓的作用下使得活塞和活塞盤一起向右運動，從而帶動閥桿閥芯向開的方向運動。速關閥開啟，關閉泄油孔，為速關油的建立建立條件，這就是啟動油的作用。

為了簡化操作流程，油缸內的活塞在控油方式上分別采用啟動油和速關油，啟動油的泄放速度與電磁閥的斷電復位有關，當復位開關處于斷路時，啟動油的油耗量為0.2L/h。此時整個運行系統處于低壓模式，主要是防止高電壓極易引起啟電磁閥的復位調度。對于失電運行的電磁閥2222和2223任一帶電，使Dg40插裝閥上腔壓力油與回油口接通，這時彈簧力的作用使插裝閥開啟速關油迅速卸掉，關閉速關閥。而對于實驗電磁閥只要使電磁閥2309帶電，則與壓力油導通，對于速關油進行在線實驗。停止實驗時只須電磁閥失電即可，因為有節流孔板，速關閥部分位移和復位動作緩慢，不會出現速關閥關閉現象。

3.2 小機系統在汽輪機中的應用

當汽輪機在運行中出現故障時，危急保安裝置將速關閥中速關油卸掉使速關閥關閉，切斷進入汽輪機的汽源。危機保安裝置裝在前軸承座側面，滑閥可裝在殼體內的套筒中水平滑動，滑閥上有兩個控制凸肩，套筒與凸肩相應的端面起著對凸肩的限位和油路密封作用，危急保安裝置不投入工作時彈簧將滑閥推向與套筒端面接觸的位置。主要是因為液壓組合件來的開關油使危機保安裝置的滑閥處于工作位置，這樣，壓力油接口經節流孔板進入危急保安裝置。由于活塞的環形面積比凸肩的環形面積小，所以運行時速關油在滑閥上的作用力大于彈簧力，將滑閥凸肩密封地壓在套筒的端面上，這樣回油被切斷，而速關閥經油口流出殼體，通過液壓組合件進入速關閥。

速關閥是新蒸汽官網和汽輪機之間的主要關閉機構，在運行中當出現事故時，它能在最短時間內切斷進入汽輪機蒸汽，速關閥是由油壓控制的，開啟過程是通過液壓組合件來操作的，啟動油經過接口通到活塞前面，使活塞客服彈簧力并將其壓向活塞盤，而由液壓組合件來的速關油通過接口進入活塞盤后面，速關油壓力將活塞盤和活塞一起推到實驗活塞的終點位置，閥門也由閥桿提升而開啟，這時，活塞前的空間和液壓組合件中的回油口向通。當手動緊急停機閥或緊急停機電磁閥動作時速關油油路中的壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤后油壓力，于是活塞盤和閥桿、閥蝶被迅速推向關閉位置。活塞盤后殘留的部分速關油流入活塞和彈簧空間并經回油口排出。

4、結語

通過對火電廠小機系統的應用分析，使得筆者對火電廠小機系統的作用原理有了更為深刻的認知。這種調節方式能夠改善油缸內油量進出量，這種系統現已逐步適用于電廠行業，并已取得了較好的經濟效益。其次在優化系統結構上，在油路壓力傳感系統中，彈簧力大于活塞盤后油壓力，使閥蝶在短時間內推向關閉裝置，促進內部的液壓油的循環。

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