秦山二期擴(kuò)建機(jī)組EH油系統(tǒng)運(yùn)行分析

郝征東 劉巍楠 肖 軍 姚 瑜 周 鵬

（1.中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300；2.浙江萬納神核機(jī)電工程有限公司，浙江 海鹽 314300）

1 EH油系統(tǒng)功能與組成

1.1 功能

汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)向控制汽輪機(jī)進(jìn)汽閥的閥位伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)和汽輪機(jī)超速保護(hù)控制器及自動停機(jī)脫扣裝置提供高壓動力油，滿足汽輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下對高壓動力油的需求，包括油量、油壓和油溫的需求。

本系統(tǒng)是一個單元閉環(huán)流動的油系統(tǒng)，閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)、超速保護(hù)控制器和自動停機(jī)脫扣裝置的排油回流到儲油箱中。

1.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由供油部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分、危急遮斷部分組成。

1.2.1 供油部分

分為供油裝置、自循環(huán)冷卻系統(tǒng)、油再生系統(tǒng)以及油管路及附件。

1）供油裝置

供油裝置的主要功能是提供控制部分所需要的液壓油及壓力，同時保持液壓油的正常理化特性和運(yùn)行特性。

由交流馬達(dá)驅(qū)動高壓柱塞泵，通過油泵吸入濾網(wǎng)將油箱中的抗燃油吸入，油泵出口的油經(jīng)過壓力濾油器通過單向閥流入和2個高壓蓄能器聯(lián)接的高壓油母管將高壓抗燃油送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)和危急遮斷系統(tǒng)。

泵輸出壓力可在0－21MPa之間任意設(shè)置。本系統(tǒng)允許正常工作壓力設(shè)置在11.0～15.0MPa，額定工作壓力為14.5MPa。

油泵啟動后，以全流量向系統(tǒng)供油，同時也給蓄能器充油，當(dāng)油壓到達(dá)系統(tǒng)的整定壓力14.5MPa時，高壓油推動恒壓泵上的控制閥，控制閥操作泵的變量機(jī)構(gòu)，使泵的輸出流量減少，當(dāng)泵的輸出流量和系統(tǒng)用油流量相等時，泵的變量機(jī)構(gòu)維持在某一位置，當(dāng)系統(tǒng)需要增加或減少用油量時，泵會自動改變輸出流量，維持系統(tǒng)油壓在14.5MPa。當(dāng)系統(tǒng)瞬間用油量很大時，蓄能器參與供油。

溢流閥在高壓油母管壓力達(dá)到定值時動作，起到過壓保護(hù)作用。

高壓母管上的壓力開關(guān)為自動啟動備用油泵和油壓偏離正常值時進(jìn)行報警提供信號。冷油器回水管道裝有電磁水閥，油箱內(nèi)裝有油溫測點(diǎn)以及提供油溫報警和閉鎖油泵啟動的油位信號，油位指示器安放在油箱的側(cè)面。

2）自循環(huán)冷卻系統(tǒng)

供油系統(tǒng)除正常的系統(tǒng)回油冷卻外，還增設(shè)一個獨(dú)立的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以確保在非正常工況（例如：環(huán)境溫度過高）下工作時，油箱油溫能控制在正常的工作溫度范圍之內(nèi)。

冷卻系統(tǒng)可以由溫度開關(guān)控制，也可以由人工控制啟動或停止。

3）抗燃油再生裝置

用來儲存吸附劑，使抗燃油得到再生的裝置（使油保持中性、去除水份）。該裝置主要由硅藻土濾器+纖維素濾器+精密濾器串聯(lián)組成。

一個精密過濾器、一個纖維素濾器和一個硅藻土濾器相串聯(lián)，安裝在獨(dú)立循環(huán)濾油的管路上，打開裝置前的截止閥，即可以使裝置投入運(yùn)行，關(guān)閉截止閥即可停止使用裝置。

每個濾器上還裝有一個壓力表，當(dāng)濾器需要檢修時，此壓力表就指出不正常的高壓力。硅藻土濾器、纖維素濾器以及精密過濾器均為可調(diào)換濾芯的結(jié)構(gòu)。當(dāng)管路上的閥門關(guān)閉時，濾器蓋可以拆去，以便調(diào)換濾芯。

4）油管路系統(tǒng)

油管路系統(tǒng)主要由一套油管及附件和8個高壓蓄能器、4個低壓蓄能器組成。油管的作用是連接供油系統(tǒng)、危急遮斷系統(tǒng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并使之構(gòu)成回路。

1.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

高壓主汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)2臺，高壓調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)4臺，低壓再熱主汽閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)6臺，低壓再熱截止閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)6臺。

1.2.3 危急遮斷

保護(hù)系統(tǒng)包括：OPC/AST電磁閥組件、薄膜閥、危急遮斷器、危急遮斷器滑閥、保安操縱裝置及手動噴油截止閥。

2 EH油系統(tǒng)的運(yùn)行與控制

2.1 有壓回油油壓的建立

EH有壓回油是主汽門及調(diào)門油動機(jī)活塞在電液伺服閥控制下的正?；赜图皺C(jī)組跳閘時油動機(jī)油缸內(nèi)的回油。

低壓蓄能器為膽囊式的，平時正常運(yùn)行時保持有壓回油管壓力在0.2MPa.g左右，主要作用是汽機(jī)跳閘后，由于有壓回油量較大，這時靠它吸收部分回油，以使回油通暢達(dá)到汽門快速關(guān)閉的作用。

有壓回油的壓力主要是由伺服閥的噴嘴排油口節(jié)流的回油量，以及回油管上裝設(shè)的低壓蓄能器氮壓決定，使一定壓力的油經(jīng)過濾網(wǎng)和一個冷油器返回油箱。

回油要經(jīng)過冷油器回油箱，冷油器又要求油壓大于水壓，因此在EH油進(jìn)油箱前加了濾網(wǎng)，人為的讓回油壓力升高，以保證冷油器的工作安全，即保證抗燃油的品質(zhì)。

2.2 汽機(jī)的掛閘與脫扣

2.2.1 汽機(jī)掛閘

汽機(jī)掛閘就是使AST母管和OPC母管建立油壓，使汽機(jī)主汽閥、再熱截止閥和再熱調(diào)節(jié)閥開啟，使主調(diào)節(jié)閥處于可調(diào)節(jié)狀態(tài)，為汽機(jī)啟動做好準(zhǔn)備。

掛閘操作分兩部分：

1）機(jī)械脫扣裝置復(fù)位：也稱為就地掛閘。如果機(jī)械脫扣裝置處于已動作狀態(tài)，必須通過機(jī)械脫扣裝置上的手動復(fù)位桿進(jìn)行復(fù)位，使得保安油回路封閉；如果潤滑油系統(tǒng)未啟動，保安油就沒有壓力，隔膜閥還是處于開啟狀態(tài)。等到潤滑油系統(tǒng)啟動，保安油建立起壓力，隔膜閥自動關(guān)閉。

2）主控室掛閘：操縱員通過DEH手動操作盤上的“LATCH”按鈕實(shí)現(xiàn)掛閘操作。掛閘操作只有當(dāng)所有遙控脫扣信號消失后才有效，在汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)繼電回路中，脫扣繼電器失電導(dǎo)致汽機(jī)脫扣，所有遙控脫扣信號都會使脫扣繼電器失電并且通過自保持回路將這種脫扣保護(hù)自保持?！癓ATCH”按鈕的作用就是使脫扣繼電器重新帶電，從而使AST電磁閥線圈重新得電，使AST電磁閥關(guān)閉。

2.2.2 汽機(jī)脫扣

有兩種方式可以使AST母管卸壓，即汽機(jī)脫扣。一種是機(jī)械脫扣，另一種是遙控信號脫扣。

1）機(jī)械脫扣

由安裝在機(jī)頭的機(jī)械脫扣裝置通過對保安油油壓的控制來實(shí)現(xiàn)對隔膜閥的控制。

有兩種方式可以引發(fā)機(jī)械脫扣裝置動作：就地手動脫扣和機(jī)械超速飛錘動作。

2）遙控信號

脫扣通過連接在AST母管上的AST電磁閥來實(shí)現(xiàn)，正常運(yùn)行時AST電磁閥帶電關(guān)閉，遙控信號使AST電磁閥失電開啟將AST母管卸壓。

遙控信號包括所有自動脫扣信號以及由主控室緊急脫扣按鈕發(fā)出的手動脫扣信號，其特點(diǎn)是變送器將各種保護(hù)參數(shù)先轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)脫扣繼電器回路使AST電磁閥失電引發(fā)脫扣。為了實(shí)現(xiàn)汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠性，汽機(jī)遙控脫扣設(shè)置了兩個獨(dú)立的保護(hù)通道，從AST電磁閥、繼電器回路到供電電源實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的雙重保護(hù)，所有的保護(hù)信號都被重復(fù)配置到兩個獨(dú)立的通道中去。

AST電磁閥的連接方式為：A通道兩個電磁閥并聯(lián)，B通道兩個電磁閥并聯(lián)，A通道與B通道串聯(lián)。這種連接方式既保證了動作的可靠性，還大大降低誤動概率，并且使得功率運(yùn)行時通道具有可試驗(yàn)性。

3 相關(guān)試驗(yàn)

3.1 EH調(diào)節(jié)油泵自啟動試驗(yàn)

每月一次，驗(yàn)證EH油泵出口壓力低備用泵自啟動邏輯。通過就地聯(lián)動按鈕使電磁閥動作，使壓力開關(guān)所在油回路泄壓、動作，使備用油泵起動。試驗(yàn)時，母管壓力不受影響。備用油泵起動開關(guān)的試驗(yàn)還可以通過打開現(xiàn)場的手動閥進(jìn)行。

3.2 汽輪機(jī)調(diào)速油箱液位開關(guān)動作試驗(yàn)

機(jī)組每次大修后的啟動階段，檢查汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油箱液位開關(guān)在油箱液位變化并到達(dá)各開關(guān)整定值時動作正常，各開關(guān)報警邏輯及相應(yīng)的聲光報警正確。

通過試驗(yàn)電磁鐵移動液位開關(guān)，依次觸發(fā)油箱液位低低、低、高報警，并在DCS中通過開關(guān)量動作和主控光子牌來驗(yàn)證報警觸發(fā)。

3.3 汽輪機(jī)保護(hù)通道邏輯檢查試驗(yàn)

機(jī)組每次大修后，汽輪機(jī)啟動前檢查汽輪機(jī)保護(hù)通道邏輯的正確性及可用性，確保機(jī)組安全運(yùn)行。

通過DEH觸發(fā)相關(guān)汽機(jī)保護(hù)信號動作，并通過壓力開關(guān)高低定值觸發(fā)分別驗(yàn)證A、B列電磁閥是否按要求動作。

本試驗(yàn)驗(yàn)證的信號：潤滑油壓低、EH油壓低、凝汽器真空低、軸向位移高、汽輪機(jī)超速保。

［1］秦山核電二期擴(kuò)建工程汽輪機(jī)控制及保護(hù)系統(tǒng)手冊[Z].

［2］秦山核電二期擴(kuò)建工程汽輪機(jī)調(diào)節(jié)油系統(tǒng)手冊[Z].