本實用新型屬于一種汽輪機啟動掛閘系統(tǒng)，尤其是在全空冷及純水冷機組中一種可應用掛閘系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽輪機啟動過程中，掛閘是由DEH發(fā)出掛閘信號，通過兩路來實現(xiàn)掛閘的。一路是通過復位高壓保安油電磁閥，使AST電磁閥帶電關(guān)閉及OPC電磁閥失電關(guān)閉，從而使卸荷閥關(guān)閉，遮斷泄油通道，建立起AST安全油壓，實現(xiàn)主汽門及調(diào)門的可調(diào)狀態(tài)；另一路是通過就地復位手柄掛閘，高壓啟動油泵來的低壓安全油進入隔膜閥，使隔膜閥上腔起壓，壓下連桿，遮斷泄油通道，從而建立起低壓安全油壓。兩路同時滿足，AST電磁閥前三個油壓開關(guān)接收到油壓建立信號。在DEH上發(fā)出已掛閘信號。汽輪機實現(xiàn)掛閘。

低壓保安系統(tǒng)掛閘過程中高壓啟動油泵的主要作用是引入一股壓力油進入隔膜閥上腔，使隔膜閥關(guān)閉。同時在掛閘手柄的作用下進入危急遮斷系統(tǒng)滑閥腔室，推動滑閥使之堵塞卸油口，從而建立低壓保安油壓。高壓啟動油泵主要是在啟動過程中使用，因此可以通過合理的系統(tǒng)改進取消高壓啟動油泵，使汽輪機同樣實現(xiàn)掛閘。

另外汽輪機在啟動沖轉(zhuǎn)過程則受制于高壓啟動油泵的運行狀態(tài)，由于高壓啟動油系統(tǒng)與主油泵系統(tǒng)共用相同油管路，只在泵的出口設(shè)計有逆止門。在汽機轉(zhuǎn)速上升，主油泵出力后，往往由于逆止門卡澀或不嚴，導致主油泵向高啟泵側(cè)竄油，導致高啟泵憋泵。同時高啟泵溢油閥在動作不正常的情況下也會導致泵本體受損。長時間運行往往導致高啟泵電機發(fā)熱故障，泵不再出力，嚴重時可使泵體葉輪抱死。直接影響機組的再次啟動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供了一種為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本實用新型提供的一個實施例，本實用新型提供了一種汽輪機啟動掛閘系統(tǒng)，包括氣缸，以及與氣缸相連的壓縮空氣系統(tǒng)和掛閘手柄，所述掛閘手柄的一端連接碰鉤，碰鉤下方連接至滑閥，滑閥一端連接噴油試驗裝置，另一端出口連接至溢油閥，其中：噴油試驗裝置和溢油閥通過自動停機油管僅與主油泵相連，自動停機油管與隔膜閥a上腔連接，隔膜閥a下腔進口一端與AST油總管相連，出口一端連接隔膜閥b，隔膜閥b上腔一端通過溢流放氣管及電磁閥c連接至對空排放管，另一端通過壓縮空氣管及電磁閥b連接至壓縮空氣進氣系統(tǒng)；隔膜閥b下腔出口一端連接至無壓回油管道。

進一步，壓縮空氣系統(tǒng)一條回路連接在氣缸上，通過電磁閥a控制進氣量；壓縮空氣系統(tǒng)另一條壓縮空氣管通過電磁閥b連通至隔膜閥b上腔。

進一步，在隔膜閥b上腔設(shè)有遠傳壓力開關(guān)和就地壓力表。

進一步，所述隔膜閥b上腔進氣壓縮空氣管道和溢流放氣壓縮空氣管道其管徑不同，放氣壓縮空氣管道管徑大于進氣壓縮空氣管道管徑。

進一步，壓縮空氣管道上所加的電磁閥a和電磁閥b兩個電磁閥類型既可以是交流電磁閥，也可以是直流電磁閥。

本實用新型針對汽輪機啟動掛閘過程中的特點，對低壓保安系統(tǒng)進行改造，取消了高壓啟動油泵，在低壓保安系統(tǒng)中增加了一只隔膜閥，同時在第二只隔膜閥上腔引入了一股壓力足夠的壓縮空氣。并在壓縮空氣入口管道上加裝電磁閥b，并在隔膜閥上腔溢流放氣管路加裝了電磁閥c，使之能夠合理開關(guān)，以控制第二只隔膜閥的開關(guān)狀態(tài)。同時使兩個電磁閥與低壓保安油壓建立聯(lián)鎖邏輯關(guān)系，以控制第二只隔膜閥的開關(guān)狀態(tài)，從而確保機組處于安全的可靠狀態(tài)。

本實用新型的特點在于：

1.減少了投資，節(jié)約了成本。

相比于初期高壓啟動油泵的投資，改造后增加的壓縮空氣管道及電磁閥的投入微乎其微。取消油泵后不僅機務設(shè)備管道投資減少，其相關(guān)的電氣開關(guān)、接線也隨之消失。DCS邏輯組態(tài)邏輯也大幅精簡，整體投入都隨之削減。

2.減少了運行操作，降低了運行成本。

高壓啟動油泵取消后，直接減少了啟動過程中高壓啟動油泵的繁瑣操作，簡化了啟動程序，降低了啟動過程中運行人員人力的投入。而壓縮空氣電磁閥的操作簡單快捷，其開關(guān)狀態(tài)均可由邏輯控制。省去了就地檢查注油排空等繁瑣程序，整個啟機過程簡潔方便。

3.降低了檢修維護的成本。

高壓啟動油泵運行則必然需要設(shè)備檢修等部門投入人力、物力對其本體、溢油閥及相關(guān)系統(tǒng)定期檢查、維護。以保證其運行狀態(tài)的正常。而高壓啟動油泵一旦發(fā)生故障，則需要投入檢修力量進行修復，必要時還需聯(lián)系廠家對其檢查修理。其程序繁瑣，處理麻煩。直接取消后則一切問題隨之消失。而相比兩個電磁閥的檢修維護成本則大幅削減。

4.降低了機組無法啟動的風險。

汽輪機在啟動掛閘時，高壓啟動油泵一旦故障，則導致機組無法啟動。取消后則降低了啟動過程中機組無法啟動及啟動后發(fā)生意外的風險。而增加壓縮空氣管道及電磁閥后，由于其氣源穩(wěn)定，且進氣電磁閥采用帶電開啟，溢流放氣管出氣電磁閥采用失電開啟，其可靠性也相對增加，同時也保證了機組運行過程中的可靠安全。

5.降低了機組啟動階段的廠用電耗。

由于高壓啟動油泵在機組啟動階段一直處于運行狀態(tài)，在改造取消后，廠用電耗自然也隨之降低，也在某種程度上減少了機組的運行成本。

附圖說明

圖1是汽輪機啟動系統(tǒng)原結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是汽輪機啟動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、電磁閥a；2、氣缸；3、掛閘手柄；4、飛錘；5、大軸；6、碰鉤；7、滑閥；8、溢油閥；9、噴油試驗裝置；10、主油泵；11、高壓啟動油泵；12、隔膜閥a；13、隔膜閥b；14、壓力開關(guān)；15、電磁閥c；16、電磁閥b。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

如圖2所示，一種汽輪機啟動掛閘系統(tǒng)，包括氣缸2，以及與氣缸2相連的壓縮空氣系統(tǒng)和掛閘手柄3，掛閘手柄3的一端連接碰鉤6，碰鉤6上設(shè)有大軸5和飛錘4，碰鉤6下方連接至滑閥7，滑閥7一端連接噴油試驗裝置9，另一端出口連接至溢油閥8，其中，噴油試驗裝置9和溢油閥8通過自動停機油管僅連接主油泵10，自動停機油管連與隔膜閥a12上腔連接，隔膜閥a12下腔進口一端與AST油總管相連，出口一端連接隔膜閥b13下腔進口，隔膜閥b13上腔一端通過溢流放氣管及電磁閥c15連接至對空排放管，另一端通過壓縮空氣管及電磁閥b16連接至壓縮空氣進氣系統(tǒng)；隔膜閥b13下腔出口一端連接至無壓回油管道。

其中，壓縮空氣系統(tǒng)一條回路連接在氣缸2上，通過電磁閥a1控制進氣量；壓縮空氣系統(tǒng)另一條壓縮空氣管通過電磁閥b16連通至隔膜閥b13上腔。在主油泵10和滑閥7之間的溢油閥8設(shè)有兩個。噴油試驗裝置9上設(shè)有試驗手柄。

圖2結(jié)合圖1所示，系統(tǒng)的改造取消了高壓啟動油泵11，克服了汽輪機啟動過程中高壓啟動油泵故障造成機組無法啟動的缺陷。同時也節(jié)約了成本，減少了機組啟動運行階段的操作步序。在低壓保安系統(tǒng)中原有的隔膜閥后串聯(lián)增加了一只隔膜閥，其位置應在原有第一只隔膜閥后約50cm處。同時在隔膜閥上腔引入了一股壓力足夠的壓縮空氣作為隔膜閥上腔的動力氣源，其氣源取自掛閘四通電磁閥前壓縮空氣管道。使之能夠在壓縮空氣的作用下關(guān)閉，截斷AST總管回油。其隔膜閥同樣設(shè)計增加溢流放氣管道，而溢流放氣管道出口對空開啟，同時在隔膜閥上腔壓縮空氣進口管道上及溢流放氣管出口管上分別加裝一個電磁閥，并且使之能夠跟隨邏輯合理開關(guān)，以控制隔膜閥的開關(guān)狀態(tài)。

加裝的兩個電磁閥可以與低壓保安油壓建立聯(lián)鎖邏輯關(guān)系，在主油泵出力隔膜閥a12關(guān)閉后，低壓保安油壓建立，可聯(lián)鎖關(guān)閉電磁閥b16，切斷壓縮空氣氣源，使隔膜閥b13打開。另外機組在運行過程中，電磁閥b16有可能存在不嚴密的情況，導致壓縮空氣漏入隔膜閥b13，有可能使隔膜閥b16再次關(guān)閉，威脅機組安全。則加裝的第二只電磁閥c15跟隨低壓保安油壓建立信號聯(lián)鎖開啟，使隔膜閥上腔壓力泄去，確保隔膜閥b13的開啟狀態(tài)，從而使機組處于安全的可靠狀態(tài)。

另外，在隔膜閥上腔設(shè)計遠傳壓力開關(guān)14及就地壓力表，監(jiān)測隔膜閥上腔氣壓狀態(tài)，以判斷隔膜閥開關(guān)狀態(tài)。在掛閘手柄前也有一個四通電磁閥，控制壓縮空氣進入氣缸而使掛閘手柄處于可控狀態(tài)。

所增加的隔膜閥上腔進氣壓縮空氣管道和溢流放氣壓縮空氣管道其管徑應是不同的，放氣管道管道管徑應比進氣管道管徑略粗，以確保隔膜閥上腔能夠快速泄壓，放氣管道應對空開啟，直接外排。從而使隔膜閥快速開啟。

壓縮空氣管道上所加的電磁閥a1和電磁閥b16兩個電磁閥類型既可以是交流電磁閥，也可以是直流電磁閥。但必須保證電磁閥具備長期帶電的功能。其中隔膜閥上腔進氣管道電磁閥必須為帶電打開，失電關(guān)閉；而出口流放氣管道必須為失電打開，帶電關(guān)閉。

在汽輪機掛閘過程中，掛閘指令發(fā)出，電磁閥均帶電動作。四通電磁閥為電磁閥a1帶電打開，第二只隔膜閥b13上腔壓縮空氣進口電磁閥b16帶電打開，溢流放氣管道電磁閥c15帶電關(guān)閉。壓縮空氣分兩路分別進入氣缸和第二只隔膜閥b13上腔，進入氣缸的一路使掛閘手柄3復位，推動碰鉤6，使其聯(lián)動滑閥7，封閉卸油口；另一路進入第二只隔膜閥b13上腔，壓下連桿，使隔膜閥b13關(guān)閉，截斷AST油總管回油。待AST電磁閥帶電后，高壓保安油壓建立，從而使汽輪機成功掛閘。

而汽輪機啟動沖轉(zhuǎn)后，主油泵10逐漸出力，第一只隔膜閥a12上腔油壓建立，隔膜閥a12關(guān)閉。同時壓力油進入滑閥7腔室，推動滑閥7進一步封閉卸油口。從而使低壓保安油壓建立。此時可取低壓保安油壓建立信號作為聯(lián)鎖邏輯使三個電磁閥分別動作，四通電磁閥a1失電關(guān)閉，切斷壓縮空氣氣源，使氣缸失氣，則掛閘手柄3在壓力油的作用下，仍然不會向脫扣方向動作；而加裝的電磁閥b16失電關(guān)閉，電磁閥c15失電打開。則使第二只隔膜閥b13上腔氣壓失去，隔膜閥打開。由于兩個隔膜閥為串聯(lián)布置，則低壓保安油壓不會泄去，機組仍處于掛閘狀態(tài)。

為防止電磁閥b16的嚴密性不可靠，造成第二只隔膜閥b13仍進氣關(guān)閉，則電磁閥c15失電常開，以泄去隔膜閥上腔的氣壓，確保第二只隔膜閥b13的開啟狀態(tài)。在危機遮斷裝置動作時，則與改造前狀態(tài)一致，第一只隔膜閥a12動作泄去低壓保安油，保障機組的可靠安全。

本實用新型并不局限于上述實例，在本實用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。