一种紧急汽动油泵远程手动控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种紧急汽动油泵远程手动控制系统及方法，包括：操作手柄、连杆机构和现场耦合机构；操作手柄与连杆机构连接，连杆机构通过现场耦合机构与用于控制汽轮机启停的启动控制装置连接；通过连杆机构、现场耦合机构作用于汽轮机蒸汽管路上的启动控制阀门，控制汽轮机的通汽，从而控制紧急汽动油泵的启停。本发明有益效果：遇到突发事故时能够在更短的时间内对设备进行操作，进一步节省了操作人员的反应及操作时间。

说明书

技术领域

本发明属于火力发电和原子能发电领域，特别是涉及一种紧急汽动油泵远程手动控制系 统及方法。

背景技术

目前使用的汽轮机润滑油系统为交流油泵和直流油泵。汽轮机润滑油系统在汽轮机系统 中起着非常重要的作用，其任务是可靠地向汽轮机发电机组的各轴承(包括支承轴承和推力 轴承)、盘车装置提供合格的润滑油，并带走主蒸汽通过轴传导、摩擦和湍流所产生的热量。 当交流油泵事故时，直流油泵对汽轮机系统提供润滑油，保证系统的安全运行。但此前有机 组运行事故时，交流油泵与直流油泵都不能及时的切入工作系统，导致重大事故的发生。

轴承断油是汽轮发电机组的恶性事故，它会造成设备严重损坏，甚至引起轴承箱着火或 爆炸。预防轴承断油的根本方法是设计具有高度可靠性的润滑油系统。

为了确保安全供油，发电厂设置了蒸汽驱动润滑油泵紧急供油系统。该系统必须在发电 厂失电时准时、可靠、自动地投入运行，并维持汽轮机转速，保证油泵的供油压力。按照常 规汽轮机的设置习惯，汽轮机设置了现场手动控制装置，操作人员可以在驱动汽轮机现场手 动控制，进行实验或者强制启动。但是，蒸汽驱动润滑油紧急供油系统一般设置在零米，而 控制室一般在汽轮机操作平台，例如12米平台，如果运行人员需要强制启动该套装置，极不 方便，尤其是紧急情况下，延迟了投运的时间。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种紧急汽动油泵远程手动控制系统及方 法，该系统及方法可以在汽轮机运转层进行远程操作控制，为运行人员提供了一个远程操作 平台，能够实现远程操控紧急汽动油泵的启停，为润滑油泵系统的安全运行提供了可靠的保 证。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种紧急汽动油泵远程手动控制系统，包括：操作手柄、连杆机构和现场耦合机构；

所述操作手柄与连杆机构连接，连杆机构通过现场耦合机构与用于控制汽轮机启停的启 动控制装置连接；

通过连杆机构、现场耦合机构作用于汽轮机蒸汽管路上的启动控制阀门，控制汽轮机的 通汽，从而控制紧急汽动油泵的启停。

所述操作手柄设置在与汽轮机主控室相同高度的操作平台上或者直接设置在汽轮机主控 室的操作平台上。

所述启动控制装置为由电磁阀控制的汽轮机自动主汽门。

所述启动控制装置包括：串联连接的速开主汽门和速关主汽门；所述速开主汽门包括： 电磁阀与气动阀组合在一起的电磁气动联动阀门；电磁阀与厂用电电源连接，气动阀与压缩 空气源相连。

所述速开主汽门和速关主汽门均设置在汽轮机进汽管道上，蒸汽依次流过速开主汽门、 速关主汽门和进气调节装置进入汽轮机内部。

一种紧急汽动油泵远程手动控制系统的方法，包括：

手动控制操作平台的操作手柄，通过连杆机构、现场耦合机构作用于汽轮机蒸汽管路上 的启动控制阀门，汽轮机系统通汽，转子运转带动紧急汽动油泵供给润滑油，紧急汽动油泵 启动；

手动控制操作平台的操作手柄，通过连杆机构、现场耦合机构作用于汽轮机蒸汽管路上 的启动控制阀门，起跳装置跳闸，阀门关闭，汽轮机系统停止通汽，紧急汽动油泵停止供给 润滑油，紧急汽动油泵停止工作。

连杆机构作用于汽轮机蒸汽管路上的启动控制阀门时，电磁阀失电，电磁阀失电使蒸汽 管路的压力发生变化，蒸汽管路的压力变化引起汽动油泵主蒸汽管道阀门的开启，阀门开启 度根据压力的变化而进行调节。

本发明的有益效果是：

采用本发明，遇到突发事故时能够在更短的时间内对设备进行操作，进一步节省了操作 人员的反应及操作时间。

本发明在紧急汽动油泵上设置远程操作连杆，将手动拉杆设置于主控室高度的操作平台， 方便紧急情况下可以从操作平台对汽动油泵进行远程控制。根据现场的具体布置，将操作连 杆从0m层连接到主控室层，从主控室层能够控制油泵的启动与停运。

附图说明

图1为本发明紧急汽动油泵实验系统结构示意图；

图2为本发明紧急汽动油泵启动系统结构示意图；

图3为本发明驱动汽轮机结构示意图。

其中，1.汽轮机本体，1-1.操作手柄，1-2.连杆机构，1-3.现场耦合机构，1-4.主汽母管的 汽动阀门，1-5.转运平台层，1-6.零米处，1-7.主蒸汽；

2-1.电磁阀，2-2.气动阀，2-3.速关主汽门，2-4.进汽调节装置，2-5.压缩空气源；

3-1.应急气源，3-2.汽轮机启动控制装置，3-3.转速定速机构，3-4.无动力自冷却机构，3-5. 无电显示仪表，3-6.排汽系统。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

一般地，汽轮机紧急汽动油泵系统包括：应急气源3-1经过蒸汽管路、汽轮机启动控制 装置3-2、进汽调节装置2-4与汽轮机本体1连接，汽轮机本体1与紧急汽动油泵连接。

轴承断油是汽轮发电机组的恶性事故，它会造成设备严重损坏，如轴颈及推力盘的磨损， 支承及推力轴承烧损，以及由此造成的转动部分与静止部分的碰撞，甚至引起轴承箱着火或 爆炸。

因此，为了保证汽轮机本体1的安全，在另外一些实施例中，设计了驱动汽轮机，如图 3所示，包括：依次连接的转速定速机构3-3、汽轮机本体1和无动力自冷却机构3-4；在汽 轮机本体1上分别连接无电显示仪表3-5和排汽系统3-6；

无电可显示仪表能够显示汽轮机转速等参数。无动力自冷却机构3-4可对其轴承实施无 外动力冷却，保证轴承温度处于安全范围。转速定速机构3-3通过调整汽轮机的阀门开度， 调整汽轮机进汽量，以保证汽轮机的转速恒定。驱动汽轮机的设计，保证汽轮机转速迅速达 到1500r/min，以提供合格的润滑油。

利用机组辅汽联箱储存的蒸汽作为应急气源3-1，也可以利用其它蓄热产生的蒸汽作为应 急气源3-1，作为驱动汽轮机的进汽。

驱动汽轮机的排汽可以进入自带的凝汽器冷凝后把凝结水排出并搜集。也可以将排汽直 接引入主机凝汽器。也可以通过专门的排大气管将排汽直接排入大气。

驱动汽轮机依靠联轴器和紧急汽动油泵联在一根轴上，并共同安装于钢制基座上。汽轮 机本体1、联轴器、紧急汽动油泵以及相关的蒸汽管路、进油管路、供油管路、相关的阀门、 相关的仪表等连同基座构成一个整体，可以用外罩密闭起来，安装于汽轮机车间。也可以没 有外罩开式安装、运行。

紧急汽动油泵的进油口通过进油管路与原发电厂的主油箱或者专门设置的油箱相连。

紧急汽动油泵的出油口，通过供油管路与原发电厂汽轮机润滑油母管相连，连接位置位 于射油器后的润滑油母管管路。在紧急油泵出口与原润滑油母管之间设置逆止阀，防止油的 倒流。

在汽轮机紧急汽动油泵系统的基础上，设计一种紧急汽动油泵远程手动控制系统，如图 1所示，具体包括：操作手柄1-1、连杆机构1-2和现场耦合机构1-3；全部为机械传动装置， 确保无电源时能够可用。操作手柄1-1设置在汽轮机操作平台上，操作手柄1-1与连杠机构 相连，并通过连杠机构、现场耦合机构1-3连接到汽轮机主汽母管的启动控制阀门1-4。由操 作手柄1-1通过连杆和现场耦合机构1-3即可控制汽动油泵的运行和停止，这样可以通过主 控室所处的转运平台层1-5的操作手柄1-1，手动控制启动油泵的启停。通过紧急汽动油泵远 程手动控制技术，能够在操作平台操作汽动油泵，为紧急情况下汽动油泵的运行或者实验提 供了更可靠的保障。现场耦合机构1-3可以选用电磁耦合器或者其他耦合装置。

紧急汽动油泵启动实验时，手动操作控制室层的操作手柄1-1，通过连杆机构1-2作用于 汽动油泵系统汽轮机主汽母管的启动控制阀门1-4，汽轮机系统通汽，转子运转带动汽动油泵 供给润滑油。

紧急汽动油泵停止实验时，手动操作控制室层的操作手柄1-1，通过连杆机构1-2作用于 汽动油泵系统汽轮机主汽母管的启动控制阀门1-4，起跳装置跳闸，汽动阀门关闭，汽轮机系 统通汽停止，汽动油泵停止供给润滑油。

另外，紧急汽动油泵在启动过程中，按照常规汽轮机的设置习惯，汽轮机设置了一个自 动主汽门，并由电磁阀2-1控制，作为汽动油泵系统汽轮机主汽母管的启动控制阀门1-4。当 失电时，电磁阀2-1动作，打开自动主汽门，主蒸汽1-7进入汽轮机，启动汽轮机。但是， 由于系统仅配置一个主汽门，可靠性较低。一旦这个主汽门不起作用，整个系统的功能将会 丧失。

因此，在另外一些实施例中，设置了紧急汽动油泵启动系统作为汽动油泵系统汽轮机主 汽母管的启动控制阀门1-4，如图2所示，具体包括：串联连接的速开主汽门和速关主汽门 2-3；速开主汽门包括：电磁阀2-1与气动阀2-2组合在一起的电磁气动联动阀门；电磁阀2-1 与厂用电电源连接，气动阀2-2与压缩空气源2-5相连。速开主汽门和速关主汽门2-3均设置 在汽轮机进汽管道上，主蒸汽1-7依次流过速开主汽门、速关主汽门2-3和进汽调节装置2-4 进入汽轮机内部，汽轮机本体1为进汽调节装置2-4提供转速反馈。

速开主汽门无外接受力下为常关状态，速关主汽门2-3无外接受力下为常开状态。

紧急汽动油泵系统备用时，原发电厂汽轮机正常运行，电磁阀2-1供电，气动阀2-2供 气，使弹簧压缩，速开主汽门关闭；手动旋转速关主汽门2-3手柄，速关主汽门2-3打开；

在备用状态下，能够远程操控电磁阀2-1进而操控速开主汽门，控制气泵系统的启停；

原发电厂失电时，停电使电磁阀2-1打开，压缩空气进入速开主汽门，速开主汽门自动 打开；蒸汽经速关主汽门2-3进入汽轮机做功，启动汽轮机；

在运行过程中，超速时经过汽轮机主轴飞锤撞击连杆使速关主汽门2-3快速关闭。

紧急汽动油泵正常启动时，紧急汽动油泵的启动首先是电磁阀2-1失电，电磁阀2-1失 电使汽压管的压力发生变化，汽压管的压力变化从而引起汽动油泵主蒸汽1-7管道阀门的开 启，阀门开启度根据压力的变化而进行调节。例如某紧急汽动油泵系统中，在失电情况下， 电磁阀2-1和双主汽门经过一系列的关联反应，主蒸汽1-7母管汽动阀门开启，蒸汽带动汽 轮机的转动，汽轮机带动润滑油泵对机组汽轮机提供润滑油。

本发明在紧急汽动油泵上设置远程操作连杆，将手动拉杆设置于主控室高度的操作平台， 例如12米平台，方便紧急情况下可以从操作平台对汽动油泵进行远程控制。根据现场的具体 布置，将操作连杆从零米处1-6连接到主控室层，从主控室层能够控制油泵的启动与停运。

系统设有失电紧急启动系统，由电磁阀2-1控制该系统的速开主汽门，在失电的紧急情 况下，速开主汽门打开，蒸汽进入驱动汽轮机，驱动汽轮机做功，带动润滑油泵转动，实现 对汽轮机提供润滑油，在惰走曲线的安全时间范围内，保证紧急情况下主汽轮机能够安全停 转。

该系统设有就地手动启动系统，可以在现场手动启动，以定期现场进行实验，确保随时 可以投入运行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。