•                                              快速關斷閥

  
  

   快速關斷閥是熱電廠機組安全系統(tǒng)的重要組成部分，是保證抽汽機組安全運行、防止抽汽管道蒸汽倒流引起汽輪機超速事故的重要安全設備。

快速關斷閥

    快速關斷閥是熱電廠機組安全系統(tǒng)的重要組成部分，是保證抽汽機組安全運行、防止抽汽管道蒸汽倒流引起汽輪機超速事故的重要安全設備。為此，國家電力公司在其下發(fā)的《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中第9.1.10條特別強調“抽汽機組的可調整抽汽逆止門應嚴密、聯(lián)鎖動作可靠，并須設置有能快速關閉的抽汽截止門，以防止抽汽倒流引起超速“。當前抽汽機組為了防止抽汽倒流引起超速采用的安全措施是在抽汽管道上安裝逆止門，但是當前應用的抽汽逆止門關閉響應慢、關閉不嚴密、可靠性差、無法有效防止抽汽倒流的缺陷，曾經(jīng)造成數(shù)起抽汽倒流引起嚴重超速的重大事故，存在安全生產(chǎn)的重大隱患，因此很有必要在此管路上加裝一種新型的、更安全可靠的快速關閉閥以有效防止事故的發(fā)生，切實提高機組的安全性能。 

電液控制快速關斷閥結構及原理

   由液壓執(zhí)行器、機械轉換機構、三偏心蝶閥及電氣控制系統(tǒng)四部分組成。

1、 液壓執(zhí)行器

   液壓執(zhí)行器由一個集成式液壓控制系統(tǒng)、由動力油源、蓄能器、控制閥塊、油缸等組成，執(zhí)行器的液壓油缸輸出為直行程，油缸活塞與機械轉換機構的齒條通過螺紋連接在一起。

2、 機械轉換機構

   機械轉換機構由一條齒條、齒輪傳動機構組成，由它把液壓油缸的直行程輸出轉換為角行程輸出。機械轉換機構通過法蘭與閥門本體連接起來，其內的齒輪直接與蝶閥的驅動相連，帶動蝶閥閥板執(zhí)行各種動作，從而實現(xiàn)執(zhí)行器對蝶閥的控制，完成快關等各種動作功能。

3、 閥門

   閥門具有良好的嚴密性、零泄漏、無卡澀、壽命廠、力矩小。為保證閥門運行的安全性和可靠性，與電液控制快速關斷裝置配套的閥門，應選用優(yōu)質三偏心金屬密封蝶閥。有多種進口和國產(chǎn)閥門可選。

4、 電氣控制系統(tǒng)

   電氣控制部分由操作單元、控制器、顯示和報警單元組成。

   操作單元有自動、手動、遠方和就地操作方式。在自動方式下，接受汽輪機主汽門關閉或油開關跳閘等保護信號，對閥門實施快速關閉；在控制室內可進行手動遠方操作，對閥門實施快速關閉，正常開啟和關閉、閥門活動試驗等功能；設有與手動遠方操作相同功能的手動就地操作方式，以便于調整試驗和在事故情況下的緊急處理。

   控制器接受操作單元信息，進行邏輯判斷，輸出功能指令，控制電磁閥、實現(xiàn)各種功能控制。電磁閥為常態(tài)失電、帶電工作?？刂破鬟€接受系統(tǒng)油壓信號，控制油泵的啟、停，使油系統(tǒng)保持恒壓運行。

   顯示和報警單元設有：閥門“開啟”“關閉”“活動試驗”“快關”等工作狀態(tài)顯示；油系統(tǒng)油壓低、油箱油位低、蓄能器氣壓低、電機過熱等故障報警。

   工作原理：電液控制快速關斷閥由電氣控制裝置、執(zhí)行機構和閥門組成，結構原理?？刂菩盘柾ㄟ^控制器輸出控制指令，由液壓執(zhí)行機構驅動閥門動作，實現(xiàn)各種控制功能。 

一種新型彈簧快速關斷閥

   快速關斷閥（快關閥）是電廠汽輪機組安全系統(tǒng)的重要組成部分，是保證汽輪機組安全運行、防止管道蒸汽倒流引起汽輪機超速事故的重要安全器件。目前抽汽機組為了防止抽汽倒流引起超速采用的安全措施是在抽汽管道上安裝逆止閥，但是當前應用的抽汽逆止閥存在事故關閉時響應慢、不嚴密、無法有效防止抽汽倒流的缺陷，曾有機組因此發(fā)生過重大事故。

   彈簧快關閥就是針對以上問題所研發(fā)的一種新型的集成型電液控制快關閥，其以彈簧作為快關動力，采用先進的電液控制技術進行自動控制，閥門及其驅動控制機構自成一體，不需要外供控制油源，采用集成化、模塊化設計。

結構與工作原理

   彈簧快關閥由液壓執(zhí)行器、機械轉換機構、閥門及電氣控制箱組成。

（1）液壓執(zhí)行器

   液壓執(zhí)行器包括REXA動力單元、雙作用油缸、快關電磁閥以及用于檢測雙作用油缸桿極限位置的接近開關組件。這些組件采用集成化、模塊化設計的方法有機地結合到一起，結構緊湊，無外部油源和油管路。該液壓執(zhí)行器是一個閉式執(zhí)行器（也即油箱封閉），因而克服了傳統(tǒng)的開式液壓執(zhí)行器必須保證油箱豎直向上的缺點，滿足任意閥門軸安裝方向的要求。

（2）機械轉換機構

    機械轉換機構由一個齒條和齒輪傳動機構組成，把雙作用油缸的直行程輸出轉換為角行程輸出。齒條的一端與雙作用油缸的活塞桿相連，另一端與快關彈簧組件連接。機械轉換機構通過法蘭與閥門連接起來，其內的齒輪直接與閥門的驅動軸相連，帶動閥門閥板執(zhí)行各種動作，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行器對閥門的控制，完成快關等各種動作功能。

（3）閥門

    為保證閥門運行的安全性和可靠性，快關閥的閥門選用了具有嚴密性、零泄漏、無卡澀、壽命長、力矩小等特點的三偏心金屬密封蝶閥，其主要由閥體、蝶板、閥軸等組成。

（4）電氣控制箱

    電氣控制箱包括操作顯示、傳感驅動、可編程邏輯控制單元（PLC）和箱體等部分，既可以就地完成所有操作，也可以實現(xiàn)集控室遠方操作和與汽輪機主汽閥關閉等保護信號聯(lián)動的自動快關。當電氣控制箱接收到慢速開啟或關閉閥門的指令時，它發(fā)出指令讓REXA動力單元1上的步進電機帶動油泵正反轉，從而向雙作用油缸2的右或左腔輸出高壓油，推動機械轉換機構以實現(xiàn)閥門的慢速開啟與關閉。當接收到快關指令，快關電磁閥3帶電，油缸兩腔溝通卸油壓，在快關彈簧5的作用下閥門快速關閉。

    在電氣控制箱故障情況下，可通過手搖液壓執(zhí)行器電機上的手輪使閥門緩慢關閉。此外還可將液壓執(zhí)行器上的旁通閥打開，使快關閥在斷電的情況下實現(xiàn)較快關閉。

主要功能及性能指標

（1）慢速開關

   當PLC接收到慢速開關信號后，給步進電機發(fā)出脈沖指令，使電機朝相應的方向運轉，將高壓油輸入到雙作用油缸的右側或左側，從而帶動齒輪及閥門朝開啟方向或關閉方向運動，當接收到全開或全關位置的信號后，PLC仍持續(xù)發(fā)出指令一段時間確保閥門到達全開和全關位置。

（2）保位

   當PLC未接收到任何指令時，電機、泵及齒輪不做任何運動。由于設備中的液壓元件采用的是無泄漏式元件，因此閥門在此狀態(tài)下保位。

（3）快速關閉

   當PLC接收到快關信號后，PLC讓快關電磁閥帶電，雙作用油缸兩腔溝通卸油壓，在快關彈簧的作用下，閥門快速動作至全關位置。

（4）緩沖

   為了減小閥門在快關過程中形成的沖擊，在閥門關至10%的行程時，雙作用油缸中增加了可變節(jié)流緩沖。

5）狀態(tài)顯示及報警

    對閥門“開啟”、“關閉”、“快關”等工作狀態(tài)進行顯示，同時對“驅動器錯誤”、“開關閥時間過長”等故障進行監(jiān)測和報警?？礻P閥的主要性能指標如下：

（1）閥門全行程正常開啟、關閉時間為45s。

（2）閥門全行程快關時間小于0.8s。