褚 琴

浙江汽輪成套技術(shù)開發(fā)有限公司 浙江 杭州 310000

1 技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于火電廠的雙抽汽輪機(jī)軸向推力保護(hù)系統(tǒng)。

2 背景技術(shù)

汽輪機(jī)軸向推力的產(chǎn)生是由于蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)時(shí),除了產(chǎn)生推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)做功的周向力外,還產(chǎn)生與軸線平行的軸向推力。在某些特殊的雙抽汽輪機(jī)設(shè)計(jì)中,存在多汽缸間的氣流反向,那么在特定工況下,也可能產(chǎn)生反向推力。軸向推力由工作面推力瓦和非工作面推力瓦塊來承受。推力溫度是隨軸向推力的變化而相應(yīng)的變化,軸向推力過大會(huì)導(dǎo)致推力瓦塊局部或全部融化,致使通流部件的嚴(yán)重?fù)p壞。

雙抽汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)通過測(cè)量汽輪機(jī)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力值,可以計(jì)算出軸向推力值,測(cè)點(diǎn)包括輪室壓力、一抽壓力、一抽溢流管壓力、非調(diào)抽汽壓力、二抽壓力、二抽溢流管壓力、二抽過載閥壓力。軸向推力設(shè)置四檔報(bào)警值,到達(dá)報(bào)警值后,DEH系統(tǒng)做出相應(yīng)的動(dòng)作,保證軸向推力不超標(biāo)。汽輪機(jī)由于應(yīng)用場(chǎng)合多樣化,在電力行業(yè)余熱汽源參數(shù)低又不穩(wěn)定,為充分利用能源,采用余熱蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī),不足部分需要通過切換到汽輪機(jī)中間補(bǔ)汽的方式做功補(bǔ)足。

如圖1所示,目前的切換控制方式是利用轉(zhuǎn)速傳感器采集汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào),傳送到轉(zhuǎn)速PID控制器與內(nèi)部設(shè)定值比較,經(jīng)放大后輸出兩路控制信號(hào),分別控制主進(jìn)汽管道的調(diào)節(jié)汽閥的開度以及補(bǔ)汽蒸汽管道的調(diào)節(jié)閥的開度,從而通過調(diào)節(jié)進(jìn)汽量來調(diào)節(jié)調(diào)整汽機(jī)出力,使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)定值。當(dāng)主調(diào)節(jié)閥全開時(shí)用轉(zhuǎn)速PID控制補(bǔ)汽調(diào)節(jié),由于都采用同一組PID控制兩個(gè)調(diào)節(jié)閥,當(dāng)閥門切換時(shí),容易造成擾動(dòng),而且由于轉(zhuǎn)速反饋相對(duì)壓力變化有滯后,因此此種方式補(bǔ)汽調(diào)節(jié)能力弱,適用于補(bǔ)汽量小的運(yùn)行工況,當(dāng)補(bǔ)汽量大時(shí)或壓力波動(dòng)時(shí)難控制,還容易造成葉片壓差過大進(jìn)而保護(hù)停機(jī)。

圖1 是現(xiàn)有補(bǔ)汽控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

3 實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足,提供一種用于火電廠的給水泵汽輪機(jī)補(bǔ)汽控制系統(tǒng),該補(bǔ)汽控制系統(tǒng)應(yīng)能快速地調(diào)節(jié)補(bǔ)氣氣源,從而確保汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)成本較低的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:

火電廠給水泵汽輪機(jī)的補(bǔ)汽控制系統(tǒng),包括一轉(zhuǎn)速PID控制器,其信號(hào)輸入端與鍋爐給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器連接,其控制端與主進(jìn)汽管道上的調(diào)節(jié)汽閥連接;其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括一壓力PID控制器、設(shè)置在主進(jìn)汽管道上的第一壓力變送器以及設(shè)置在補(bǔ)汽管道的第二壓力變送器,第一、第二壓力變送器與壓力PID控制器的信號(hào)輸入端連接,壓力PID控制器的控制端與補(bǔ)汽蒸汽管道上的管道調(diào)節(jié)閥連接,所述壓力PID控制器與所述轉(zhuǎn)速PID控制器之間連接并雙向通信。

所述管道調(diào)節(jié)閥連接的壓力范圍是0.3-0.9MPa(g)。

本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用高性能的轉(zhuǎn)速PID控制器以及壓力PID控制器作為控制系統(tǒng)的核心,通過兩個(gè)PID控制器的聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)汽汽源自動(dòng)切換控制,保證汽源的無擾快速切換,維護(hù)汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,節(jié)省工廠的運(yùn)行成本;使用的元器件少、接線簡(jiǎn)單、施工調(diào)試方便省時(shí)。

附圖說明

4 具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

如圖2所示,本實(shí)用新型提供的火電廠給水泵汽輪機(jī)的補(bǔ)汽控制系統(tǒng),包括一轉(zhuǎn)速PID控制器1,其信號(hào)輸入端與鍋爐給水泵汽輪機(jī)E的轉(zhuǎn)速傳感器2連接,其控制端與主進(jìn)汽管道L1上的調(diào)節(jié)汽閥D連接。所述控制系統(tǒng)還包括一壓力PID控制器3、設(shè)置在主進(jìn)汽管道上的第一壓力變送器A以及設(shè)置在補(bǔ)汽管道L2的第二壓力變送器B,第一、第二壓力變送器與壓力PID控制器的信號(hào)輸入端連接,壓力PID控制器的控制端與補(bǔ)汽蒸汽管道上的管道調(diào)節(jié)閥C連接,所述壓力PID控制器與所述轉(zhuǎn)速PID控制器之間連接并雙向通信。所述管道調(diào)節(jié)閥連接(C)的壓力范圍是0.3-0.9MPa(g)。

圖2 是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖

本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)出現(xiàn)特殊工況,進(jìn)汽不足,此時(shí)主進(jìn)汽管道內(nèi)的壓力降低,進(jìn)汽調(diào)閥開度達(dá)到一個(gè)較大的開度,壓力PID控制器控制補(bǔ)汽管道調(diào)節(jié)閥迅速打開,壓力PID控制器與轉(zhuǎn)速PID控制器互相跟蹤切換,補(bǔ)汽蒸汽送入以保證鍋爐給水泵汽輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行;同時(shí)為保證汽輪機(jī)葉片安全,設(shè)置補(bǔ)汽壓力和進(jìn)補(bǔ)汽差壓保護(hù),來控制補(bǔ)汽調(diào)閥,調(diào)控穩(wěn)定可靠,響應(yīng)速度快,減少波動(dòng)。

所述壓力PID控制器、轉(zhuǎn)速PID控制器以及各傳感器均可外購獲得,內(nèi)部的控制程序以及工作原理均為常規(guī)技術(shù),在此不作詳細(xì)介紹。

最后,需要注意的是,以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然,本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例,還可以有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形,均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。