許 濤，王 晗，周云瑞，蔡愿平

（上海船舶設(shè)備研究所，上海 200031）

0 引言

汽輪機(jī)在啟動和低負(fù)荷工況以及甩負(fù)荷后的空載運(yùn)行時，蒸汽通流量很小，不足以帶走低壓缸內(nèi)由于鼓風(fēng)摩擦而產(chǎn)生的熱量，從而排汽溫度升高，致使末級葉片及低壓缸溫度升高甚至過熱，可能產(chǎn)生機(jī)組差脹、振動和軸承溫度等異常情況甚至引起強(qiáng)迫停機(jī)[1-3]。由此，為為低壓缸安裝了噴水降溫裝置。

1 噴水減溫系統(tǒng)工作原理

2 噴水減溫系統(tǒng)工作原理、組成

2.1 噴水減溫裝置

通過電機(jī)傳動齒輪控制調(diào)節(jié)閥桿上下移動，來實現(xiàn)汽輪機(jī)排汽溫度的平衡。CVL-500電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具備2個獨(dú)立的位置傳感器，齒輪間隙誤差和位置誤差可以減至最低；采用高效、無刷的直流電機(jī)，保證了連續(xù)無限制調(diào)節(jié)下的自由動作；采用簡單、耐用的高效直齒輪傳動，具有較高的可靠性；具有反轉(zhuǎn)保護(hù)可承受來自閥門125%額定的任何反轉(zhuǎn)推力；“雙密封”設(shè)計的接線終端為動力、控制和反饋指示提供了緊湊的連線接口。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)見表1所示。

表1 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)

2.2 溫度變送器

溫度變送器用于測量低壓缸的排汽溫度，采用的是SBWZ系列熱電阻、熱電偶作為測溫元件，它具有高精度的冷端溫度自動補(bǔ)償功能，全溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償精度為±0.5 ℃，獨(dú)創(chuàng)的非線性校正電路，輸出信號與被測溫度成線性關(guān)系，內(nèi)帶漂移的校正（見圖4），在整個工作溫度范圍內(nèi)保證精度，從測溫元件輸出信號送到變送器模塊，經(jīng)過穩(wěn)壓濾波、運(yùn)算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護(hù)等電路處理后，轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4～20 mA電流信號輸出，送至控制箱顯示排汽溫度。

圖4 溫度變送器原理圖

該溫度變送器選用的量程為0～100 ℃，同時作為一體化溫度變送器在工業(yè)現(xiàn)場可直接輸出4～20 mA信號，這樣既省去昂貴的補(bǔ)償導(dǎo)線，又提高了信號長距離傳送過程中的抗干擾能力。變送器部件精度高，功耗低，使用環(huán)境溫度范圍寬，工作穩(wěn)定可靠；同時，由于采用硅橡膠密封結(jié)構(gòu)，變送器耐震、耐濕，適宜于惡劣現(xiàn)場環(huán)境中使用。溫度變送器外形圖如圖5所示。

圖5 溫度變送器外形圖

2.3 噴水減溫裝置自動控制系統(tǒng)

圖6為噴水減溫裝置控制邏輯圖，低壓缸內(nèi)的排汽溫度主要通過溫度變送器進(jìn)行測量。通過測取低壓缸的排汽溫度信號，將溫度信號轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電信號并輸出至控制箱?？刂葡涓鶕?jù)排汽溫度實際溫度與設(shè)定溫度之差進(jìn)行邏輯運(yùn)算，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出模擬量指令信號，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過傳動機(jī)構(gòu)帶動滑閥上下移動，從而開啟或關(guān)閉噴水閥，實現(xiàn)降低溫度的功能。同時，排汽溫度信號將實時反饋至控制箱，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位信號也反饋至控制箱，控制箱根據(jù)此2路反饋并進(jìn)行邏輯運(yùn)算，再次輸出模擬信號，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，進(jìn)而維持低壓缸內(nèi)的溫度。

圖6 噴水減溫系統(tǒng)控制邏輯圖

3 噴水減溫裝置試驗及分析

4 結(jié)論