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(dòng)和低負(fù)荷工況以及甩負(fù)荷后的空載運(yùn)行時(shí)，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(jí)葉片及低壓缸溫度升高甚至過(guò)熱，可能產(chǎn)生機(jī)組差脹、振動(dòng)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(guò)電機(jī)傳動(dòng)齒輪控制調(diào)節(jié)閥桿上下移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)排汽溫度的平衡。CVL-500電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具備2個(gè)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(wú)刷的直流電機(jī)，保證了連續(xù)無(wú)限制調(diào)節(jié)下的自由動(dòng)作；采用簡(jiǎn)單、耐用的高效直齒輪傳動(dòng)，具有較高的可靠性；具有反轉(zhuǎn)保護(hù)可承受來(lái)自閥門(mén)125%額定的任何反轉(zhuǎn)推力；“雙密封”設(shè)計(jì)的接線終端為動(dòng)力、控制和反饋指示提供了緊湊的連線接口。

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1所示。

表1 電動(dòng)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(cè)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(cè)溫元件，它具有高精度的冷端溫度自動(dòng)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(hào)與被測(cè)溫度成線性關(guān)系，內(nèi)帶漂移的校正（見(jiàn)圖4），在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)保證精度，從測(cè)溫元件輸出信號(hào)送到變送器模塊，經(jīng)過(guò)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(hào)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(shí)作為一體化溫度變送器在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可直接輸出4～20 mA信號(hào)，這樣既省去昂貴的補(bǔ)償導(dǎo)線，又提高了信號(hào)長(zhǎng)距離傳送過(guò)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(shí)，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(chǎng)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(dòng)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(guò)溫度變送器進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)測(cè)取低壓缸的排汽溫度信號(hào)，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電信號(hào)并輸出至控制箱?？刂葡涓鶕?jù)排汽溫度實(shí)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(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑閥上下移動(dòng)，從而開(kāi)啟或關(guān)閉噴水閥，實(shí)現(xiàn)降低溫度的功能。同時(shí)，排汽溫度信號(hào)將實(shí)時(shí)反饋至控制箱，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位信號(hào)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(hào)，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(yàn)及分析

4 結(jié)論