裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理及其
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汽轮机调速系统的组成和工作原理1.信号采集与处理单元:主要负责采集汽轮机转速、负荷、温度等信号,并进行处理与计算,产生控制信号。
2.控制阀系统或喷油系统:根据信号采集与处理单元的输出信号,控制汽轮机进气量、蒸汽流量或燃油喷射量,从而调节汽轮机的转速。
3.调速器:用于调整调速系统的参数、控制模式和条件,通过切换不同模式和参数,实现不同工况下汽轮机的稳定运行。
4.速度控制器:负责测量汽轮机的转速,并将实际转速与设定转速进行比较,产生控制信号,用于调节控制阀或喷油系统。
5.负荷控制回路:用于监测汽轮机负荷变化,并根据负荷需求调整汽轮机的转速。
6.功率调节回路:通过测量汽轮机输出功率,与设定功率进行比较,并根据偏差调整汽轮机控制阀或喷油系统,以实现功率的稳定调节。
1.初始状态下,汽轮机启动后,控制阀或喷油系统关闭,转速较低。
2.信号采集与处理单元采集汽轮机转速信号,并与设定转速信号进行比较,产生偏差信号。
3.速度控制器接收偏差信号,并产生控制信号,将其发送给控制阀或喷油系统。
4.控制阀或喷油系统根据控制信号的大小,调节汽轮机的进气量、蒸汽流量或燃油喷射量,使转速逐渐接近设定转速。
5.速度控制器持续监测转速,并根据实际转速与设定转速的偏差,调整控制信号的大小,继续调节控制阀或喷油系统,以达到维持设定转速的目标。
6.同时,负荷控制回路和功率调节回路检测并调节负荷和功率,以确保汽轮机在稳定工况下工作。
需要注意的是,汽轮机调速系统的设计和运行需要具备高度的稳定性和可靠性,因为汽轮机工作时可能面临负荷变化、突然断电或故障等情况,调速系统的响应速度和精度对汽轮机的工作性能和安全运行至关重要。
因此,在设计调速系统时,需要充分考虑系统的鲁棒性、故障检测和容错能力等因素。
汽轮机控制原理一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用高速旋转的转子带动涡轮叶片工作,从而将热能转化为机械能的热力学装置。
其基本原理是利用高温高压的蒸汽或气体驱动涡轮旋转,使得涡轮带动发电机或其他设备工作。
二、汽轮机控制系统的组成汽轮机控制系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器:用于测量汽轮机运行状态参数,如温度、压力、转速等;2. 控制器:根据传感器采集到的数据,对汽轮机进行控制和调节;3. 执行器:根据控制器发出的指令,对汽轮机进行操作和调整;4. 监测系统:对汽轮机运行状态进行监测和诊断,及时发现故障并处理。
三、汽轮机控制系统的功能1. 调节蒸汽流量:通过调节蒸汽阀门开度来控制蒸汽流量,以满足负荷需求。
2. 调节燃料供给:通过调节燃料阀门开度来控制燃料供给量,以满足负荷需求。
3. 调节转速:通过调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度,控制涡轮旋转速度,以满足负荷需求。
4. 控制温度和压力:通过控制蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数,控制汽轮机的温度和压力。
5. 监测和诊断:对汽轮机运行状态进行监测和诊断,及时发现故障并处理。
四、汽轮机控制系统的工作原理1. 蒸汽流量控制:当负荷需求增加时,传感器检测到蒸汽流量下降,控制器会发出指令,使蒸汽阀门开度增加,增加蒸汽流量。
反之亦然。
2. 燃料供给控制:当负荷需求增加时,传感器检测到燃料供给不足,控制器会发出指令,使燃料阀门开度增加,增加燃料供给。
反之亦然。
3. 转速调节:当负荷需求增加时,传感器检测到涡轮转速下降,控制器会发出指令同时调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度,以增加蒸汽流量和燃料供给,从而提高涡轮转速。
4. 温度和压力控制:当负荷需求增加时,传感器检测到温度和压力下降,控制器会发出指令调节蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数,以提高温度和压力。
5. 监测和诊断:通过监测各种参数,如振动、温度、压力等,及时发现汽轮机故障,并进行诊断和处理。
五、汽轮机控制系统的优点1. 自动化程度高:汽轮机控制系统能够自动进行负载调节、转速调节等操作,减少了人工干预。
汽轮机控制原理解析标题:汽轮机控制原理解析摘要:本文将深入探讨汽轮机控制原理,并从简到繁地介绍了汽轮机控制系统的基本功能、组成部分以及工作原理。
通过对汽轮机的运行过程和控制需求的分析,我们将探讨汽轮机的主要参数调节与保护、调速与负荷控制以及保证汽轮机稳定运行所需的控制策略。
最后,我们将总结汽轮机控制原理的重要观点和理解。
引言汽轮机作为最常见的动力装置之一,广泛应用于发电厂、化工厂和石油炼油厂等领域。
为了确保汽轮机能够安全、高效地运行,控制系统起着至关重要的作用。
本文将详细解析汽轮机的控制原理,从而帮助读者深入了解汽轮机的工作原理和控制过程。
一、汽轮机控制系统概述1.1 汽轮机控制系统的基本功能汽轮机控制系统的基本功能是监测和控制汽轮机的运行状态,以实现安全、稳定和高效的运行。
它主要包括参数调节与保护、调速与负荷控制以及安全与事故保护等方面内容。
1.2 汽轮机控制系统的组成部分汽轮机控制系统通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。
本节将详细介绍每个组成部分的功能和作用。
1.3 汽轮机控制系统的工作原理汽轮机控制系统通过监测和分析各种传感器信号,实时反馈汽轮机的运行状态,并根据需要调节控制器输出,从而实现对汽轮机运行的控制。
本节将详细讨论汽轮机控制系统的工作原理及其基本流程。
二、汽轮机主要参数调节与保护2.1 蒸汽压力调节与保护蒸汽压力是汽轮机运行的重要参数之一。
本节将介绍蒸汽压力的调节原理和保护措施,并讨论如何保持稳定的蒸汽压力,以满足载荷变化和系统需求。
2.2 燃烧温度调节与保护燃烧温度是汽轮机燃烧过程中的关键参数。
本节将介绍燃烧温度的调节原理和保护措施,并讨论如何保持适宜的燃烧温度,以确保燃烧的有效性和热效率。
2.3 轴瓦温度调节与保护轴瓦温度是汽轮机轴承系统的重要参数。
本节将介绍轴瓦温度的调节原理和保护措施,并讨论如何保持适宜的轴瓦温度,以延长轴承的使用寿命和确保轴的稳定运行。
三、汽轮机调速与负荷控制3.1 汽轮机调速系统汽轮机调速系统的目标是实现稳定的转速和载荷变化要求。
汽轮机调节原理汽轮机是一种常见的热力机械设备,广泛应用于发电、船舶和工业生产等领域。
汽轮机的调节原理是其正常运行的基础,对于保证设备安全稳定运行具有重要意义。
本文将就汽轮机调节原理进行介绍,希望能对相关领域的工程师和技术人员有所帮助。
首先,汽轮机调节原理的基本概念是指通过控制汽轮机的进汽量、排汽量和蒸汽压力等参数,以保证汽轮机在各种负荷条件下都能稳定运行。
在汽轮机的运行过程中,负荷的变化会导致汽轮机转速和蒸汽参数的变化,因此需要通过调节系统对这些参数进行调节,以保证汽轮机的运行稳定性。
其次,汽轮机调节原理的关键在于控制系统的设计和运行。
汽轮机的调节系统通常由调速器、调节阀和控制器等部件组成,通过这些部件对汽轮机的进汽量和排汽量进行控制,从而实现对汽轮机的调节。
调速器是汽轮机的主要控制部件,它通过控制汽轮机的进汽量来调节汽轮机的转速;调节阀则是用来控制汽轮机的排汽量,以保证汽轮机的蒸汽参数在设定范围内稳定运行;控制器则是整个调节系统的智能核心,通过对各种传感器信号的采集和处理,实现对汽轮机运行参数的监测和控制。
再次,汽轮机调节原理的实现需要依靠先进的控制算法和技术手段。
随着科技的发展,汽轮机调节系统的控制算法也在不断更新和改进。
传统的PID控制算法已经不能满足对汽轮机调节精度和稳定性的要求,因此一些先进的控制算法,如模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等,已经被应用到汽轮机调节系统中。
这些先进的控制算法能够更好地适应汽轮机的非线性特性和负载变化,提高汽轮机的运行效率和稳定性。
最后,汽轮机调节原理的实施需要综合考虑设备性能、负载特性和安全要求。
在汽轮机的调节系统设计和运行过程中,需要充分考虑汽轮机的性能特点和负载特性,合理选择控制策略和参数设置,以保证汽轮机在各种负载条件下都能稳定运行。
同时,还需要充分考虑汽轮机的安全性和可靠性要求,确保汽轮机在突发负载变化或其他异常情况下能够安全停机或安全运行,避免发生意外事故。
汽轮机调节原理 pdf1. 汽轮机调节原理简介汽轮机是现代化工厂、发电厂等能源行业的重要设备之一,其作用是将热能转换成动能,实现能源的有效利用。
汽轮机调节原理是汽轮机稳定工作的关键,调节原理是否正确,直接影响汽轮机的工作效率和寿命。
2. 汽轮机调节控制系统汽轮机的调节控制系统由调速系统和调负荷系统两大部分组成。
调速系统主要负责控制汽轮机的转速,保证汽轮机在额定负荷的工作条件下,转速能够稳定在某一个值。
调负荷系统则负责根据负荷变化情况,调整汽轮机的出力,确保汽轮机在保持转速不变的情况下,能够适时地实现负荷要求。
3. 调速系统汽轮机的调速系统一般采用电子控制调速系统,其控制原理是通过改变汽轮机进气和出气的截面积,来控制汽轮机的进出气流量。
制动电机驱动调速阀门的位置,控制汽轮机进气和出气的截面积,从而调整汽轮机的转速。
如果转速太高,控制系统会向制动电机发送信号,使得调速阀门关闭一部分,进而减小汽轮机的进出气流量,降低转速。
如果转速太低,调速系统则会向制动电机发送信号,使得调速阀门打开一部分,增加汽轮机的进出气流量,提高转速。
4. 调负荷系统调负荷系统分为调节汽门、调节燃料供给和调节加热制冷等三个部分。
调节汽门是指通过改变汽门的截面积,来调整汽轮机的出力。
调节燃料供给是指通过改变燃料供给量,来控制燃烧效率和功率输出。
调节加热制冷是指根据进出口蒸汽的温度和压力,调整加热制冷水的供应量,从而使汽轮机出力保持在目标值。
5. 汽轮机调节系统的参数控制汽轮机调节系统是一个复杂的控制系统,其控制参数的优化是实现高效、稳定运行的关键。
目前,优化控制方法主要有基于经验公式、统计学方法、神经网络方法和模糊控制方法等。
这些方法可以通过电脑控制汽轮机调节系统,研发出更加智能化、高效化的汽轮机调节系统。
6. 结论汽轮机调节控制系统是保证汽轮机高效、稳定运行的关键。
正确认识汽轮机调节原理,掌握汽轮机调节原理与汽轮机工作效率的关系,能够有效地保证汽轮机的运行效能和寿命。
汽轮机调速系统
汽轮机调速系统是指用于控制汽轮机转速的系统,其目的
是保持汽轮机转速稳定,在负载变化或其它干扰条件下能
快速、准确地调整汽轮机的输出功率。
汽轮机调速系统主要包括以下几个部分:
1. 测速装置:用于测量汽轮机转速的装置,通常使用磁电
式测速器或光电测速器。
2. 调节器:接收测速装置的转速信号,并根据预设的转速
设定值和负载要求,产生控制信号调节汽轮机的输出功率。
3. 作动器:接收调节器的控制信号,并通过执行机构调节
汽轮机的进气阀门或蒸汽调节阀门,控制汽轮机的蒸汽流
量或进气量。
4. 反馈装置:返回汽轮机转速的反馈信号给调节器,用于
闭环控制。
常见的反馈信号包括机械式转速计或数字式转
速计。
5. 电气控制系统:用于提供供电、信号传输和逻辑控制的电气系统,包括电源、信号处理器、PLC等。
汽轮机调速系统的工作原理是根据转速测量值与设定值之间的差异,通过调整汽轮机的进气阀门或蒸汽调节阀门,改变汽轮机的负荷,从而保持转速稳定。
调节器不断地与测速装置和反馈装置交互信息,根据转速偏差的大小快速调整控制信号,实现转速的闭环控制。
汽轮机调速系统的稳定性和灵活性对于汽轮机的正常运行和负载波动的适应性非常重要。
良好的调速系统能够使汽轮机在负载变化时快速响应,保持稳定的转速,同时又能防止因过大的调整幅度造成的震荡和不稳定现象。
可以通过设计合理的控制算法和优化系统参数来提高汽轮机调速系统的性能。
汽轮机调速系统的基本原理及常见故障的分析和处理汽轮机调速系统通常由机械调速器、液压调速器、电气调速器等组成。
机械调速器是通过机械连杆、牵引机构等实现的调节系统,液压调速器是通过液压控制元件和传动装置实现的调节系统,电气调速器是通过电气信号和伺服机构实现的调节系统。
这些调节系统通过传感器感知汽轮机输出转矩和转速信号,通过控制机构反馈调整进排汽量,以维持稳定的转速。
常见的汽轮机调速系统故障可以分为机械故障、液压故障和电气故障等几大类。
机械故障可能包括齿轮磨损、轴承损坏、连杆松动等问题,这些故障会导致调速器无法准确控制汽轮机转速。
液压故障可能包括压力不稳定、油管泄露、筒体堵塞等问题,这些故障会导致液压调速器失去对进排汽量的精确控制。
电气故障可能包括传感器故障、控制信号传输故障、电机故障等问题,这些故障会导致电气调速器无法正确感知和控制汽轮机转速。
对于机械故障,需要及时进行检修和维护,更换磨损或损坏的部件,保证调速器的运转正常。
对于液压故障,需要检查液压系统,清洗或更换堵塞或泄露的部件,调整液压压力,确保液压调速器能够稳定工作。
对于电气故障,需要检查电气系统,修复或更换故障部件,保证电气调速器能够准确感知和控制汽轮机转速。
此外,还需进行定期的维护和保养工作,检查油品质量,清洗调速器内部,校正传感器,检查控制系统的参数设置,并进行必要的调整和校准,以确保汽轮机调速系统的稳定性和可靠性。
综上所述,汽轮机调速系统的基本原理是通过调整汽轮机的进排汽量来控制转速的稳定。
常见故障主要包括机械故障、液压故障和电气故障,分别需要采取适当的维修和维护措施,保证调速器的正常运行。
定期的维护和保养工作也十分重要,能够提高调速系统的稳定性和可靠性。
汽轮机调节级汽轮机调节级是汽轮机中的重要组成部分,它的主要作用是控制汽轮机的转速和负载,保证汽轮机的稳定运行。
汽轮机调节级的主要内容包括以下几个方面:一、调节级的结构和原理汽轮机调节级通常由调节阀、调节器、调节杆、调节杆传动机构等组成。
调节阀是调节级的核心部件,它通过开启或关闭调节孔来控制汽轮机的进气量,从而实现对汽轮机转速和负载的控制。
调节器是调节阀的控制装置,它通过接收来自汽轮机控制系统的信号,控制调节阀的开度,从而实现对汽轮机的调节。
二、调节级的工作原理汽轮机调节级的工作原理是基于汽轮机的自动调节原理。
当汽轮机的负载发生变化时,调节器会接收到来自汽轮机控制系统的信号,控制调节阀的开度,从而调节汽轮机的进气量,使汽轮机的转速和负载保持稳定。
当汽轮机的负载增加时,调节器会逐渐打开调节阀,增加汽轮机的进气量,从而使汽轮机的转速和负载保持稳定。
反之,当汽轮机的负载减少时,调节器会逐渐关闭调节阀,减少汽轮机的进气量,从而使汽轮机的转速和负载保持稳定。
三、调节级的调试和维护汽轮机调节级的调试和维护是保证汽轮机正常运行的重要环节。
在调试过程中,需要对调节器、调节阀、调节杆等进行检查和调整,确保其正常工作。
在维护过程中,需要对调节器、调节阀、调节杆等进行清洗和润滑,以保证其长期稳定运行。
四、调节级的优化和改进随着汽轮机技术的不断发展,汽轮机调节级也在不断优化和改进。
目前,一些先进的汽轮机调节级采用了数字化控制技术,能够实现更加精确的调节和控制。
此外,一些新型的调节阀和调节器也在不断研发和应用,能够提高汽轮机的效率和可靠性。
总之,汽轮机调节级是汽轮机中的重要组成部分,它的正常工作对汽轮机的稳定运行至关重要。
因此,我们需要加强对汽轮机调节级的研究和应用,不断优化和改进汽轮机调节级的结构和性能,以提高汽轮机的效率和可靠性。
汽轮机液压调节系统原理《汽轮机液压调节系统原理》1. 引言嘿,你有没有想过,那些大型发电厂里巨大的汽轮机是怎么精准地控制转速和功率的呢?就像一个超级复杂的大型机械,要让它有条不紊地工作可不容易。
今天呢,咱们就来好好讲讲汽轮机液压调节系统的原理,从它的基本概念到实际应用,再到常见的一些问题,都会给大家说道说道。
这其中关键的点就包括它的理论来源、运行过程、在不同领域的应用,还有那些容易让人误解的地方哦。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景说白了,汽轮机液压调节系统就是用来控制汽轮机的运行状态的。
它的理论来源呢,跟流体力学有很大的关系。
在很久以前,人们就开始研究怎么控制机械的运转速度了,随着汽轮机的出现,这种需求就更加迫切。
一开始呢,简单的机械调节方式已经不能满足要求了,于是液压调节系统就慢慢发展起来了。
这个系统里的核心概念就是利用液压油作为传递能量和信号的介质。
就好比我们身体里的血液,在血管里流动,把氧气和营养带到各个器官一样,液压油在系统里流动,把控制信号和能量带到各个需要的部件。
2.2运行机制与过程分析咱们来详细说说它是怎么运行的。
首先呢,汽轮机有一个设定的转速或者功率目标值。
当汽轮机实际的转速或者功率偏离这个目标值的时候,就会有传感器检测到这个变化。
这传感器就像是一个侦察兵,时刻关注着汽轮机的状态。
比如说,汽轮机转得太快了,传感器就会把这个信息传出去。
然后呢,这个信号会传到液压调节系统的控制器那里。
控制器就像是一个大脑,它会根据接收到的信号进行分析和判断。
它会计算出需要对汽轮机做出什么样的调整才能让它回到目标值。
接下来,控制器就会通过液压油的流动来调整汽轮机的进汽量。
这就好比我们调节水龙头的水流量一样。
如果要让汽轮机的转速降下来,就减少进汽量,就像把水龙头关小一点水流就变小了。
液压油在这个过程中,会推动一些阀门的开度发生变化,从而控制进汽量。
阀门就像是一道门,液压油就是推门的力量,根据液压油的压力大小,门开得大或者小,进汽量也就跟着变化了。
调节控制系统(1)调节系统组成调节系统包括转速传感器(715);WOODWARD505(1310)数字式调速器、电液转换器(1742)、油动机(1910)、调节气阀(0801)。
505调速器同时接收两个转速传感器变送的汽轮机转速信号,将接收的转速信号与转速设定值进行比较后执行信号(4~20mA 电流),再经电液转换器转换成二次油压(1.5~4.5bar),二次油压通过油动机操纵调节汽阀。
(2)调节系统工作过程转速传感器A/B 根据汽轮机转速向调速器发出信号,或者外部向调速器发出改变速度信号。
调速器根据接到的信号向电液转换器发出信号,电液转换器把接到的信号转变成二次油压。
油动机在二次油压的做用下上、下运动,从而带动调节阀开度变化。
调节阀开度变化,使汽轮机进汽量发生变化,由此来改变转速。
同时调速器根据接到的信号后,如果转速超过极限则向危安保护器(2222、2223)停机信号,使机组停车。
(见图1-1)图1-1调节系统工作过程工艺图(3)启动系统组成及作用(参见下页图1-2)a.启动装置1840启动装置由三个电磁阀及带有相应油路的箱体组成,三个电磁阀中2222和2223为带电通路,失电断路,所有的停机联锁都是通过控制这两个电磁阀来实现停机的;2250为手动停机阀用于接受各种外部综合停车信息,立即切断速关阀油路,使速关阀关闭。
同时,保安装置被自动挂档,速关阀上的行程开关向(1742)电液转换器发出开关信号,只有速关阀全启后,才允许TS-3000冲动气轮机。
1842为控制速关油阀;1843为控制启动油阀,从而达到控制速关阀开启的目的。
2309为试验装置手动阀。
b.速关阀2301、2302速关阀是中压蒸汽进入透平的第一道阀,只有它完全开启,调速器才能启动透平。
其中速关阀的开启步骤为:先把启动油旋钮1843、速关油旋钮1842手轮拧上,看见启动油建立后,拧下1843手轮,此时速关阀打开。
c.汽轮机监视与保护就地仪表盘及中控室均有转速显示仪表用于运行监视。
汽轮机调节系统2概论一、汽轮机调节系统的作用汽轮机调节系统的主要作用是实现汽轮机在不同负荷条件下的稳定运行,确保机组的安全性、可靠性和经济性。
它可以根据负荷变化自动调节汽轮机的转速和功率,保持负荷与发电机输出功率之间的平衡,以提高机组的调节性能和动态响应能力。
二、汽轮机调节系统的组成1.传感器:用于感知汽轮机关键参数,如转速、负荷、温度、压力等,将感知到的参数反馈给调节系统。
2.调节器:根据传感器获取到的参数,对汽轮机的控制执行机构进行调节。
调节器通常由调节阀、调节阀控制器、速度调节器等组成。
3.控制系统:用于接收传感器反馈的信号并进行处理,计算出调节器需要调整的控制量,并向调节器发送控制信号。
控制系统通常由控制器、控制算法和控制回路等组成。
4.辅助系统:包括供油系统、供气系统、水处理系统等。
这些系统为整个汽轮机调节系统的正常运行提供必要的辅助支持。
三、汽轮机调节系统的工作原理1.负荷响应:当电网负荷需求发生变化时,传感器会感知到负荷的变化,并将信号传送给控制系统。
2.控制信号生成:控制系统根据传感器的反馈信号,通过控制算法计算出调节器需要执行的控制量,并将其转化为相应的控制信号。
3.调节执行:调节器接收到控制信号后,根据信号的大小调整调节阀门的开度,以控制汽轮机的负荷。
4.负荷平衡:调节器不断调整汽轮机的负荷,使其与电网负荷需求保持平衡,以确保机组的稳定运行。
四、汽轮机调节系统常见问题1.响应速度慢:调节系统响应速度慢可能导致负荷与发电机输出功率之间的失衡。
可以通过优化控制算法和改进调节器设计等措施来提高响应速度。
2.震荡现象:调节系统存在震荡现象可能导致汽轮机的负荷不稳定,严重时会引发机组振动。
可以采取控制技术调整响应速度和补偿器控制来解决。
3.故障检测:调节系统出现故障时,应及时进行故障检测和排除,以确保机组正常运行。
可以采用自动故障检测和告警系统来提高故障发现的准确性和效率。
总结:汽轮机调节系统是实现汽轮机稳定运行的重要系统,具有保证机组安全性、可靠性和经济性的重要作用。
压缩机控制系统的工作原理
压缩机控制系统的工作原理是通过传感器、控制器和执行器之间的相互协调来实现的。
1. 传感器:传感器主要用于感知压缩机系统的运行状态和工作环境的变化。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
传感器将感知到的信号转化为电信号,并传输给控制器。
2. 控制器:控制器是压缩机控制系统的主要部分,主要负责接收和处理传感器传来的信号,并根据预设的控制策略来控制压缩机的运行。
控制器可以实现自动控制、调节和保护功能。
常见的控制器包括PLC(可编程逻辑控制器)和微处理器。
3. 执行器:执行器负责根据控制器的指令来控制压缩机的运行。
常见的执行器包括电机、阀门和继电器等。
执行器将控制信号转化为机械、电气或液压动作,从而实现对压缩机的控制。
整个压缩机控制系统的工作过程可以简要描述如下:传感器感知到压缩机系统的运行状态和环境变化,将信号传输给控制器。
控制器根据接收到的信号和预设的控制策略进行计算和决策,然后发出相应的控制信号。
执行器接收到控制信号后,转化为机械、电气或液压动作,控制压缩机的运行。
这样,压缩机就可以根据系
统需求实现自动控制和调节。
汽轮机介绍之调节系统之主汽门及液压控制部分主汽门及液压控制部分是汽轮机调节系统的重要组成部分,它负责控制和调节汽轮机的动力输出。
本文将从主汽门的作用、结构和工作原理、液压控制系统的组成和工作原理两个方面进行详细介绍。
一、主汽门的作用、结构和工作原理主汽门是汽轮机中的关键部件,它的作用是控制工作介质(蒸汽)进入和退出汽轮机的转子部分。
主汽门通常由调速器、传动装置和阀门本体三部分组成。
主汽门的结构一般包括汽门阀身、活动部分及其配件。
汽门阀身为刚性结构,承受工作介质的压力和温度,并提供阀座和工作孔,以确保合适的通道和流动状态。
活动部分包括汽门阀盘、阀杆和阀杆导向结构,通过电磁铁和控制杆维持正常的工作状态。
主汽门工作原理如下:当调节系统接收到来自感应器和控制器的反馈信号后,调速器会调整电磁铁的电流,改变活动部分的位置以控制汽门的开度。
蒸汽通过阀门本体流动时,工作介质的流速和流量大小将会随着活动部分的移动而改变,从而实现对蒸汽流量的调节和控制。
二、液压控制系统的组成和工作原理液压控制系统是主汽门的关键组成部分,它通过液压油流动的方式将调节信号转化为汽门的机械运动。
液压控制系统一般由液压阀、油压油罐、泵站和液控装置等部件组成。
液压阀是控制系统的核心元件,它可以接收调节器发出的控制信号,并根据信号的大小和方向调整阀门开度。
油压油罐负责提供稳定的液压油压力,并保证系统的运转稳定。
泵站则负责向液压阀供应所需液压油。
液压控制系统的工作原理如下:当调节器接收到来自感应器的反馈信号后,它会将信号转化为电气信号,并传递给液控装置。
液控装置将电气信号转化为液压信号,并传递给液压阀。
液压阀接收到液压信号后,会调整阀门开度,进而改变主汽门的位置和开度。
液压油通过液压控制系统流动,实现了汽轮机主汽门的控制和调节。
总结:主汽门及液压控制部分是汽轮机调节系统的重要组成部分,它通过控制汽门的开度和位置,实现对汽轮机的动力输出的控制和调节。
大乙烯裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理及其使用 张昊 (天津石化公司烯烃部,天津300270)
摘要:对天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机汽轮机调节系统和控制系统工作原理及其应用详细的描述。 关键词:裂解气压缩机汽轮机、调节系统、控制系统
天津100万吨/年乙烯装置裂解气压缩机系统是目前同行业乙烯装置中最大的一套,而且采用国产设备,压缩机和汽轮机分别由沈阳鼓风机厂和杭州汽轮机厂制造,也体现了我国制造业的最高水平。其中杭州汽轮机厂制造的汽轮机产品代号为T7388,产品型号为EHNKS63/80/72,是高进汽参数抽汽凝汽式汽轮机,其性能参数如下:
参数 工 况
功率
kW
转速
r/min
进汽 抽汽 排汽
压力 MPaA 温度 ℃ 流量 t/h 压力 MPaA 流量 t/h 压力 MPa(a)
额定 61853 4248 10.7 510 428 3.85 259.9 0.0135 正常 50202 4125 392.2 259.9 能力 62000 4234 428.4 259.9
汽轮机转速 r/min 最大连续:4460 调速范围:3398~4460 危急保安器动作: 电超速脱扣:4906 被驱动机最大连续转速:4460 r/min 转速调节: 该调节系统适合用于带抽汽压力调节、驱动压缩机的汽轮机,它的主要功能是对汽轮机的抽汽压力进行调节,并能根据需要对功率进行调节。转速调节回路是汽轮机调节系统的基本环节,该回路主要由转速传感器(713、715)、压力变送器(161)、数字式调速器(1310)、电液转换器I/H(1742、1743)、油动机(1910、1911)和调节汽阀(0801、0802)组成。数字式调速器接受来自二个转速传感器变送的汽轮机转速信号,将接收到的转速信号与转速设定值进行比较后输出4-20mA 的电信号给电液转换器,再经电液转换器转换成二次油压,二次油经油动机操纵调节汽阀。数字式调速器的转速设定值接受外部信号控制,即实现转速远程调节。 启动系统: 启动系统与转速调节回路有密切的联系,它由启动阀(1830、1839)和速关阀(2301、2302)组成。启动阀仅用于开启速关阀。速关组合件具有远程自动或手动停机、速关阀试验活动功能。速关阀上的行程开关(ZS587、ZS589)联锁,只有当速关阀完全开启后,才允许投入,冲转汽轮机。汽轮机的启动(冲转)、升速、降速和投自动(转速遥控)等操作均可在数字式调速器的前面板上完成,也可在远控操作板(中控室或就地仪表板)上进行。 抽汽调节: 抽汽压力调节回路隶属于汽轮机调节系统。数字式调速器接受来自压力变送器(161)的4-20mA 电信号,并按抽汽量调节要求输出相应的4-20mA 电信号给电液转换器,后者输出与输入信号成比例的二次油,使高、低压缸调节汽阀的开度反向按比例变化,从而引起抽汽变化,直至蒸汽流量与需要量相适应为止。 保护装置: 电磁阀(2225、2226、2227)冗余配置的先导电磁阀是速关组合件的组成部分。电磁阀接受到各种外部综合停机信号后,立即切断速关油路,使速关阀关闭。手动停机阀(2274)也是速关组合件的组成部分,用于就地手动紧急停机。电磁阀(2228) 用于控制抽汽速关阀(2353)的开启和停机。当机组负荷下降到一定数值或速关油切断时,它们产生相应动作,切断汽轮机与抽汽管网之间的通路。 2/3 电子超速保护用于汽轮机超速停机。 试验和监视装置: 试验和监视装置包括: 试验装置(1845),用于在汽轮机带负荷运转时检验速关阀。 电子转速表(727)。 许用试验油压计算用值: A=0.1893MPa B=0.724 二、汽轮机调节系统简介 汽轮机调节系统是由转速控制系统、安全保护系统、电子超速系统等部分组成。其功能是使汽轮机的转速能够按照其特性曲线维持不变,它的调节过程是按照比例特性进行的。调速器接受代表转速测量值的一次油压,经与转速给定值比较、放大、输出二次油压。所输出的二次油压信号输入油动机的错油门滑阀调整汽轮机的进汽量,从而使汽轮机的转速稳定于给定转速。在汽轮机启动之前,还要将安全保护系统的油路建立起来,这样才能将速关阀(包括抽汽速关阀)打开挂起来启动汽轮机。汽轮机在正常的运行中,保安系统油路一直保持有高压油,当保安系统中任何一个部件动作,都会使保安系统油路的油压突然降低,使速关阀(包括抽汽速关阀)在弹簧力的作用下迅速关闭,由此来实现对压缩机的保护作用。 此外,由于乙烯装置的裂解气压缩机是采用抽汽冷凝式的汽轮机,所以其调节系统还增加了抽汽压力调节系统,使得抽汽压力按照其调压特性曲线维持不变,压力变送器作为测量值变送单元,将抽汽压力信号变换为相应的电量信号,并传送给接在它后面的电动推进器,后者产生调节信号并进行放大,来调节抽汽量和抽汽压力。 下图是汽轮机控制的说明: 三:错油门与油动机在汽轮机调节系统中的作用 在汽轮机启动之前,首先通过启动装置将启动油接到速关阀的活塞前,使活塞克服弹簧力并将其压向活塞盘,再通过速关装置将速关油通过内侧的接口进入活塞盘后面,速关油压力将活塞盘和活塞一起推到终点位置,阀门也由阀杆提升而开启,来启动汽轮机。在稳定工况时,由汽轮机转子驱动的转速发速器产生的与转速平方成正比的一次油压作为转速测量值输入调速器中的压力变换器。压力变换器与给定值弹簧对比例杠杆的作用力方向相反,当转速变化时都会引起比例杠杆的相应动作。 二次油压通过阻尼器作用于错油门滑阀下面。在调节过程中滑阀位置与二次油压的变化相对应,并使压力油经错油门控制油口进入油缸中的上腔或下腔,于是活塞便产生向下或向上的运动,并通过杠杆系统操纵调节汽阀的开度大小来改变汽轮机进汽量。当汽轮机转速降低,引起一次油压降低,改变杠杆力的平衡,从而使随动活塞套筒上下移动,二次油压升高,错油门滑阀随之离开中间位置,向上移动到二次油压与弹簧达到力平衡的新位置。此时错油门打开,压力油进入油缸活塞上腔的控制油口和油缸下腔与回油相通的控制油口。于是,油动机活塞向下移动并使调节汽阀开度增大,增加汽轮机进汽量。与此同时,油动机活塞的下移通过反馈杠杆系统使错油门滑阀上部弹簧压缩,从而使错油门滑阀回复图中初始位置,关闭控制油口,这样油动机活塞停止移动,处于稳定状态,来实现对汽轮机的控制。 在汽轮机的调节过程中,油动机通过错油门将由调速器输出的二次油信号转化为油缸活塞的行程,并通过杠杆系统操纵调节汽阀的开度,使进入汽轮机的蒸汽流量与所要求的流量或功率相适应。错油门从二次油路中得到信号,并控制作为动力的压力油进入汽缸活塞的上腔或下腔来控制阀门开度。错油门与油动机示意图如下: 由图可知油动机主要由错油门、连接体、油缸和反馈系统等组成。双作用油动机是由油缸体、活塞、活塞杆以及密封体组成,活塞杆上装有反馈导板和与调节汽阀杠杆相连接的关节轴承。错油门的滑阀和套筒装在其壳体之内,错油门滑阀的上端是转动盘,转动盘与弹簧座之间装有推力球轴承,弹簧的作用力取决于与调节螺栓以及杠杆的位置。当外界负荷发生变化时,感应机构将一次油压通过压力变送器作用到比例杠杆,其另一端的放大器套筒也产生相应的位移,这样,放大器套筒和随动活塞之间的回油窗口开度就有了变化,也就是二次油压有了变化。二次油压的变化使错油门滑阀产生上下移动,并通过调节汽阀杠杆使调节汽阀开度发生变化。与此同时,反馈导板、弯曲杠杆将活塞的运动传递给杠杆,杠杆便产生与滑阀反向的运动使反馈弹簧力增加,于是错油门滑阀返回到中间位置。 通过活塞杆上调节螺栓调整反馈导板的斜度,可以改变二次油压与活塞杆行程之间的比例关系。如果反馈导板是直线,那么二次油压与活塞的行程是线性关系。如果反馈导板是特殊型线,则二次油压与活塞的行程是非线性关系。而反馈系统的作用是使油动机的动作过程相对稳定,它通过弯曲杠杆、杠杆、活塞杆和错油门滑阀构成的反馈环节。弯曲杠杆一端的滚针轴承顶在反馈导板上,另一端和受力弹簧作用的杠杆、调节螺栓连接。错油门和油动机在调节系统中的作用如下图可见: 调节系统框图介绍:
汽轮机脉冲泵外界负荷升高转速下降(感应机构)压力变送器一次油压降低波纹管受力减少波纹管位移减少比例杠杆放大器套筒旋转向下位移随动活塞错油门反馈套筒油动机调节汽阀进汽增加(调节机构)行程向下位移阀芯位移增加(反馈机构)
(放 大 机 构)二次油泄油量降低,压力升高,带动随动活塞向下位移
压力升高行程向上位移
错油门在压油动机时,反馈套筒增大对错油门的作用,达到新的平衡
(动力放大机构) 这样,错油门和油动机在外界负荷变化时就可以完成对调节汽阀的控制。在具体的动作过程中,错油门有一个滑阀的旋转和振动动作:压力油从错油门的入口进入错油门,并经其壳体内的通道,由进油孔进入润滑中心,而后从转动盘中的径向切向孔喷出,由于压力油从转动盘的切线方向连续喷出,所以使错油门滑阀产生旋转运动。通过上方的螺钉调节喷油量的大小,可改变滑阀的转动频率,这一频率可以用专门的测量仪表在螺栓套中测量出来。为了提高油动机的灵敏度,在错油门滑阀旋转的同时,又使其产生轴向振动,这是通过在滑阀下部的回油孔来实现的,滑阀每转动一圈便与回油孔接通一次。这时就有一部分二次油排出,于是引起二次油压下降并导致滑阀下移,当滑阀继续旋转,小孔被封闭时,则滑阀又上移,因此随着滑阀的旋转,滑阀一直重复上述动作,这时就有微量压力油反复进入油缸活塞上腔或下腔,使活塞及调节汽阀阀杆出现微小振动,从而使油动机对调节信号的响应不会迟缓,错油门滑阀振幅可由螺钉调节。 四:控制系统简介: 天津100万/吨乙烯装置裂解气压缩机控制系统CCS由沈阳鼓风机集团自控公司开发和研制,其中硬件由TRICONEX公司提供,软件由INTOUCH组态,主要完成压缩机机组的控制、数据采集、实时监测和联锁保护,同时具有报警,数据记录,打印等功能。本系统还配置了SOE站,用于联锁事件的精确查询。
控制系统的主要功能如下: 1.完成机组开车前允许启动条件的自动检测 机组的允许启动条件为: 润滑油压、油温正常、与机组有关的全部锁定状态消除、与机组有关的阀门位置正常等,如果条件满足,系统将自动给出允许开车指示; 2.启动机组,自动控制机组进入正常的运行状态 当允许启动指示灯亮后,启动机组,经过升速阶段(包括自动越过临界转速),机组达到工作转速后,机组进入正常运行阶段;