低壓透平油純電調(diào),具有如下特點(diǎn):
■ 系統(tǒng)簡潔,制造工藝符合汽輪機(jī)廠的設(shè)備條件,制造成本低。
■ 老機(jī)組改造時(shí),可以利用機(jī)組原有的油動(dòng)機(jī)和液壓油源。
■ 液壓系統(tǒng)易損件少,壽命長,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
■ 采用常規(guī)的透平油液壓油源,不需另配外置式油源站。常規(guī)透平油油源主油泵由汽輪機(jī)主軸驅(qū)動(dòng),其可靠性高于外置式油源站。
■ 采用MOOG公司新近推出的DDV型電液伺服閥,控制精度高,抗污染能力強(qiáng)。
■ 由DDV閥構(gòu)成的電液放大器和電液油動(dòng)機(jī),定位精確、靈敏度高,可靠性好,抗污染能力優(yōu)于高壓抗燃油電液油動(dòng)機(jī)。
■ 不用抗燃油,環(huán)保特性好。
100MW汽輪機(jī)低壓透平油純電調(diào)(優(yōu)化控制實(shí)例)
100MW汽輪機(jī),只有一個(gè)油動(dòng)機(jī),不考慮配備閥門管理功能。只要采取下列改造措施,便可構(gòu)成低壓透平油純電調(diào)。本方案的設(shè)計(jì)原則可推廣到200MW、50MW、25MW等多種機(jī)型。
■ 保留配汽杠桿,凸輪配汽機(jī)構(gòu)。
■ 將油動(dòng)機(jī)改造為電液油動(dòng)機(jī)。
■ 拆去調(diào)速器,調(diào)速器滑閥,微分器等部套。
■ 增設(shè)DEH控制器。
■ 增設(shè)由電磁閥構(gòu)成的遮斷,掛閘,開主汽門和噴油試驗(yàn)?zāi)K,可以實(shí)現(xiàn)全面遠(yuǎn)方操作,達(dá)到高壓抗燃油純電調(diào)的自動(dòng)化水平。
圖1 電液油動(dòng)機(jī)
電液油動(dòng)機(jī)原理如圖1,其構(gòu)成要點(diǎn)如下:
■ 機(jī)組原配油動(dòng)機(jī),拆去反饋滑閥,反饋杠桿,保留油動(dòng)機(jī)滑閥和油動(dòng)機(jī)活塞。
■ 增設(shè)DDV閥,作為正常控制接口。
■ DDV閥壓力油進(jìn)口增設(shè)過濾器,精度25μ-100μ
■ 增設(shè)可調(diào)節(jié)流閥,用以調(diào)整油動(dòng)機(jī)滑閥0位。該節(jié)流閥應(yīng)這樣設(shè)置,使DDV閥失電時(shí),油動(dòng)機(jī)能自動(dòng)關(guān)閉。可調(diào)節(jié)流閥的位置應(yīng)能鎖定。
■ 活塞桿上增設(shè)雙冗余LVDT,作為反饋定位作用。
■ 增設(shè)卸荷閥,作為快關(guān)和遮斷控制接口。
■ DDV閥,可調(diào)節(jié)流閥和卸荷閥做成一個(gè)液壓集成塊,安裝在前箱側(cè)面適當(dāng)位置。
■ DDV閥由DEH控制器中的伺服板控制,接受總閥位信號(hào),改變油動(dòng)機(jī)位置,直到與LVDT反饋信號(hào)平衡為止。
■ 若有多個(gè)油動(dòng)機(jī),可共用一個(gè)濾油器。
DDV閥具有如下特點(diǎn):
■ 采用高能永磁直線力馬達(dá),自帶功放,具有強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。
■ 取消了噴咀擋板式前置液壓放大器,解決了由此引起的伺服閥卡澀問題,抗污染能力大大提高。
■ 具有高分辨率、低滯環(huán),具有很高的控制精度。
■ 動(dòng)態(tài)特性與供油壓力無關(guān),能適應(yīng)任何壓力的電液控制系統(tǒng)。
電液油動(dòng)機(jī)具有很高的靈敏度,其值高于原油動(dòng)機(jī)的最高靈敏度,并且在全行程范圍內(nèi)靈敏度的數(shù)值相同。
本方案適用于哈汽,東汽和北重型汽輪機(jī)。建議每個(gè)油動(dòng)機(jī)由一個(gè)DDV閥控制。
電液油動(dòng)機(jī)為和利時(shí)專利產(chǎn)品,專利號(hào):ZL 00 2 54529.2 見附表
125MW汽輪機(jī)低壓透平油純電調(diào)(簡易控制實(shí)例)
125MW汽輪機(jī)為中間再熱式,具有2個(gè)高壓油動(dòng)機(jī)和2個(gè)中壓油動(dòng)機(jī),其中每個(gè)高壓油動(dòng)控制2個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥,共計(jì)2個(gè)高壓油動(dòng)機(jī)控制4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥,中壓油動(dòng)機(jī)則為每個(gè)油動(dòng)機(jī)控制1個(gè)中壓調(diào)節(jié)閥。4個(gè)油動(dòng)機(jī)均接受二次脈動(dòng)油壓控制。二次脈動(dòng)油路為變油壓系統(tǒng),每個(gè)油動(dòng)機(jī)均可調(diào)整其始開油壓和開足油壓,以協(xié)調(diào)各油動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。
圖2 125MW汽輪機(jī)低壓透平油純電調(diào)電液接口(電液放大器型)
125MW低壓透平油純電調(diào),采用一個(gè)DDV閥控制四個(gè)油動(dòng)機(jī)的控制方式,不考慮配備閥門管理功能,改造要點(diǎn)如下:
■ 完整保留機(jī)組原有的液壓系統(tǒng),各油動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系由二次脈動(dòng)油壓Pm2來維系。
■ 在二次脈動(dòng)油路上外接一個(gè)DDV閥,DDV閥工作在排油方式,與原液壓放大器的碟閥排油口并聯(lián)。
■ 原配啟動(dòng)閥完成掛閘、開主汽門后,搖到最高位,使Pm2控制油口完全關(guān)閉。
■ 同步器搖到最高位,使液壓放大器的碟閥排油口在所有的工況中均處于關(guān)閥狀態(tài)。
■ DDV閥接受DEH控制器總閥信號(hào),改變二次脈動(dòng)油壓Pm2,以控制油動(dòng)機(jī),完成從沖轉(zhuǎn)到帶滿負(fù)荷的全行程控制。Pm2油路上接有壓力傳感器,用以構(gòu)成Pm2反饋,以獲得良好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。
■ 甩負(fù)荷快關(guān)功能仍由超速限制滑閥執(zhí)行,OPC控制策略包含在DEH控制器中。
■ 遮斷控制仍由原液壓系統(tǒng)的遮斷控制回路執(zhí)行。
■ DEH故障時(shí),只需降低同步器定值,系統(tǒng)便可回到液調(diào)方式運(yùn)行,配上和利時(shí)開發(fā)的專利產(chǎn)品同步器馬達(dá)控制器,(專利號(hào):ZL 99 2 10575.7 見附表)仍可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷閉環(huán)控制,繼續(xù)執(zhí)行電調(diào)功能。
■ 若啟動(dòng)升速過程中發(fā)生DEH故障,可打閘停機(jī),然后用啟動(dòng)閥重新啟動(dòng)。
■ 在二次脈動(dòng)油路上設(shè)置的壓力傳感器,通過伺服板閉環(huán),組成Pm2反饋,可以改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,可以消除油源壓力波動(dòng)新形成的寄生反饋,以及由此引發(fā)的系統(tǒng)振蕩。
■ 配備DEH控制器,完成所需的控制策略運(yùn)算,給出總閥位信號(hào)。
■ DDV閥及其所需的附屬設(shè)備,作成一個(gè)集成塊,安裝在前箱在側(cè)適當(dāng)位置,由支架固定。
本方案為簡易型純電調(diào),適用于上汽機(jī)型,已在多臺(tái)125MW機(jī)組得到應(yīng)用。
電液放大器為和利時(shí)專利產(chǎn)品,專利號(hào):ZL 00 2 33849.1。