火電廠小機(jī)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析

【摘要】筆者針對(duì)火電廠小機(jī)調(diào)度進(jìn)行了探究分析，其中在運(yùn)行原理及應(yīng)用方式上進(jìn)行了詳細(xì)介紹。該系統(tǒng)通入的壓力油進(jìn)入油缸活塞上腔，下腔與回油口向通，最后活塞向下移動(dòng)，調(diào)節(jié)汽閥杠桿系統(tǒng)使調(diào)閥開度增大，通過(guò)這種調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，促進(jìn)火電廠小機(jī)系統(tǒng)的整體運(yùn)行。筆者在此進(jìn)行了詳細(xì)分析，以便于提供可參考性的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】火電廠； 調(diào)度系統(tǒng)； 壓力油缸； 應(yīng)用分析

引言

為了提高火電廠整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率，其中在小機(jī)調(diào)度系統(tǒng)方面進(jìn)行了應(yīng)用分析。在低壓調(diào)門伺服機(jī)構(gòu)、蓄能器組件和油管路系統(tǒng)加大了優(yōu)化設(shè)計(jì)。調(diào)將節(jié)系統(tǒng)中的供油小機(jī)主油泵壓力提升至0.85MPa以上，提高整體系統(tǒng)的運(yùn)行動(dòng)力。

1、火電廠鍋爐給水系統(tǒng)概述

根據(jù)單元機(jī)組爐給水的要求，火電廠每臺(tái)機(jī)組配備有兩臺(tái)各帶50%負(fù)荷的汽動(dòng)主給水泵和一臺(tái)帶30%負(fù)荷的電動(dòng)備用給水泵。NK63/71型小汽輪機(jī)作為拖動(dòng)給水泵原動(dòng)機(jī)，在正常運(yùn)行情況下，兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)速的方式來(lái)滿足主機(jī)不同負(fù)荷的給水要求。其電動(dòng)機(jī)多選用交流方式，便于控制給水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速率。自動(dòng)運(yùn)行轉(zhuǎn)速4500rad/min以上時(shí)，鍋爐給水系統(tǒng)便會(huì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、小機(jī)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行原理

小機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為調(diào)節(jié)系統(tǒng)純電調(diào)系統(tǒng)，小機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括低壓調(diào)門伺服機(jī)構(gòu)、蓄能器組件和油管路系統(tǒng)。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供油來(lái)自小機(jī)主油泵，系統(tǒng)壓力為0.85MPa以上，該伺服機(jī)構(gòu)由電液轉(zhuǎn)換器、油缸、線性位移傳感器（LVDT）以及液壓集成塊組成。

小機(jī)調(diào)度系統(tǒng)中二次油壓滑閥設(shè)置了兩個(gè)移動(dòng)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)根據(jù)調(diào)油量的不同，控制活塞的活動(dòng)范圍，使之保證小機(jī)調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中當(dāng)二次油壓升高時(shí)，油壓滑閥便向上移動(dòng)，增加了油缸內(nèi)活塞的沖擊次數(shù)，活塞每沖擊一次，杠桿便往返運(yùn)行2次，使杠桿搭載彈簧。彈簧產(chǎn)生的拉力將會(huì)帶動(dòng)活塞桿，調(diào)節(jié)氣閥系統(tǒng)，此時(shí)氣閥系統(tǒng)開度將會(huì)增大，由原來(lái)的一次調(diào)度轉(zhuǎn)至二次調(diào)度中，加大了氣閥系統(tǒng)調(diào)閥的調(diào)度范圍，保證油缸內(nèi)活塞上腔與下腔之間的連通。

活塞調(diào)節(jié)閥的二次斜度可改變油壓與活塞之間的調(diào)控比例，如果二次斜度在10-15°，活塞與油壓調(diào)控比例在20%范圍內(nèi)；二次斜度在15-40°，活塞與油壓調(diào)控比例在50%范圍內(nèi)；二次斜度在40-80°，活塞與油壓調(diào)控比例在40%范圍內(nèi)；每個(gè)斜度調(diào)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)都有一定的調(diào)控比例，保證彎角杠桿、杠桿、活塞桿及錯(cuò)油門滑閥構(gòu)成反饋環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中沒有將各個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)反饋閉環(huán)通路，造成調(diào)度系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)，不能對(duì)調(diào)節(jié)閥中的部件設(shè)施進(jìn)行有效檢測(cè)。但經(jīng)過(guò)這種運(yùn)行控制方式，使各個(gè)部件設(shè)施形成一個(gè)環(huán)回通路。

為了降低油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)信號(hào)的延時(shí)效應(yīng)，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息在傳輸方式上采用頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用的方式，信號(hào)在信道傳輸過(guò)程中，首先對(duì)信號(hào)傳輸?shù)念l率及時(shí)隙進(jìn)行劃分，假設(shè)信道內(nèi)允許通過(guò)的信號(hào)頻率在3400-8000Hz，則超出該頻率信道便會(huì)將信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾后的信號(hào)便在時(shí)隙信道內(nèi)進(jìn)行傳輸，保證數(shù)據(jù)信號(hào)的有效性。這種傳輸信號(hào)的方式能夠?qū)⒍斡蛪合陆档臄?shù)據(jù)信號(hào)及時(shí)傳輸至油動(dòng)機(jī)終端處理系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)信號(hào)的穩(wěn)定性。其次當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，同時(shí)還帶動(dòng)一個(gè)線性位移傳感器（LVDT）一起運(yùn)動(dòng)，使機(jī)械位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣反饋信號(hào)并送入控制器中的伺服放大器，伺服放大器把這個(gè)信號(hào)與閥位指令相比較，以調(diào)整、控制調(diào)節(jié)汽閥的開度。假如輸入伺服放大器的閥位信號(hào)與伺服機(jī)構(gòu)負(fù)反饋信號(hào)相加后為零，則電液轉(zhuǎn)換器的滑閥回到零位，油缸活塞上下腔處于壓力平衡狀態(tài)，活塞桿停止移動(dòng)，調(diào)節(jié)汽閥則停留在該工位直到新的閥位指令進(jìn)來(lái)。

3、小機(jī)安保系統(tǒng)在火電廠中運(yùn)行方式及應(yīng)用

3.1 小機(jī)安保系統(tǒng)的運(yùn)行方式

安保系統(tǒng)通過(guò)啟動(dòng)油及安全油兩條油路控制著主汽門操縱座，只有在安全油建立（油壓大于0.8MPa）亦即系統(tǒng)被復(fù)置時(shí)，才有可能使操縱座控制主汽門開啟。進(jìn)入操縱座的啟動(dòng)油首先要經(jīng)過(guò)一個(gè)電磁操作閥，電磁操作閥是一個(gè)兩位四通閥，其閥位由兩個(gè)電磁鐵（20/SVOP，20/SVCL）控制。當(dāng)20/SVOP激勵(lì)時(shí)，啟動(dòng)油將進(jìn)入操縱座，開啟主汽門，當(dāng)20/SVCL激勵(lì)時(shí)，操縱座的啟動(dòng)油將回油接通，關(guān)閉主汽門，開關(guān)時(shí)間是5～20秒。系統(tǒng)中主汽門的快速關(guān)閉受安全油控制。一旦安全油壓失去，主汽門將在1秒內(nèi)自動(dòng)迅速關(guān)閉。機(jī)組的機(jī)械超速保護(hù)由一只重錘式危急遮斷器以及一只油壓式復(fù)置的危急遮斷油門組成。當(dāng)汽輪轉(zhuǎn)速超過(guò)允許值（6300±50rpm），危急遮斷器重錘出擊，危急遮斷油門動(dòng)作，使安全油口打開迅速泄壓。

啟動(dòng)時(shí)使電磁閥1842和1843同時(shí)帶電（計(jì)時(shí)開始），則電磁閥1842的端口與另一端口導(dǎo)通，此時(shí)電磁閥1843的端口和出口導(dǎo)通，建立啟動(dòng)油和開關(guān)油。15秒鐘后電磁閥1842斷電復(fù)位，當(dāng)啟動(dòng)油建立后，一路形成開關(guān)油去危急遮斷器自動(dòng)掛鉤同時(shí)自鎖，一路把速關(guān)閥活塞壓向活塞盤，使得活塞和活塞盤形成一個(gè)整體，這時(shí)建立左側(cè)的速關(guān)油，而右側(cè)的啟動(dòng)油開始有節(jié)奏的泄放（這是通過(guò)一個(gè)節(jié)流件實(shí)現(xiàn)的，調(diào)整此節(jié)流件的大小，可以控制啟動(dòng)油的泄放速度，從而控制速關(guān)閥開啟的時(shí)間），在兩側(cè)油壓的作用下使得活塞和活塞盤一起向右運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)閥桿閥芯向開的方向運(yùn)動(dòng)。速關(guān)閥開啟，關(guān)閉泄油孔，為速關(guān)油的建立建立條件，這就是啟動(dòng)油的作用。

為了簡(jiǎn)化操作流程，油缸內(nèi)的活塞在控油方式上分別采用啟動(dòng)油和速關(guān)油，啟動(dòng)油的泄放速度與電磁閥的斷電復(fù)位有關(guān)，當(dāng)復(fù)位開關(guān)處于斷路時(shí)，啟動(dòng)油的油耗量為0.2L/h。此時(shí)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)處于低壓模式，主要是防止高電壓極易引起啟電磁閥的復(fù)位調(diào)度。對(duì)于失電運(yùn)行的電磁閥2222和2223任一帶電，使Dg40插裝閥上腔壓力油與回油口接通，這時(shí)彈簧力的作用使插裝閥開啟速關(guān)油迅速卸掉，關(guān)閉速關(guān)閥。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)電磁閥只要使電磁閥2309帶電，則與壓力油導(dǎo)通，對(duì)于速關(guān)油進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)。停止實(shí)驗(yàn)時(shí)只須電磁閥失電即可，因?yàn)橛泄?jié)流孔板，速關(guān)閥部分位移和復(fù)位動(dòng)作緩慢，不會(huì)出現(xiàn)速關(guān)閥關(guān)閉現(xiàn)象。

3.2 小機(jī)系統(tǒng)在汽輪機(jī)中的應(yīng)用

當(dāng)汽輪機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，危急保安裝置將速關(guān)閥中速關(guān)油卸掉使速關(guān)閥關(guān)閉，切斷進(jìn)入汽輪機(jī)的汽源。危機(jī)保安裝置裝在前軸承座側(cè)面，滑閥可裝在殼體內(nèi)的套筒中水平滑動(dòng)，滑閥上有兩個(gè)控制凸肩，套筒與凸肩相應(yīng)的端面起著對(duì)凸肩的限位和油路密封作用，危急保安裝置不投入工作時(shí)彈簧將滑閥推向與套筒端面接觸的位置。主要是因?yàn)橐簤航M合件來(lái)的開關(guān)油使危機(jī)保安裝置的滑閥處于工作位置，這樣，壓力油接口經(jīng)節(jié)流孔板進(jìn)入危急保安裝置。由于活塞的環(huán)形面積比凸肩的環(huán)形面積小，所以運(yùn)行時(shí)速關(guān)油在滑閥上的作用力大于彈簧力，將滑閥凸肩密封地壓在套筒的端面上，這樣回油被切斷，而速關(guān)閥經(jīng)油口流出殼體，通過(guò)液壓組合件進(jìn)入速關(guān)閥。

速關(guān)閥是新蒸汽官網(wǎng)和汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行中當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，它能在最短時(shí)間內(nèi)切斷進(jìn)入汽輪機(jī)蒸汽，速關(guān)閥是由油壓控制的，開啟過(guò)程是通過(guò)液壓組合件來(lái)操作的，啟動(dòng)油經(jīng)過(guò)接口通到活塞前面，使活塞客服彈簧力并將其壓向活塞盤，而由液壓組合件來(lái)的速關(guān)油通過(guò)接口進(jìn)入活塞盤后面，速關(guān)油壓力將活塞盤和活塞一起推到實(shí)驗(yàn)活塞的終點(diǎn)位置，閥門也由閥桿提升而開啟，這時(shí)，活塞前的空間和液壓組合件中的回油口向通。當(dāng)手動(dòng)緊急停機(jī)閥或緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作時(shí)速關(guān)油油路中的壓力迅速下降，彈簧力大于活塞盤后油壓力，于是活塞盤和閥桿、閥蝶被迅速推向關(guān)閉位置?；钊P后殘留的部分速關(guān)油流入活塞和彈簧空間并經(jīng)回油口排出。

4、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)火電廠小機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用分析，使得筆者對(duì)火電廠小機(jī)系統(tǒng)的作用原理有了更為深刻的認(rèn)知。這種調(diào)節(jié)方式能夠改善油缸內(nèi)油量進(jìn)出量，這種系統(tǒng)現(xiàn)已逐步適用于電廠行業(yè)，并已取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。其次在優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，在油路壓力傳感系統(tǒng)中，彈簧力大于活塞盤后油壓力，使閥蝶在短時(shí)間內(nèi)推向關(guān)閉裝置，促進(jìn)內(nèi)部的液壓油的循環(huán)。

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