专利名称：工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种汽轮机调节装置，尤其是一种工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装
置及其控制方法。
背景技术：
随着科技的发展，能源消费需求急速增加，人们对能源利用效率提出了很高的要 求。对冲动式工业驱动用汽轮机而言，实现可调抽汽可有效地保证抽汽点压力和供热量的 稳定性，提高机组效率。冲动式工业驱动用汽轮机自身的结构决定了转子具有跨距偏大，挠 性较大的特点，且临界转速难以过关。常规汽轮机采用现有内部提板式调节抽汽装置，该调 节抽汽装置占用空间大且结构复杂，从而导致汽轮机转子轴承跨距进一步增大，进而导致 汽轮机临界转速难以过关，最终导致汽轮机结构复杂，制造成本上升，机组运行安全系数下 降。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种结构简单，占用空间小、 保证抽汽点压力和供热量稳定的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方法。
为了达到上述目的，本发明所设计的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，它包 括溢流抽汽调节阀，所述的溢流抽汽调节阀设置在溢流管路上，并与一压力变送器信号连 接，压力变送器设置在抽汽总管路上，溢流管路与抽汽总管路连通，所述压力变送器位于溢 流管路的前端。在工业驱动用汽轮机中，通过在汽缸内部设置分隔板将汽缸分为高压缸与 低压缸，抽汽总管路与高压缸连通，溢流管路与低压缸连通，所述压力变送器则位于高压缸 与溢流管路的之间，本调节装置使得该气路系统形成一个抽汽压力的闭环控制系统，若热 用户抽汽量增大，则溢流抽汽调节阀开度关小，反之则溢流抽汽调节阀开度增大，保证抽汽 点压力的稳定。 为了保证蒸汽的稳定性，本工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置还可包括设置在 主进汽管路上的主进汽调节阀，该主进汽调节阀与至少一个用于测量汽轮机转子转速的转 速传感器信号连接，该转速传感器为主进汽调节阀提供调节所依据的转速信号，形成根据 保证被驱动机负荷的转速闭环控制系统。其中转速传感器可以为多个，数据采集时可保证 数据的可靠性。 为了实现良好的自动控制，优选的方案是所述压力变送器和转速传感器与调节器 信号连接，所述主进汽调节阀和溢流抽汽调节阀为液动调节阀，所述调节器通过相应的电 液转换器分别与主进汽调节阀和溢流抽汽调节阀电连接。除了这种电液调节方式以外，还 可采用气动调节技术或电动调节技术。调节器可以是PLC，也可以是以单片机、DSP等各种 以微处理器为核心的调节器。 为了在紧急情况下迅速切断蒸汽，保证汽轮机的安全，本工业驱动用汽轮机溢流 抽汽调节装置及其控制方法还可包括设置在主进汽管路和抽汽总管路上的速关阀。明所设计的上述工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置的控制方法，它采用调
节阀调节蒸汽量，其特征是在溢流管路上设置溢流抽汽调节阀，通过溢流抽汽调节阀控制
流经溢流管路的蒸汽量，以此保证抽汽总管路中去热用户的蒸汽的稳定性。 为了更好地控制流经溢流管路的蒸汽量，优选的方案是以抽汽总管路内的压力信
号为调节阀控制信号，形成闭环控制。 为了保证进汽压力的稳定，优选的方案是在主进汽管路上设置主进汽调节阀，并 以汽轮机转子的转速为反馈信号，对进汽量进行闭环控制，可使得抽汽总管路内蒸汽波动 较小。 本发明所得到的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方法，解决了常规 内部提板式抽汽调节汽阀占用空间大、结构复杂的问题，克服了结构缺陷所导致的汽轮机 临界转速难以过关的问题，实现了工业驱动汽轮机的可调抽汽，大流量抽汽时的抽汽压力 和抽汽流量均得到有效控制，最大限度满足了工艺流程对蒸汽平衡的要求，提高了整个蒸 汽系统的效率，达到节能的目的。
图1是本发明实施例1的结构示意图。 图中主进汽管路1、高压缸2、低压缸3、抽汽总管路4、溢流管路5、电液转换器6、 溢流抽汽调节阀7、压力变送器8、主进汽调节阀9、转速传感器10、调节器11、速关阀12。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1 如图1所示，本实施例所描述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方 法，它包括溢流抽汽调节阀7，所述的溢流抽汽调节阀7设置在溢流管路5上，并与一压力变 送器8信号连接，压力变送器8设置在抽汽总管路4上，溢流管路5与抽汽总管路4连通，所 述压力变送器8位于溢流管路5的前端，具体说是位于高压缸2与溢流管路5的之间。在工 业驱动用汽轮机中，抽汽总管路4与高压缸2连通，溢流管路5与低压缸3连通，从而可形成 一个抽汽压力的闭环控制系统。为了保证蒸汽的稳定性，本工业驱动用汽轮机溢流抽汽调 节装置及其控制方法还包括设置在主进汽管路1上的主进汽调节阀9，该主进汽调节阀9与 两个用于测量汽轮机转子转速的转速传感器10信号连接，该转速传感器10为主进汽调节 阀9提供调节所依据的转速信号，形成根据保证被驱动机负荷的转速闭环控制系统。压力 变送器8和转速传感器10与W00DWARD505E调节器11信号连接，具体的说是W00DWARD505E 调节器11的两个转速信号输入通道"sensortl"及"sensort2"与两个转速传感器相连接， 模拟量输入通道"Analoglnputftl"与压力变送器8相连。所述主进汽调节阀9和溢流抽汽 调节阀7为液动调节阀，所述调节器11通过相应的电液转换器6分别与主进汽调节阀9和 溢流抽汽调节阀7电连接。为了在紧急情况下迅速切断蒸汽，保证汽轮机的安全，本工业驱 动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方法还包括设置在主进汽管路1和抽汽总管路4上 的速关阀12。 上述工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置的控制方法，它采用调节阀调节蒸汽量，其特征是在溢流管路5设置溢流抽汽调节阀7，通过溢流抽汽调节阀7控制流经溢流管 路5的蒸汽量，以此保证抽汽总管路4中去热用户的蒸汽的稳定性。流经溢流管路5的蒸 汽量的控制是以抽汽总管路4内的压力信号为调节阀控制信号形成的闭环控制，并且采用 在主进汽管路1上设置主进汽调节阀9，并以汽轮机转子的转速为反馈信号，对进汽量进行 闭环控制，保证进汽压力的稳定，也使得抽汽总管路4内蒸汽波动较小。
工作时，主蒸汽由主进汽管路1进入，经过汽轮机高压缸2做功后，从汽轮机高压 缸2的抽汽总管路4流出，一路经过抽汽总管路4及抽汽速关阀12去热用户，一路经过溢 流抽汽调节阀7，从汽轮机的溢流管路5回流至低压缸3继续做功。W00DWARD505E调节器 11将压力信号与汽轮机抽汽压力设定值进行比较后，输出控制信号4 20mA，经电液转换 器6转换成对应二次油压0. 15 0. 45Mpa， 二次油压信号控制溢流抽汽调节阀7开度，从 而控制抽汽流量和抽汽压力。当热用户抽汽量增大时，溢流抽汽调节阀7开度关小，保证 抽汽压力不下降；当热用户抽汽量减小时，溢流抽汽调节阀7开度增大，保证抽汽压力不提 高；W00DWARD505E调节器11同时接收汽轮机转子转速信号，根据给定要求信号调节主进汽 调节阀9开度，控制蒸汽的稳定性，保证功率的要求。 本实施例描述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置及其控制方法在作为外部 管路的溢流管路上配置抽汽调节装置，实现了汽轮机的抽汽压力可调，占用空间小，解决了 常规内部提板式抽汽调节汽阀占用空间大、结构复杂的问题，克服了结构缺陷所导致的汽 轮机临界转速难以过关的问题，大流量抽汽时的抽汽压力和抽汽流量得到控制，实现了工 业驱动汽轮机的可调抽汽，最大限度地满足了工艺流程对蒸汽平衡的要求，提高了整个蒸 汽系统的效率，达到节能的目的。
权利要求
一种工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，它包括溢流抽汽调节阀，其特征是所述的溢流抽汽调节阀设置在溢流管路上，并与一压力变送器信号连接，压力变送器设置在抽汽总管路上，溢流管路与抽汽总管路连通，所述压力变送器位于溢流管路的前端。
2. 根据权利要求1所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，其特征是还包括设置 在主进汽管路上的主进汽调节阀，该主进汽调节阀与至少一个用于测量汽轮机转子转速的 转速传感器信号连接，该转速传感器为主进汽调节阀提供调节所依据的转速信号。
3. 根据权利要求2所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，其特征是所述压力 变送器和转速传感器与调节器信号连接，所述主进汽调节阀和溢流抽汽调节阀为液动调节 阀，所述调节器通过相应的电液转换器分别与主进汽调节阀和溢流抽汽调节阀电连接。
4. 根据权利要求1或2或3所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，其特征是还 包括设置在主进汽管路和抽汽总管路上的速关阀。
5. —种如权利要求1所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置的控制方法，它采用 调节阀调节蒸汽量，其特征是在溢流管路上设置溢流抽汽调节阀，通过溢流抽汽调节阀控 制流经溢流管路的蒸汽量，以此保证抽汽总管路中去热用户的蒸汽的稳定性。
6. 根据权利要求5所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置的控制方法，其特征是 以抽汽总管路内的压力信号为调节阀控制信号，形成闭环控制。
7. 根据权利要求5或6所述的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置的控制方法，其特 征是在主进汽管路上设置主进汽调节阀，并以汽轮机转子的转速为反馈信号，对进汽量进 行闭环控制。
全文摘要
本发明所公开的工业驱动用汽轮机溢流抽汽调节装置，它包括溢流抽汽调节阀，所述的溢流抽汽调节阀设置在溢流管路上，并与一压力变送器信号连接，压力变送器设置在抽汽总管路上，溢流管路与抽汽总管路连通，所述压力变送器位于溢流管路的前端。其控制方法采用调节阀调节蒸汽量，在溢流管路上设置溢流抽汽调节阀，通过溢流抽汽调节阀控制流经溢流管路的蒸汽量，以此保证抽汽总管路中去热用户的蒸汽的稳定性。本发明解决了常规内部提板式抽汽调节汽阀占用空间大、结构复杂的问题，克服了结构缺陷所导致的汽轮机临界转速难以过关的问题，实现了工业驱动汽轮机的可调抽汽最大限度满足了对蒸汽平衡的要求，并达到节能的目的。
文档编号F01D17/02GK101701531SQ20091025225
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者徐俊杰, 葛存飞, 钱小东, 陈晨 申请人:杭州中能汽轮动力有限公司