本实用新型属于汽轮机技术领域，具体涉及一种汽轮机报警及自调节系统。
背景技术：
汽轮机进水事故为汽轮机水冲击事故，实际过程是水或冷蒸汽进入汽轮机，导致汽轮机机械故障和非计划停运乃至结构严重损坏，机组一旦发生此类事故，轻则汽轮机动静摩擦，机组振动，重则造成汽轮机转子弯曲，设备报废，给电厂造成严重的经济损失，因此，防止汽轮机进冷水、冷汽引起了高度的重视，监测和预防汽轮机在运行和启停过程中进水或冷蒸汽，是确保汽轮机安全上重要的一环，目前各火电工厂对汽轮机部分参数设置了报警，但是都是单个报警，并设置在不同的报警框内，设置分散，不能及时的反映汽轮机问题以及针对报警处理不及时，采用人工复位或者人工操作来解决故障问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种汽轮机报警及自调节系统，通过系统性设置可以集中反映汽轮机问题，及时发现汽轮机的报警信息以及针对部分报警，可以自动执行调节操作，解除部分报警问题。
本发明提供一种汽轮机报警及自调节系统，包括信号采集设备、处理器、显示器、语音单元以及执行机构；
其中，信号采集设备、语音单元、显示器以及执行机构均与所述处理器连接；
所述处理器包括存储器；
其中，信号采集设备和执行机构设置于汽轮机上；
所述执行机构包括高旁减温水电动门、抽汽管道疏水门、高压缸疏水阀以及中压缸疏水阀。
信号采集设备用于采集汽轮机上的运行参数，例如温度、压力以及水位和机组负荷等参数，报警及自调节系统中的报警参数直接或间接来源于信号采集设备所采集的参数，处理器内的存储器存储了报警参数的类别、报警参数对应的报警值，处理器一旦获知到某一报警参数超过对应报警值时，则通过控制显示器和语音单元进行报警。若存储器内还存储了报警参数对应的报警级别时，处理器依据报警参数对应的报警级别控制显示屏和语音单元执行对应报警级别的报警操作，例如，一级报警级别对应的报警操作为：光声报警且报警不能复位，即显示屏上显示报警信息，语音单元播报报警信息，同时需要热工人员复位后显示屏和语音单元才停止报警；二级报警级别对应的报警操作为：光声报警，即显示屏上显示报警信息，语音单元播报报警信息，此时无需热工人员进行复位操作；三级报警级别对应的报警操作为：光报警，即显示屏上显示报警信息。其中，显示屏上显示报警信息可以是显示报警提示信息或者是更变显示屏上对应报警参数所显示的颜色。其中，处理器依据所存储报警级别控制显示屏和语音单元的执行对应操作是采用的常规手段来实现的。
此外，当处理器接收到汽轮机高旁后温度低于250℃时，处理器控制执行机构中高旁减温水电动门联锁关闭，并闭锁开启高旁减温水电动门；当处理器获取到汽轮机的抽汽管道上下壁温差超过预设值或者加热器解列的信息时，处理器控制执行机构中的抽汽管道疏水门均打开进行疏水；当处理器获取到机组负荷低于10％时，处理器控制执行机构中高压缸疏水阀联锁开启；当处理器获取到机组负荷低于20％时，处理器控制执行机构中的中压缸疏水阀联锁开启。其中，处理器获取的汽轮机高旁后温度、抽汽管道上下壁温、机组负荷均由信号采集设备所采集。
优选地，所述信号采集设备包括设置于汽轮机的高压加热器上的第一水位采集单元；第一水位采集单元第一水位采集单元
其中，所述第一水位采集单元包括差压变送器、汽侧取样管和水侧取样管，所述差压变送器设置于所述汽侧取样管和所述水侧取样管之间，所述水侧取样管上设有U型管段，所述汽侧取样管和水侧取样管分别与所述高压加热器上下部连通，所述差压变送器与所述汽侧取样管位于同一高度。
直接从汽侧取样管和水侧取样管取样可以大幅缩短取样管的长度，同时提高了测量结果的可靠性。
优选地，所述汽侧取样管的管直径为14mm，长度大于2m。
优选地，所述信号采集设备包括设置于汽轮机的除氧器上的第二水位采集单元；第二水位采集单元第二水位采集单元
所述第二水位采集单元包括导波雷达液位计和差压水位计。
将导波雷达液位计和差压水位计相结合，进而综合了差压水位计准确性高和导波雷达水位计全程监控的优点，在任何工况下都能准确测量除氧器水位，大幅提高除氧器水位测量的准确性和可靠性。
优选地，所述信号采集设备包括温度采集元件，所述温度采集元件包括第一温度采集单元、第二温度采集单元、第三温度采集单元、第四温度采集单元、第五温度采集单元、第六温度采集单元以及第七温度采集单元；
其中，所述第一温度采集单元设置于汽轮机的汽缸进汽口；
所述第二温度采集单元设置于汽轮机的汽缸抽汽口；
所述第三温度采集单元设置于汽轮机的汽缸壁；
所述第四温度采集单元设置于汽轮机的抽汽管；
所述第五温度采集单元设置于汽轮机的高旁管路；
所述第六温度采集单元设置于汽轮机的高压缸的排汽口；
所述第七温度采集单元设置于汽轮机的旁路上。
第一温度采集单元用于采集主蒸汽温度，第二温度采集单元用于采集抽气温度，所述第三温度采集单元用于采集汽缸壁温，第四温度采集单元用于采集抽汽管壁温，第五温度采集单元用于采集高旁温度，第六温度采集单元用于采集高排温度，第七温度采集单元用于采集汽轮机高旁后温度低。其中，各个温度采集单元可以是温度传感器。应当理解，汽轮机的气缸包括高压缸、中压缸以及低压缸。
优选地，所述抽汽管道疏水门、高压缸疏水阀以及中压缸疏水阀为罗托克或焦作开泰力矩控制型执行机构。
优选地，所述语音单元为扬声器。
优选地，所述信号采集设备包括设置于汽轮机的高压汽缸的排汽口上的压力采集元件。
所述压力采集元件用于采集高排压力，所述压力采集元件优选为压力传感器。
优选地，所述系统还包括报警光字牌，所述报警光字牌与处理器连接。
设置报警专业的报警光字牌，将原本分散的报警信息进一步集中反应到报警光字牌，便于监控人员及时获取报警信息。进一步地，信号采集设备还包括旁车电流采集元件，旁车电流采集元件为电流表，设置在汽轮机上，用于采集旁车电流。
优选地，所述处理器为PLC控制器或MCU单片机。
有益效果
与现有技术相比，本实用新型的优点有：本报警及自调节系统通过信号采集设备、处理器、显示器、语音单元以及执行机构的设置，利用显示屏显示原本分散的报警信息，便于监控人员快速获取到报警信息，同时通过设置处理器和执行机构，能够自动解决部分异常情况，及时解决部分报警问题；此外，本系统中用于测量除氧器水位的水位采集元件将导波雷达液位计和差压水位计相结合，用于测量高压加热器水位的水位采集元件是通过差压变送器直接从汽侧取样管和水侧取样管取样进行测量，提高容易水位检测结果的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种汽轮机报警及自调节系统的框架示意图；
图2是本发明实施例提供的一种汽轮机报警及自调节系统的功能示意图；
图3是本发明实施例提供的第一水位采集单元的结构示意图；
其中，附图标记进一步说明如下：
21差压变送器、22高压加热器、23汽侧取样管、24水侧取样管。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1和图2所示，一种汽轮机报警及自调节系统，包括信号采集设备、处理器、显示器、语音单元以及执行机构。其中，信号采集设备、语音单元、显示器以及执行机构均与处理器连接。处理器包括存储器，存储器存储了报警参数的类别、报警参数对应的报警值、报警参数对应的报警级别以及执行机构的执行程序。其中，信号采集设备和执行机构设置于汽轮机上；信号采集设备包括温度采集元件、压力采集元件、水位采集元件以及负荷采集元件，均是用于采集汽轮机的各类运行参数，其中系统中的报警参数是直接或间接来源于信号采集设备采集的各类运行参数；执行机构包括高旁减温水电动门、抽汽管道疏水门、高压缸疏水阀以及中压缸疏水阀。
本实施例中，温度采集元件包括第一温度采集单元、第二温度采集单元、第三温度采集单元、第四温度采集单元、第五温度采集单元以及第六温度采集单元和第七温度采集单元。其中，第一温度采集单元设置于汽轮机的汽缸进汽口，用于采集主蒸汽温度；第二温度采集单元设置于汽轮机的汽缸抽汽口，用于采集抽气温度；第三温度采集单元设置于汽轮机的汽缸壁，用于采集汽缸壁温；第四温度采集单元设置于汽轮机的抽汽管，用于采集抽汽管壁温；第五温度采集单元设置于汽轮机的高旁管路，用于采集高旁温度；第六温度采集单元设置于汽轮机的高压缸的排汽口，用于采集高排温度；第七温度采集单元设置于汽轮机的旁路上，用于采集汽轮机高旁后温度低。
压力采集元件设置于汽轮机的高压缸，用于采集高排压力。本实施例中优选压力采集元件为压力传感器。负荷采集元件为功率表。
水位采集元件包括第一水位采集单元、第二水位采集单元、第三水位采集单元以及第四水位采集单元。如图3所示，第一水位采集单元设置于汽轮机的高压加热器22，用于采集高加水位。第一水位采集单元包括差压变送器21、汽侧取样管23和水侧取样管24，差压变送器21设置于汽侧取样管23和水侧取样管24之间，水侧取样管24上设有U型管段，汽侧取样管23和水侧取样管24分别与高压加热器22上下部连通，差压变送器21与所述汽侧取样管23位于同一高度。本实施例中优选汽侧取样管23的管直径为14mm，长度大于2m。第二水位采集单元设置于汽轮机的除氧器，用于采集除氧器水位。本实施例中第二水位采集单元包括导波雷达液位计和差压水位计。第三水位采集单元设置于凝汽器，用于采集凝汽器水位。第四水位采集单元设置于汽轮机的低加加热器，用于采集低加水位。
系统中的报警参数是直接或间接来源于信号采集设备采集的参数。例如，本实施例中系统的报警参数包括主蒸汽温度、汽缸上下缸温差、汽缸壁温、高旁温度、高排温度、高排压力、抽汽管上下壁温差、高加水位、低加水位、凝汽器水位、除氧器水位、机组负荷、高旁后温度。但是本发明的报警参数并不仅限于上述参数。其中，主蒸汽温度、汽缸壁温、高旁温度、高排温度、高排压力、高加水位、低加水位、凝汽器水位、除氧器水位、机组负荷是直接来源于信号采集元件采集的；汽缸上下缸温差、抽汽管上下壁温差是间接来源于温度采集元件采集的温度，如抽汽管壁的上下壁温差就间接来源于第四温度采集单元采集的抽汽管壁温。基于上述装置，信号采集设备采集信号后传输给处理器，处理器根据存储器存储报警参数的类别、报警参数对应的报警值、报警参数对应的报警级别，一旦获取到某一报警参数超过对应报警值时，则依据报警参数对应的报警级别进行报警，具体是通过显示屏上显示报警信息以及语音单元播报报警信息。本实施例中，优选显示屏为触摸显示屏，兼具输入输出功能，语音单元为扬声器，处理器为PLC控制器或MCU单片机。还优选所述系统还包括报警光字牌，处理器通过控制报警光字牌来执行报警。本实施例中存储器存储了报警参数对应的报警级别，报警级别划分为三级，一级报警级别对应的报警操作为：光声报警且报警不能复位，二级报警级别对应的报警操作为：光声报警，三级报警级别对应的报警操作为：光报警。本实施例中，光声报警为显示器和报警光字牌上显示报警信息，语音单元播报报警信息；光报警为显示器和报警光字牌上显示报警信息，例如字体变色。本实施例中例如一级报警对应报警参数的情况有：汽轮机汽缸上下缸温差超过预设值；二级报警对应报警参数的情况有：主蒸汽温度变化异常，抽汽管上下壁温差大于35℃，高加水位、低加水位、凝汽器水位或除氧器水位为高二值、高三值；三级报警对应报警参数的情况有：高加水位、低加水位、凝汽器水位或除氧器水位为高一值、低一值。本实用新型对具体的报警分级不进行限定，且报警分级是采用的现有手段实现的，是基于汽轮机的实际运行情况而设定的。
本实施例中，显示器除了显示报警信息，还可以显示部分参数的监视画面。
本实施例中，执行机构包括高旁减温水电动门、抽汽管道疏水门、高压缸疏水阀以及中压缸疏水阀，其中，抽汽管道疏水门、高压缸疏水阀以及中压缸疏水阀为罗托克或焦作开泰力矩控制型执行机构，提高了自动操作的可靠性。本实施例中，当处理器接收到汽轮机高旁后温度低于250℃时，处理器控制执行机构中高旁减温水电动门联锁关闭，并闭锁开启高旁减温水电动门；当处理器获取到汽轮机的抽汽管道上下壁温差超过预设值或者加热器解列的信息时，处理器控制执行机构中的抽汽管道疏水门均打开进行疏水；当处理器获取到机组负荷低于10％时，处理器控制执行机构中高压缸疏水阀联锁开启；当处理器获取到机组负荷低于20％时，处理器控制执行机构中的中压缸疏水阀联锁开启。其中，处理器获取的汽轮机高旁后温度、抽汽管道上下壁温由信号采集设备的温度采集元件所采集，处理器获取的机组负荷由信号采集设备的负荷采集元件采集。
需要强调的是，本实用新型所述的实例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型不限于具体实施方式中所述的实例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，不脱离本实用新型宗旨和范围的，不论是修改还是替换，同样属于本实用新型的保护范围。