低壓透平油純電調,具有如下特點:
■ 系統簡潔,制造工藝符合汽輪機廠的設備條件,制造成本低。
■ 老機組改造時,可以利用機組原有的油動機和液壓油源。
■ 液壓系統易損件少,壽命長,運行維護費用低。
■ 采用常規的透平油液壓油源,不需另配外置式油源站。常規透平油油源主油泵由汽輪機主軸驅動,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。
■ 由DDV閥構成的電液放大器和電液油動機,定位精確、靈敏度高,可靠性好,抗污染能力優于高壓抗燃油電液油動機。
■ 不用抗燃油,環保特性好。
100MW汽輪機低壓透平油純電調(優化控制實例)
100MW汽輪機,只有一個油動機,不考慮配備閥門管理功能。只要采取下列改造措施,便可構成低壓透平油純電調。本方案的設計原則可推廣到200MW、50MW、25MW等多種機型。
■ 保留配汽杠桿,凸輪配汽機構。
■ 將油動機改造為電液油動機。
■ 拆去調速器,調速器滑閥,微分器等部套。
■ 增設DEH控制器。
■ 增設由電磁閥構成的遮斷,掛閘,開主汽門和噴油試驗模塊,可以實現全面遠方操作,達到高壓抗燃油純電調的自動化水平。
圖1 電液油動機
電液油動機原理如圖1,其構成要點如下:
■ 機組原配油動機,拆去反饋滑閥,反饋杠桿,保留油動機滑閥和油動機活塞。
■ 增設DDV閥,作為正常控制接口。
■ DDV閥壓力油進口增設過濾器,精度25μ-100μ
■ 增設可調節流閥,用以調整油動機滑閥0位。該節流閥應這樣設置,使DDV閥失電時,油動機能自動關閉。可調節流閥的位置應能鎖定。
■ 活塞桿上增設雙冗余LVDT,作為反饋定位作用。
■ 增設卸荷閥,作為快關和遮斷控制接口。
■ DDV閥,可調節流閥和卸荷閥做成一個液壓集成塊,安裝在前箱側面適當位置。
■ DDV閥由DEH控制器中的伺服板控制,接受總閥位信號,改變油動機位置,直到與LVDT反饋信號平衡為止。
■ 若有多個油動機,可共用一個濾油器。
DDV閥具有如下特點:
■ 采用高能永磁直線力馬達,自帶功放,具有強大的驅動力。
■ 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,具有很高的控制精度。
■ 動態特性與供油壓力無關,能適應任何壓力的電液控制系統。
電液油動機具有很高的靈敏度,其值高于原油動機的最高靈敏度,并且在全行程范圍內靈敏度的數值相同。
本方案適用于哈汽,東汽和北重型汽輪機。建議每個油動機由一個DDV閥控制。
電液油動機為和利時專利產品,專利號:ZL 00 2 54529.2 見附表
125MW汽輪機低壓透平油純電調(簡易控制實例)
125MW汽輪機為中間再熱式,具有2個高壓油動機和2個中壓油動機,其中每個高壓油動控制2個高壓調節閥,共計2個高壓油動機控制4個高壓調節閥,中壓油動機則為每個油動機控制1個中壓調節閥。4個油動機均接受二次脈動油壓控制。二次脈動油路為變油壓系統,每個油動機均可調整其始開油壓和開足油壓,以協調各油動機的運動關系。
圖2 125MW汽輪機低壓透平油純電調電液接口(電液放大器型)
125MW低壓透平油純電調,采用一個DDV閥控制四個油動機的控制方式,不考慮配備閥門管理功能,改造要點如下:
■ 完整保留機組原有的液壓系統,各油動機的運動關系由二次脈動油壓Pm2來維系。
■ 在二次脈動油路上外接一個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。
■ 原配啟動閥完成掛閘、開主汽門后,搖到最高位,使Pm2控制油口完全關閉。
■ 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閥狀態。
■ DDV閥接受DEH控制器總閥信號,改變二次脈動油壓Pm2,以控制油動機,完成從沖轉到帶滿負荷的全行程控制。Pm2油路上接有壓力傳感器,用以構成Pm2反饋,以獲得良好的靜態和動態特性。
■ 甩負荷快關功能仍由超速限制滑閥執行,OPC控制策略包含在DEH控制器中。
■ 遮斷控制仍由原液壓系統的遮斷控制回路執行。
■ DEH故障時,只需降低同步器定值,系統便可回到液調方式運行,配上和利時開發的專利產品同步器馬達控制器,(專利號:ZL 99 2 10575.7 見附表)仍可實現負荷閉環控制,繼續執行電調功能。
■ 若啟動升速過程中發生DEH故障,可打閘停機,然后用啟動閥重新啟動。
■ 在二次脈動油路上設置的壓力傳感器,通過伺服板閉環,組成Pm2反饋,可以改善系統的靜態和動態特性,可以消除油源壓力波動新形成的寄生反饋,以及由此引發的系統振蕩。
■ 配備DEH控制器,完成所需的控制策略運算,給出總閥位信號。
■ DDV閥及其所需的附屬設備,作成一個集成塊,安裝在前箱在側適當位置,由支架固定。
本方案為簡易型純電調,適用于上汽機型,已在多臺125MW機組得到應用。
電液放大器為和利時專利產品,專利號:ZL 00 2 33849.1。