低压透平油纯电调,具有如下特点: ■ 系统简洁,制造工艺符合汽轮机厂的设备条件,制造成本低。 ■ 老机组改造时,可以利用机组原有的油动机和液压油源。 ■ 液压系统易损件少,寿命长,运行维护费用低。 ■ 采用常规的透平油液压油源,不需另配外置式油源站。常规透平油油源主油泵由汽轮机主轴驱动,其可靠性高于外置式油源站。 ■ 采用MOOG公司新近推出的DDV型电液伺服阀,控制精度高,抗污染能力强。 ■ 由DDV阀构成的电液放大器和电液油动机,定位精确、灵敏度高,可靠性好,抗污染能力优于高压抗燃油电液油动机。 ■ 不用抗燃油,环保特性好。
100MW汽轮机低压透平油纯电调(优化控制实例)
100MW汽轮机,只有一个油动机,不考虑配备阀门管理功能。只要采取下列改造措施,便可构成低压透平油纯电调。本方案的设计原则可推广到200MW、50MW、25MW等多种机型。
■ 保留配汽杠杆,凸轮配汽机构。 ■ 将油动机改造为电液油动机。 ■ 拆去调速器,调速器滑阀,微分器等部套。 ■ 增设DEH控制器。 ■ 增设由电磁阀构成的遮断,挂闸,开主汽门和喷油试验模块,可以实现全面远方操作,达到高压抗燃油纯电调的自动化水平。

图1 电液油动机
电液油动机原理如图1,其构成要点如下:
■ 机组原配油动机,拆去反馈滑阀,反馈杠杆,保留油动机滑阀和油动机活塞。 ■ 增设DDV阀,作为正常控制接口。 ■ DDV阀压力油进口增设过滤器,精度25μ-100μ ■ 增设可调节流阀,用以调整油动机滑阀0位。该节流阀应这样设置,使DDV阀失电时,油动机能自动关闭。可调节流阀的位置应能锁定。 ■ 活塞杆上增设双冗余LVDT,作为反馈定位作用。 ■ 增设卸荷阀,作为快关和遮断控制接口。 ■ DDV阀,可调节流阀和卸荷阀做成一个液压集成块,安装在前箱侧面适当位置。 ■ DDV阀由DEH控制器中的伺服板控制,接受总阀位信号,改变油动机位置,直到与LVDT反馈信号平衡为止。 ■ 若有多个油动机,可共用一个滤油器。
DDV阀具有如下特点: ■ 采用高能永磁直线力马达,自带功放,具有强大的驱动力。 ■ 取消了喷咀挡板式前置液压放大器,解决了由此引起的伺服阀卡涩问题,抗污染能力大大提高。 ■ 具有高分辨率、低滞环,具有很高的控制精度。 ■ 动态特性与供油压力无关,能适应任何压力的电液控制系统。
电液油动机具有很高的灵敏度,其值高于原油动机的最高灵敏度,并且在全行程范围内灵敏度的数值相同。 本方案适用于哈汽,东汽和北重型汽轮机。建议每个油动机由一个DDV阀控制。 电液油动机为和利时专利产品,专利号:ZL 00 2 54529.2 见附表
125MW汽轮机低压透平油纯电调(简易控制实例)
125MW汽轮机为中间再热式,具有2个高压油动机和2个中压油动机,其中每个高压油动控制2个高压调节阀,共计2个高压油动机控制4个高压调节阀,中压油动机则为每个油动机控制1个中压调节阀。4个油动机均接受二次脉动油压控制。二次脉动油路为变油压系统,每个油动机均可调整其始开油压和开足油压,以协调各油动机的运动关系。

图2 125MW汽轮机低压透平油纯电调电液接口(电液放大器型)
125MW低压透平油纯电调,采用一个DDV阀控制四个油动机的控制方式,不考虑配备阀门管理功能,改造要点如下: ■ 完整保留机组原有的液压系统,各油动机的运动关系由二次脉动油压Pm2来维系。 ■ 在二次脉动油路上外接一个DDV阀,DDV阀工作在排油方式,与原液压放大器的碟阀排油口并联。 ■ 原配启动阀完成挂闸、开主汽门后,摇到最高位,使Pm2控制油口完全关闭。 ■ 同步器摇到最高位,使液压放大器的碟阀排油口在所有的工况中均处于关阀状态。 ■ DDV阀接受DEH控制器总阀信号,改变二次脉动油压Pm2,以控制油动机,完成从冲转到带满负荷的全行程控制。Pm2油路上接有压力传感器,用以构成Pm2反馈,以获得良好的静态和动态特性。 ■ 甩负荷快关功能仍由超速限制滑阀执行,OPC控制策略包含在DEH控制器中。 ■ 遮断控制仍由原液压系统的遮断控制回路执行。 ■ DEH故障时,只需降低同步器定值,系统便可回到液调方式运行,配上和利时开发的专利产品同步器马达控制器,(专利号:ZL 99 2 10575.7 见附表)仍可实现负荷闭环控制,继续执行电调功能。 ■ 若启动升速过程中发生DEH故障,可打闸停机,然后用启动阀重新启动。 ■ 在二次脉动油路上设置的压力传感器,通过伺服板闭环,组成Pm2反馈,可以改善系统的静态和动态特性,可以消除油源压力波动新形成的寄生反馈,以及由此引发的系统振荡。 ■ 配备DEH控制器,完成所需的控制策略运算,给出总阀位信号。 ■ DDV阀及其所需的附属设备,作成一个集成块,安装在前箱在侧适当位置,由支架固定。
本方案为简易型纯电调,适用于上汽机型,已在多台125MW机组得到应用。 电液放大器为和利时专利产品,专利号:ZL 00 2 33849.1。
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