小型汽轮机自动盘车装置.pdf

Ac a d e m i c 学术 小型汽轮机 自动盘车装置 广州广重企业集团有限公司广东广州 一 廖峻岚 摘要 ： 随着仪表控制技术的飞速发展 ， 盘车装置自动控制的要求越来越多 ， 在提升小型汽轮机组的自动控制程度 ， 研究盘车装置自动控制的优 点和缺点和改造方向 ， 充分利用其结构进行控制改进。 1 引 言 当今现场控制系统已经实现 了数字化到现 场、网络化到现场、控制功能到现场和设备管 理到现场 的模式 ，显著提高了控制质量 ，明显 地 改善 了系统的集成性、开放性、分散性和互 操作性 ， 现场信号数字化传输将成为现场信号 模拟量传输的终结者 已经成为共识。 2 概述 盘车装置是汽轮机运行过程中必不可少的 一 种重要辅助设备。 汽轮机启动 时 ， 在汽轮机冲转 前要用盘车 装置带动转子作低速转动，使转子受热均匀， 以利于机组顺利启动 。 停机后，应投入盘车装置，盘车可搅动汽 缸 内的汽流，以利于消 除汽缸上下温差，防止 转子变形，有助于消除温度较高的轴颈对轴瓦 的损 伤 。 小型汽轮机盘车装置为 了配合汽轮机本体 结构紧凑的设计需要 ，以及其本身体积 小 ，安 装 的位置和形式灵活多样 ，可以是转子前端在 内部或伸出机头 的轴头部分联结啮合机构和盘 车 电机 ， 按需投入盘车来盘转转子 ： 也可 以在 转子末端和后轴承之间加装盘车齿轮组啮合机 构和盘车 电机 ，实现盘 车运行 ： 特殊情况下 ， 更可将盘车装置和盘车 电机安排 到相关的驱动 机构 ， 如齿轮箱上 ，通过齿轮箱 的间接传动来 达到盘车的目的和效果。 3 案例 现在 以本公司小型单缸汽轮机组配套的盘 车装置为例来阐述其基本 的功能和控制过程。 本文介绍 的盘车装置是广重企业集团公司汽轮 机分公司自行生产的低速盘车装置 ，配套于本 公司 6 0 0 0 K W 2 0 M W系列的汽轮 机产品。既能 手动盘车，又能电动盘车。盘车 电动机 为封 闭 式三相 异步 电动 机，功 率 2 2 k W ，转速 1 4 2 0 r m i n ，经过二 级减 速后，盘 车减 为额定转速 9 r m i n 。 小型汽轮机盘车装置安装于汽轮机后轴承 座 内部 ， 通过在后轴承和联轴器之 间的转子主 轴上加装齿圈 ( 图中序号 1 简称 1 ) ，形成 与转 子的啮合机构。发生停 电状况时 ， 在转子停止 转动后 ，可 以在现场通过专用工具或扳手推进 投入盘车装置 ， 使之与主轴上的齿圈啮合 ，啮 206 M a c h in e C h in a 中国机械 合到位后 ，结构实体会将一 只指示杆 ( 7 ) 完全 顶 出 ， 在盘车需要的润滑油油压达到允许盘车 的安全前提下 ， 才能够利用专用工具或扳手按 照要求进行手动盘车操作。 在供 电正常的情况下 ， 在明确了汽轮机的 实际需要和润滑油油压达到允许盘车条件等安 全前提下 ，通常是使用配置在盘车装置旁边的 带操作按钮 的盘车控制柜 ， 在现场进行电动盘 车 。 首先 ，要判 断汽轮机转子是否停止转动 。 转速信号由电涡流传感器采样，经前置放大器 和电缆传输到就地仪表柜盘面的智能转速表 。 智能转速表可 以精确显示全程的汽轮机转速 ， 从低转速到高转速包括盘车转速、零转速、额 定运行转速和超速转速，前面板的设置按钮可 以按需要设定报警的参数 一如零转速，从而实 现在接线端子输 出开关量信号给相应 的联锁控 制回路或声光报警装置。电涡流传感器测量的 转速信号也可以传输到控制室的仪表 一转速模 块上 ，这样就地盘面的智能转速表依然要配置 独立的转速传感器，就其数量上影响到具体的 安装和系统经济性。 停机状态安全前提下，在接收到零转速信 号后，可 以通过就地盘车控制柜通 电盘车电磁 铁 ( 9 ) ，驱动相应液压执行机构 ( 8 ) 投入盘车装 置 ，此时盘车齿轮 ( 2 )摆动一 定角度 ， 使之与 主轴上的齿圈 ( 1 )啮合 ，并同时与涡轮 ( 5 )上 一 体的齿轮啮合 ，啮合到位后 ，指示杆完全顶 出，然后通过就地盘车控制柜 的按钮启动盘车 电动机 ( 9 ) ，盘车电动机通过曲面涡杆 ( 3 )驱动 涡轮和齿轮组 ，从而带动转子以符合盘车要求 的低转速转动一段时间，直至转子 的温度降低 热弯曲符合运行规范要求，才能停止盘车。汽 轮机启动过程中，应放慢升速，待转速达到一 定参数，盘车装置会 随转速升高而加大的离心 力，自动脱离与盘车电动机的啮合 ，相应液压 执行机构也会 阻止盘车装置在退出之后在无干 预的情况下重新误投入。 对于盘车装置是否啮合到位的判 断，除了 通过 目测液压指示杆来判断之外，在条件许可 的情况下，可 以在啮合 点附近选择合适的位置 安装两组行程开关，通过开关量连接指示声光 装置来准确指示盘车装置是处于啮合到位的状 态还是退出的状态。在不具备安装行程开关 的 条件时，可 以利用内部液压管路的特殊出口安 装压力开关 ( 1 0 )测量点，当盘车装置没有投入 时，该位置油路与润滑油系统没有贯通，压力 开关采样的油压不足；当盘车装置啮合到位时， 该位置油路与润滑油系统贯通 ，压力开关采样 的油压达到和润滑油油压基本一致或 允许盘车 的设定值时，压力开关闭合 ，连通指示声光装 置发 出盘车装置啮合到位的信 号 ， 或者直接联 锁盘车 电动机 启动控制回路 ，以达到远程 自动 控制的要求。 4 结 束语 随着仪表控制技术的飞速发展 ，盘车装置 原先 以液压控制为主的模式 已经不能满足系统 控制 的要求，在多种现场情况下，根据不同要 求具备液压控制、人工手动和 自动控制的及时 切换功能，就需要打破 自身的局限性 ，充分利 用其结构的特 点，灵活运用多样化 的仪表控制 方法，不断提升小型汽轮机组的自动控制水平 ， 更好地为各种行业生产过程服务。 参考文献 1 分散控制系统与现场总线控制系统 白焰、吴鸿、杨国田编著 ，中国电力出版社 2 电厂热工过程控制系统巨林仓、刘 齐寿、