9F燃气系统压气机进口导叶.doc

压气机进口导叶压气机进口导叶目 录I. 系统介绍 2A 简介 2B 系统概述 2C 系统元件介绍 21 蓄压器MARAC005（AH21） 22 伺服阀MARFCV065（95TV1） 33 液压跳闸继电器MARLATER（VH31） 44 液压油缸MC001（ACV1） 45 线形可变位置差动传感器 46 液压油滤MARFL008 5D 运行方式 51 启动方式运行 52 温控方式运行（联合循环） 63 紧急状态 6I 系统介绍A 简介 本文介绍了Castle Peak 电力有限公司Block Point厂的#1#8机组压气机进口导叶（IGV）系统的情况。本文还描述了压气机进口导叶（IGV）系统的设计和构造的特点。讨论了系统在正常和非正常时的运行。B 系统概述 压气机进口导叶（IGV）是用来控制进入燃机轴流压气机的空气流量。控制空气流量的原因主要有两个；1 在启机和停机时防止压气机喘振。2 在联合循环运行中控制燃机排烟温度。IGV装置是由一套直接安装在压气机第一级前的机翼型叶片组成。叶片的根部穿过压气机外壳，通过根部的小齿轮和一个环绕在压气机外壳周围的圆环内侧的一排齿啮合。通过操纵一个可双方向动作的液压活塞来动作环绕压气机的圆环，圆环带动叶片转动以使压气机的有效进口面积增大或减小。Speedtronic 控制系统靠一个电液伺服阀来控制液压活塞使活塞动作到规定位置。线形位置差动传感器（LVDTs）反馈活塞的位置。液压油的压力是11500kPa170kPa，温度是555压气机进口导叶系统包括以下设备：2个线形可变位置差动传感器液压活塞跳闸油系统包括以下IGV的相关设备：伺服阀液压油滤蓄压器液压跳闸继电器C 系统元件介绍1 蓄压器MARAC005（AH21） 高压油经过液压系统输出管道中的孔板/逆止阀进入到液压系统（压力是11500kPa170kPa，温度是555）。孔板和逆止阀的作用是使高压油正确地流入系统并在液压源出现故障时限制流量。充有氮气的蓄压器中储存着液压油，氮气压力充到5800kPa。蓄压器中存储了充足的油以便在供油系统故障时提供液压油来关闭进口导叶。当供油系统流量降至1升/秒时即被认为故障。2 伺服阀MARFCV065（95TV1） 液压油按照透平控制系统的位置命令从蓄压器流到伺服阀去动作液压活塞。摩根伺服阀是一个两级、四通道流量控制的电液伺服阀，它是按照一个低压直流控制信号的极性和大小来控制液压油的方向和大小。伺服阀中的第一级将小的电气信号转换和放大为液压信号，以便能准确地动作第二级转轴阀的活塞。第一级和第二级阀之间通过一个弹簧联系起来，弹簧提供一个反馈给伺服阀以便使阀门可以按照流量比例控制。当伺服阀的油流压力为额定压力时，其流量和额定流量的比例同输入的电流和额定电流的比例就相等。伺服阀的第一级是由一个极化的电动扭距马达构成，马达的转子中心牢固的固定着一个挡板。挡板穿过一个柔性密封管和双通道端部的两个喷嘴之间，在喷嘴末端和挡板之间形成两个大小可变的孔板。电信号为零时挡板被直接放在两个喷嘴中间，在两个通道形成相同的油压。当一个电流信号被送到扭矩马达后，马达转子转动一个小角度，带动挡板根据电信号的极性向一边移动或向另一边移动。当挡板移开中间位时，一个通道的压力就会增加而另一个通道的压力会减小。两个通道的油压作用在第二级阀上活塞的两侧，形成一个压差推动活塞。活塞移动时一个力传输到反馈弹簧上，弹簧对扭矩马达的扭矩产生反作用。当两种力达到平衡时，转子/挡板装置重新又回到两个喷嘴的中间位置。电流信号的任何改变都会引起活塞位置的变化以建立一个新的平衡。流过活塞边缘的液压油流量被能够测量。为了IGV的准确动作，伺服阀使用的是一个四通道阀门以便使活塞能够双向移动。3 液压跳闸继电器MARLATER （VH31）跳闸继电器是一个截止阀，由通过电磁阀的高压跳闸油操动，高压油通过一个孔板到达继电器的活塞。跳闸继电器动作后，它允许伺服阀去调整IGV装置。当跳闸油压力降低，跳闸继电器动作IGV装置被关闭。三个电磁线圈关闭，弹簧返回的液压截止阀（MAR208/209/210SOL）由MK V的控制和保护回路控制其执行遮断机组的操作。当阀门被带电时它们提供跳闸油到IGV截止阀。阀门在平时透平运行时带电。Parker Hannifin电磁阀1.#10转轴 12.转轴动作停止点 22.插头4.120/60电磁线圈 13.弹簧 23.垫片6.本体 14.垫片 24.插头7.垫圈 15.垫片 25.滚动销8.名牌 18.密封圈 26.纤维密封9.断盖 19.螺杆 27.O型圈10.加长转轴 20.螺杆 28.O型圈11.插头 21.运输底盘 任何三个跳闸电磁阀中两个失电就会使去IGV截止阀的跳闸油压力泻去，并使整个机组的跳闸油压力下降从而截断去机组的燃油。一旦跳闸发生，跳闸油就会由一个专门的回油管线回到液压油模块。正常停机过程中如果控制系统监测到燃烧室内失去一个火焰时，跳闸电磁阀就会失电。4 液压油缸MC001（ACV1）压气机进口导叶是由位于透平底部的一个双向动作的液压油缸决定其开度大小。液压油缸是按照高压设计的，可以承受液压油系统暂态时产生的尖峰震荡压力。 5 线形可变位置差动传感器 两个线形可变位置差动传感器提供位置反馈给控制回路。两个LVDTs安置在IGV操纵装置中。每个LVDT和操纵装置的U型夹直接偶合。两个LVDT的反馈信号都一直被比较，如果两个LVDT的反馈信号差值超过允许的限度，MK V就会发出一个报警。 6 液压油滤MARFL008（FH61）进入伺服阀的液压油要流过伺服阀（MARFCVX065）上游的一个10到15毫米的滤网。经过滤网的压力降被一个压差指示计（MAR025PDI）监测。D 运行方式1 启动方式运行在启动时，IGV保持全关位直到转子转速达到额定转速的80%。这是为了限制空气流量，防止在部分转速时压气机发生喘振。有时在80%转速后，IGV才开始逐渐打开。IGV的开度是根据速度来控制的，当转子转速达到100%时，IGV应当开到最小全速开度。在部分转速时IGV的设定点是由压气机的修正转速来控制。修正转速是压气机的速度根据目前大气温度和ISO温度（59）的差进行修正的。公式如下： 速度修正 = 速度实际值 59+460 压气机进口温度+460在大约82%修正转速下IGV是保持在27。在82%和85%之间IGV部分转速设定点是以16.67IGV角度/修正转速%的速率增加直到最大设定点86。 然而对于象BLANK PIONT电站这样的联合循环用户，IGV的温度控制算法使IGV开度限制在较低的角度，这样速度升高后机组可以维持一个较高的排烟温度。控制算法是根据汽轮机的热态、温态或冷态来调整排烟温度，决定IGV开度。 86IGV角度部分设定点27 82 86 修正速度（%）当机组速度达到95%时机组检查IGV的动作情况，判断IGV位置（LVDT反馈）是否符合命令要求。如果发现了IGV位置出现偏差，判断IGV可能出现故障，那么IGV就会跳闸至全关位，燃机跳闸。如果未发现偏差，则启动程序正常进行。此检查逻辑只在升速是起作用，当转速升至95%后检查就被取消。当转速95%以上时保护逻辑检查IGV开度以确保IGV的角度大于最小全速角度42。如果IGV的角度小于最小全速角度或开的过大，燃机就会跳闸。 2 温度控制方式运行当透平转速达到100%后，发电机开关合上，透平就能升负荷。对于联合循环机组总希望尽可能高的排烟温度，因此IGV调整进气流量使排烟温度达到最高。这也使燃机燃烧温度最高，从而更有效地控制NOx的排放量。联合循环机组启动时加强控制IGV，调整透平排烟温度和汽轮机的温度匹配。当IGV开大，空气流量增加，燃烧和排烟温度都降低。当IGV关小，空气流量减少，燃烧和排烟温度都提高。在开始带负荷阶段，机组保持旋转备用负荷（负荷是17MW-20MW），此时IGV控制排烟温度使其和汽轮机所需的温度匹配。汽轮机的目标温度是由汽轮机的转子温度决定的，这样汽机的应力和启动时间就可以满足。当汽机高压主汽门打开后，高压旁路由压力控制逐渐关闭。最终汽机控制调门由入口压力方式（IPC）控制，旁路则完全关闭，并处于跟踪状态。启动时（按IPC控制方式），IGV按预设的温度速率被关至42，温度速率是按不超过强度限制制定的。当IGV达到42时联合循环启动程序完成，机组准备进一步带负荷。当开始带负荷时如果汽机的状态更热则目标温度相对要求更高，IGV开度将不超过最小全速开度42；燃机的负荷继续增加到旋转备用负荷之上，使排烟温度和要求的向匹配。在加负荷阶段当机组进入温控后，机组控制的IGV开度使排烟温度达到最大值以优化联合循环的特性和燃烧特性。在低负荷时IGV被控制在42度，直到排烟温度达到最大设定点。当达到这点温度后随着负荷的进一步增加