(新疆天富信息科技有限責(zé)任公司,石河子市,832000) 蘆玲玲
直接空冷系統(tǒng)是汽輪機(jī)的排汽通過粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器內(nèi),軸流冷卻風(fēng)機(jī)使空氣流過散熱器的外表面,將排汽冷卻成水,凝結(jié)水再經(jīng)凝結(jié)泵送回汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)。
通過運(yùn)用DCS 控制系統(tǒng),將電氣控制系統(tǒng)(ECS)、汽輪機(jī)跳閘保護(hù)系統(tǒng)(ETS)、燃料器管理系統(tǒng)(FSSS)等控制系統(tǒng)結(jié)合在一起,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)一體化控制系統(tǒng)。DCS 由控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),綜合了計(jì)算機(jī),通信、顯示和控制等4C 技術(shù),其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活。使用集散控制系統(tǒng)技術(shù),減少電氣錯(cuò)誤操作的幾率,并且提高了電氣系統(tǒng)的控制能力。ETS、FSSS 系統(tǒng)則利用DCS 強(qiáng)大的邏輯功能以及冗余的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)程序控制,控制周期為20 毫秒,以保證保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作的快速及優(yōu)先。除軟件控制外,還保留緊急停機(jī)、停爐、柴油機(jī)啟停、直流潤滑油泵啟停操作按鈕以及DCS系統(tǒng)失電指示燈。
直接空冷系統(tǒng)是通過56個(gè)變頻軸流冷風(fēng)機(jī)冷卻回收汽輪機(jī)的兩個(gè)低壓缸排除的熱氣,它包括驅(qū)動(dòng)級(jí)、子功能組級(jí)、ACC 設(shè)計(jì)功能組級(jí)三級(jí)控制結(jié)構(gòu)。直接空冷系統(tǒng)是汽輪機(jī)的排汽通過粗大的排汽管道送到室外布置的空冷凝汽器內(nèi),軸流冷卻風(fēng)機(jī)使空氣流過散熱器的外表面,將排汽冷卻成水,凝結(jié)水再經(jīng)凝結(jié)泵送回汽輪機(jī)的回?zé)嵯到y(tǒng)??绽淠魇怯赏獗礤冧\的橢圓管外套矩形鋼翅片的若干管束組成的,這些管束也稱散熱器??绽淠鞣种髂骱头帜鲀刹糠帧V髂鞫嘣O(shè)計(jì)成汽水順流式,它是空冷凝汽器的主體。分凝汽器一般設(shè)計(jì)成汽水逆流式,可造成空冷凝汽器的抽空區(qū)。真空抽氣系統(tǒng)是直接空冷系統(tǒng)的關(guān)鍵。在汽輪機(jī)啟動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí),要使汽輪機(jī)低壓缸尾部、空冷凝汽器、排汽管道及凝結(jié)水箱等設(shè)備內(nèi)部形成真空。通常采用的抽空氣設(shè)備是蒸汽抽氣器。在汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí),投入出力大的一級(jí)蒸汽抽氣器,以縮短抽真空的時(shí)間,加快啟動(dòng)速度。在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí),采用出力小的二級(jí)蒸汽抽氣器,以維持排汽系統(tǒng)的真空??绽淠魉性团牌艿蓝疾捎秒p層焊接結(jié)構(gòu),焊接質(zhì)量要求十分嚴(yán)格,以保證整個(gè)空冷系統(tǒng)的嚴(yán)密。直接空冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少,系統(tǒng)簡單,基建投資少,占地少,空氣量調(diào)節(jié)靈活。缺點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)粗大的排汽管道密封困難,維持排汽管內(nèi)的真空困難,啟動(dòng)時(shí)抽真空需要的時(shí)間長。冬季運(yùn)行時(shí),管內(nèi)容易結(jié)冰,需要作復(fù)雜的設(shè)計(jì)處理。此外,機(jī)力通風(fēng)增加了廠用電,形成了噪聲源。直接空冷系統(tǒng)一般配高背壓機(jī)組。
直接空冷機(jī)組在運(yùn)行的時(shí)候,DEH、BPC、ACC之間有著一定的聯(lián)系,DEH負(fù)責(zé)中高壓缸的同時(shí)啟動(dòng)、沖轉(zhuǎn)壓力、熱再壓力以及氣機(jī)升降的調(diào)節(jié)等工作。BPC主要工作就是控制高旁路調(diào)節(jié)門啟動(dòng),使主汽流量降低、再熱汽流量增加。ACC和BPC之間的調(diào)節(jié)將嚴(yán)重影響機(jī)組在運(yùn)行時(shí)是否能夠穩(wěn)定的控制背壓的能力,在排氣壓力大于40kpa的時(shí)候,系統(tǒng)不允許旁路在工作,在排氣壓力大于15kpa 小于40kpa 的時(shí)候,允許旁路工作,但是負(fù)荷不能大于10%。在排氣壓力小于15kpa 的時(shí)候,系統(tǒng)允許旁路運(yùn)行的負(fù)荷大于10%。冬季運(yùn)行時(shí),管內(nèi)容易結(jié)冰,這時(shí)就需要對(duì)空冷系統(tǒng)進(jìn)行防凍處理,在機(jī)組啟動(dòng)的時(shí)候,需要檢查冷凝器,確保是否是真空狀態(tài),還需要背壓的壓力在40kpa 上下保持穩(wěn)定。如果不能夠?qū)⒁陨瞎ぷ髯龊?,則會(huì)導(dǎo)致低壓旁路的保護(hù)開關(guān)不能正常工作,進(jìn)一步影響機(jī)組的啟動(dòng)定速以及空冷系統(tǒng)的防凍工作。
在空冷機(jī)組工作的時(shí)候,背壓變化的范圍比較大,在背壓不能夠滿足機(jī)組所需功率要求的時(shí)候,就需要增加或降低功率的方法,確保機(jī)組的安全運(yùn)行。這項(xiàng)工作可以通過DEH的界面進(jìn)行控制工作,通過控制變頻風(fēng)機(jī)工作來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組背壓的控制。當(dāng)機(jī)組正式啟動(dòng)運(yùn)行后,機(jī)組在投入旁路的同時(shí)應(yīng)設(shè)定背壓值為40kPa,在機(jī)組進(jìn)行符合運(yùn)行后,通過蒸汽流量的折算來確定背壓值。
本文簡單分析了機(jī)組的組成,DCS 將ECS、ETS、FSSS集于一體,實(shí)現(xiàn)一體化的控制過程。另外分析了直接空冷控制系統(tǒng)的原理。直接空冷系統(tǒng)是通過56 個(gè)變頻軸流冷風(fēng)機(jī)冷卻回收汽輪機(jī)的兩個(gè)低壓缸排除的熱氣,它包括驅(qū)動(dòng)級(jí)、子功能組級(jí)、ACC 設(shè)計(jì)功能組級(jí)三級(jí)控制結(jié)構(gòu)。之后分析了在系統(tǒng)控制中遇到的問題及解決方案,使用DEH來調(diào)節(jié)機(jī)組背壓,是機(jī)組在安全的環(huán)境下正常運(yùn)行。