CN105841969A - 燃气轮机试验台应急停车保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气轮机试验台应急停车保护系统，包括采集模块、异常判断模块、PLC控制器和停车保护执行装置。采集模块，用于采集设备的状态参数；异常判断模块，用于将采集到的状态参数与设定的阈值相比较，判断设备是否异常；PLC控制器，用于根据异常判断模块的判断结果发出控制指令；停车保护执行装置，执行停车保护动作。通过采集模块采集设备状态参数，异常判断模块对状态参数进行分析处理，并把处理结果发送给PLC控制器，PLC控制器控制停车保护执行装置动作，异常判断模块对数据进行处理，PLC控制器只需根据判断结果发送控制指令，从而提高停车保护执行装置停车动作的响应速度，缩短响应时间，防止设备受损。

Description

燃气轮机试验台应急停车保护系统

技术领域

本发明涉及工业燃气轮机技术领域，特别涉及一种燃气轮机试验台应急停车保护系统。

背景技术

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质，把热能转换为机械能的旋转式动力机械。近年来，其相关的研发工作得到了国家发改委和科技部的广泛重视，被列入我国科技长期发展规划的重点发展领域。在进行燃气轮机设计研发的基础上，需要开展试验研究来进行数值验证和设计优化，这就需要建设燃气轮机试验台。

燃气轮机转动部件工作转速较高，满负荷工作时的涡轮转子转速可以达到每分钟几万转。为了确保试验过程中燃气轮机相关设备的安全性，通常需要设计应急保护停车系统。现有的应急保护停车系统停车响应速度慢，反应时间长，容易对设备造成损害，运行不可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种燃气轮机试验台应急停车保护系统，具有停车响应速度快的突出优点，提高了燃气轮机设备运行的可靠性。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明提供了一种燃气轮机试验台应急停车保护系统，包括采集模块、异常判断模块、PLC控制器和停车保护执行装置。采集模块，用于采集试验台设备的状态参数；异常判断模块，用于将采集模块采集到的状态参数与设定的阈值相比较，判断设备是否异常；PLC控制器，用于根据异常判断模块的判断结果发出控制指令；停车保护执行装置，执行停车保护动作。

进一步，异常判断模块包括阈值设定装置、对比分析模块和判定结果输出模块。阈值设定装置，用于设定阈值参数；对比分析模块，用于将采集的状态参数与对应的阈值进行对比；判定结果输出模块，用于输出对比的结果，判断试验台设备是否异常。

进一步，采集模块包括温度传感器，所述异常判断模块包括超温保护仪，所述温度传感器与超温保护仪连接。

进一步，采集模块还包括转速传感器，所述异常判断模块还包括超转保护仪，所述转速传感器与超转保护仪连接。

进一步，还包括报警指示装置，用于发出报警信号提示试验台设备异常，所述报警指示装置与PLC控制器连接。

进一步，还包括手动紧急停车装置，用于对试验台执行人为判断停车保护，所述手动紧急停车装置与PLC控制器连接。

本发明的有益效果：

本发明的燃气轮机试验台应急停车保护系统，先设定相应设备的报警阈值，通过采集模块采集设备的状态参数，异常判断模块对状态参数进行分析处理，把处理判断的结果发送到PLC控制器，PLC控制器控制停车保护执行装置动作，异常判断模块对数据进行处理，PLC控制器只需按照异常判断模块的判断结果发送控制指令，节省时间，提高停车保护执行装置停车动作的响应速度，使响应时间缩短，防止设备受损，保证设备运行的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的异常判断模块的原理框图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1、2所示：

本发明的燃气轮机试验台应急停车保护系统，包括采集模块、异常判断模块、PLC控制器和停车保护执行装置。采集模块，用于采集试验台设备的状态参数；异常判断模块，用于将采集模块采集到的状态参数与设定的阈值相比较，判断设备是否异常；PLC控制器，用于根据异常判断模块的判断结果发出控制指令；停车保护执行装置，执行停车保护动作。本应急停车保护系统先对相应的设备设定相应的阈值，通过采集模块对燃气轮机试验台各设备的状态参数进行采集，异常判断模块根据采集到的状态参数和阈值进行对比，判断设备是否异常，如果发现设备超过阈值工作，PLC控制器将发出控制指令，让停车保护执行装置执行停车，PLC控制器无需再进行阈值比较，节省时间，提高停车保护执行装置停车动作响应速度，使响应时间缩短，防止设备受损，保证设备运行的可靠性。

异常判断模块包括阈值设定装置、对比分析模块和判定结果输出模块。阈值设定装置，用于设定阈值参数；对比分析模块，用于将采集的状态参数与对应的阈值进行对比；判定结果输出模块，用于输出对比的结果，判断试验台设备是否异常。阈值设定装置用于在试验前设置设备的报警阈值，采集模块将采集到的设备状态参数信号发送到异常判断模块，对比分析模块将阈值和设备状态参数进行对比分析，判断设备状态参数是否超过阈值，判定结果输出模块输出对比分析模块的比较结果，判断设备是否超过阈值。判定结果输出模块将输出信号发送到PLC控制器，PLC控制器根据判定结果直接发出控制指令，无需再进行相应的计算，提高处理速度，缩短停车响应时间，确保设备运行的可靠性。

采集模块包括温度传感器，温度传感器包括热电阻传感器和热电偶传感器，异常判断模块包括超温保护仪，热电偶传感器与超温保护仪连接，超温保护仪与PLC控制器连接。大气温度及燃气轮机进气温度测量采用A级铂热电阻温度传感器(Pt100,精度为0.3℃)。燃气轮机流道、试件、管路温度测量采用热电偶，热电偶冷端补偿采用等温参考的形式。超温保护仪的测量范围是：-20℃～1200℃，精度为±0.5％FS，温度报警值可在测量温度范围内任意设置，当测量值超出设定的报警值时，输出触点信号给PLC控制器，停车执行装置包括电磁阀，PLC控制器控制电磁阀控制断油，达到超温保护的目的，防止设备超温运行。

采集模块还包括转速传感器，异常判断模块还包括超转保护仪，转速传感器采集转速信号传输到超转保护仪，超转保护仪与PLC控制器连接。先对涡轮转速设定阈值，采用转速传感器对涡轮转速进行测量，当测量值超出设定的报警值时，超转保护仪发出报警信号，并将报警信号输出到PLC控制器，PLC控制器控制燃气轮机停止运行，起到超转保护的作用，防止设备受损。

燃气轮机应急停车保护系统还包括报警指示装置，用于发出报警信号提示试验台设备异常，所述报警指示装置与PLC控制器连接。报警指示装置可以是指示灯、语音提醒模块的一种或多种组合，当异常判断模块检测到试验台设备出现异常，将异常信号发送到PLC控制器，PLC控制器控制报警指示装置发出报警信号提醒，PLC控制器还控制停车执行装置执行停车动作，防止设备受损。

燃气轮机应急停车保护系统还包括手动紧急停车装置，用于对试验台执行人为判断停车保护，所述手动紧急停车装置与PLC控制器连接。为了防止采集设备异常不能采集信号，设置手动紧急停车装置，人为判断设备异常时，人工启动手动紧急停车装置并将停车信号发送到PLC控制器，PLC控制器控制停车执行装置执行停车动作，保证设备的正常运行，防止设备受损。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：采集模块，用于采集试验台设备的状态参数；异常判断模块，用于将采集模块采集到的状态参数与设定的阈值相比较，判断设备是否异常；PLC控制器，用于根据异常判断模块的判断结果发出控制指令；停车保护执行装置，执行停车保护动作。

2.如权利要求1所述的燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：所述异常判断模块包括阈值设定装置、对比分析模块和判定结果输出模块。阈值设定装置，用于设定阈值参数；对比分析模块，用于将采集的状态参数与对应的阈值进行对比；判定结果输出模块，用于输出对比的结果，判断试验台设备是否异常。

3.如权利要求1所述的燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：所述采集模块包括温度传感器，所述异常判断模块包括超温保护仪，所述温度传感器与超温保护仪连接。

4.如权利要求1所述的燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：所述采集模块还包括转速传感器，所述异常判断模块还包括超转保护仪，所述转速传感器与超转保护仪连接。

5.如权利要求1所述的燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：还包括报警指示装置，用于发出报警信号提示试验台设备异常，所述报警指示装置与PLC控制器连接。

6.如权利要求1所述的燃气轮机试验台应急停车保护系统，其特征在于：还包括手动紧急停车装置，用于对试验台执行人为判断停车保护，所述手动紧急停车装置与PLC控制器连接。