CN110594023A - 一种压气机导叶角度测控装置及燃气轮机及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压气机导叶角度测控装置及燃气轮机及控制方法，燃气轮机的压气机包括轴承座以及进口可转导叶，轴承座与进口可转导叶的轴线水平，所述测控装置包括用于检测进口可转导叶角度的第一角度变送器，且第一角度变送器与IGV竖直中心线的夹角为7.2°，还包括第二角度变送器与第三角度变送器，其中第二角度变送器和第三角度变送器以IGV竖直中心线对称，且与IGV竖直中心线的夹角为21.6°。本发明增加两个角度变送器，三个角度变送器测量值取中间值，具有坏点及偏差大剔除的功能，来替换原单个角度变送器测量值，解决了角度变送器跳变的影响，提高了机组运行的安全性，进一步提高角度调节的精度，进而确保机组运行的效率、可靠性与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气发电技术领域，具体涉及燃气轮机。
背景技术
燃气轮机联合循环发电机组是燃气轮机、发电机与余热锅炉、蒸汽轮机(凝汽式)或供热式蒸汽轮机(抽汽式或背压式)共同组成的循环系统，它是将燃气轮机作功后排出的高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，送入蒸汽轮机发电，或者将部分发电作功后的乏汽用于供热。常见形式有燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环，也有燃气轮机、蒸汽轮机各分别与发电机组合的多轴联合循环。
IGV角度信号为燃机重要控制参数之一，可采用角度变送器或线性位移进行控制，常规采用角度变送器作为主控信号。单个IGV角度变送器信号在运行过程中可能会发生跳变，跳变后，机组需采取临时措施，屏蔽该信号，切换到线性控制，确保机组继续运行。但该方案舍弃了IGV角度变送器原有的设计效果和基本功能，角度调节的精度上可能因此降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置，解决单个角度变送器跳变的影响，提高角度调节的精度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置，燃气轮机的压气机包括轴承座以及进口可转导叶，轴承座与进口可转导叶的轴线水平，所述测控装置包括用于检测进口可转导叶角度的第一角度变送器，且第一角度变送器与IGV竖直中心线的夹角为7.2°，还包括第二角度变送器与第三角度变送器，其中第二角度变送器和第三角度变送器以 IGV竖直中心线对称，且与IGV竖直中心线的夹角为21.6°。
可选的，所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器均位于 IGV的下半部分。
可选的，所述轴承座的出气端设有连接有法兰螺栓的垂直面法兰螺栓孔，在IGV的下半部分相邻两个垂直面法兰螺栓孔成7.2度，所述第二角度变送器、第三角度变送器分别安装于一角度变送器安装支架，所述角度变送器安装支架通过法兰螺栓固定于轴承座。
可选的，所述角度变送器安装支架包括端面部以及与端面部垂直连接的周向部，所述端面部与法兰螺栓连接，所述角度变送器安装于周向部。
可选的，所述周向部设有通孔，所述角度变送器设有偏心法兰，所述偏心法兰的内孔与通孔的中心重合，所述偏心法兰通过内六角圆柱头螺钉与周向部固定。
可选的，所述角度变送器设有连接接头，所述连接接头连接有联轴器，对应第二角度变送器、第三角度变送器安装位置的摇臂在连接轴端部开设螺纹孔，所述联轴器与螺纹孔连接。
可选的，所述IGV设置有一圈金属护罩，包括保护支架和镀锌板，所述镀锌板通过螺栓固定于保护支架上。
可选的，所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器的电缆汇集后通过对应第一角度变送器设置的电缆孔引出。
本发明还提供了一种燃气轮机，包括所述的一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置。
本发明还提供了一种燃气轮机控制方法，该燃气轮机包括所述的一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置，采用三个角度变送器的信号进行控制，且三个角度变送器测量值取中间值。
本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1、增加两个角度变送器，三个角度变送器测量值三取中(取中间值，具有坏点及偏差大剔除的功能)来替换原单个角度变送器测量值，解决了角度变送器跳变的影响，提高了机组运行的安全性，进一步提高角度调节的精度，进而确保机组运行的效率、可靠性与稳定性。
2、与线性变送器的切换及IGV控制逻辑不做更改，逻辑改动较小，调试方便，结构上只新增两个角度变送器，工程量小、工期短，可在机组正常的定期维护中进行技改，不会影响机组的正常运行。
3、通过原角度变送器结构以及安装位置可知，角度变送器支架由压气机轴承座出气端垂直面法兰的螺栓孔位置决定，压气机轴承座出气端垂直面法兰螺栓孔上下半均布，下半相邻两个螺纹孔成7.2度，上半6.923度，而角度变送器的连接接头位于摇臂与导叶连接处，IGV进口导叶在上半和下半分布也不同，下半相邻角度为7.2度均布，与压气机轴承座处的螺栓孔每隔3.6度错开，与原角度变送器支架的孔布置相符，而上半则每个间隔角度为6.923度，与角度变送器支架连接孔间隔角度不同，并且角度间隔精度较高，若将新增角度变送器布置在上半，由于现场改造，会产生较大角度误差，并且需改变支架结构。
4、角度变送器安装支架可直接与压气机轴承座出气端垂直面法兰的螺栓孔以法兰螺栓配合，无需新增结构，将角度变送器布置于下半，且布置位于IGV 下半底部，便于现场装配以及调试，同样便于布线。
5、燃机保温在IGV处设置有一圈金属护罩，主要由支架和镀锌板组成，为了配合IGV新增角度变送器安装，可以现场拆除IGV下半底部金属护罩，由于新增角度变送器位置步安装标尺，因此不需要再对应位置增加观测孔。
6、安装完成后可将三个角度变送器电缆汇集后沿原电缆孔引出，如原开孔较小，可适当扩孔，注意金属边需用塑料等防护，电缆敷设根据现场实际情况沿原电缆走向。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明进口导叶的局部径向示意图；
图3为图2中A-A剖视结构示意图；
图4为增加角度变送器位置处摇臂的连接轴顶部开螺纹孔示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴线”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“端”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1至图4所示，一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置，燃气轮机的压气机包括轴承座3以及进口可转导叶，轴承座与进口可转导叶的轴线水平，所述测控装置包括用于检测进口可转导叶角度的第一角度变送器A，且第一角度变送器与IGV竖直中心线的夹角为7.2°，还包括第二角度变送器B与第三角度变送器C，其中第二角度变送器和第三角度变送器以IGV竖直中心线(通过轴承座和进口可转导叶的中心且与水平面垂直)对称，且与IGV竖直中心线的夹角为21.6°。
本发明采用的技术方案，增加两个角度变送器，三个角度变送器测量值三取中(三个角度变送器测量值取中间值，具有坏点及偏差大剔除的功能)来替换原单个角度变送器测量值，解决了角度变送器跳变的影响，提高了机组运行的安全性，进一步提高角度调节的精度，进而确保机组运行的效率、可靠性与稳定性。另外，与线性变送器的切换及IGV控制逻辑不做更改，逻辑改动较小，调试方便，结构上只新增两个角度变送器，工程量小、工期短，可在机组正常的定期维护中进行技改，不会影响机组的正常运行。
通过原角度变送器结构以及安装位置可知，角度变送器支架由压气机轴承座3的出气端垂直面法兰的螺栓孔位置决定，压气机轴承座出气端垂直面法兰螺栓孔上下半均布，下半相邻两个螺纹孔成7.2度，上半6.923度，而角度变送器的连接接头位于摇臂与导叶连接处，IGV进口导叶在上半和下半分布也不同，下半相邻角度为7.2度均布，与压气机轴承座处的螺栓孔每隔3.6度错开，与原角度变送器支架的孔布置相符，而上半则每个间隔角度为6.923度，与角度变送器支架连接孔间隔角度不同，并且角度间隔精度较高，若将新增角度变送器布置在上半，由于现场改造，会产生较大角度误差，并且需改变支架结构。因此，所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器均位于IGV的下半部分。将角度变送器布置于下半，且布置位于IGV下半底部，便于现场装配以及调试，同样便于布线。
参考图2至图4所示，与现有技术类似，新增的角度变送器1(即第二角度变送器和第三角度变送器)分别安装于一角度变送器安装支架10。为了不增加额外结构，所述角度变送器安装支架10通过法兰螺栓31固定。所述角度变送器安装支架10包括端面部101以及与端面部垂直连接的周向部102，所述端面部101与法兰螺栓31连接，所述角度变送器安装于周向部102。所述周向部102 设有通孔，所述角度变送器设有偏心法兰11，所述偏心法兰的内孔与通孔的中心重合，所述偏心法兰通过内六角圆柱头螺钉与周向部固定。
新增两个角度变送器结构与原角度变送器结构基本一致，新增角度变送器不需要安装标尺与指针。为了配合角度变送器的安装需在对应增加角度变送器位置处摇臂的连接轴顶部开螺纹孔。其中，所述角度变送器1设有连接接头12，所述连接接头12连接有联轴器22，对应第二角度变送器、第三角度变送器安装位置的摇臂2在连接轴21顶部开设螺纹孔211，所述联轴器22与螺纹孔211连接，由摇臂2带动连接接头12、联轴器22、连接轴21同时旋转。
燃机保温在IGV处设置有一圈金属护罩，包括保护支架和镀锌板，所述镀锌板通过螺栓固定于保护支架上。为了配合IGV新增两个角度变送器安装，需要现场拆除IGV下半底部金属护罩。由于新增角度变送器位置步安装标尺，因此不需要再对应位置增加观测孔。
由于原来设置的第一角度变送器设计有电缆走线，因而电缆敷设可以根据现场实际情况沿原电缆走向。具体的，所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器的电缆汇集后通过对应第一角度变送器设置的电缆孔引出。当然，如原开孔较小，可适当扩孔，注意金属边需用塑料等防护。
实施例二
一种燃气轮机，包括实施例一的一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置。
实施例三
本发明还提供了一种燃气轮机控制方法，该燃气轮机包括所述的一种燃气轮机的压气机导叶角度测控装置，与现有技术相同，仍然采用角度变送器或线性位移进行控制，当然，常规采用三个角度变送器的信号进行控制，且三个角度变送器测量值取中间值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种压气机导叶角度测控装置，燃气轮机的压气机包括轴承座以及进口可转导叶，轴承座与进口可转导叶的轴线水平，所述测控装置包括用于检测进口可转导叶角度的第一角度变送器，且第一角度变送器与IGV竖直中心线的夹角为7.2°，其特征在于，还包括第二角度变送器与第三角度变送器，其中第二角度变送器和第三角度变送器以IGV竖直中心线对称，且与IGV竖直中心线的夹角为21.6°。
2.根据权利要求1所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器均位于IGV的下半部分。
3.根据权利要求2所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述轴承座的出气端设有连接有法兰螺栓的垂直面法兰螺栓孔，在IGV的下半部分相邻两个垂直面法兰螺栓孔成7.2度，所述第二角度变送器、第三角度变送器分别安装于一角度变送器安装支架，所述角度变送器安装支架通过法兰螺栓固定。
4.根据权利要求3所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述角度变送器安装支架包括端面部以及与端面部垂直连接的周向部，所述端面部与法兰螺栓连接，所述角度变送器安装于周向部。
5.根据权利要求4所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述周向部设有通孔，所述角度变送器设有偏心法兰，所述偏心法兰的内孔与通孔的中心重合，所述偏心法兰通过内六角圆柱头螺钉与周向部固定。
6.根据权利要求5所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述角度变送器设有连接接头，所述连接接头连接有联轴器，对应第二角度变送器、第三角度变送器安装位置的摇臂在连接轴端部开设螺纹孔，所述联轴器与螺纹孔连接。
7.据权利要求1至6中任意一项所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述IGV设置有一圈金属护罩，包括保护支架和镀锌板，所述镀锌板通过螺栓固定于保护支架上。
8.根据权利要求7所述的一种压气机导叶角度测控装置，其特征在于：所述第一角度变送器、第二角度变送器、第三角度变送器的电缆汇集后通过对应第一角度变送器设置的电缆孔引出。
9.一种燃气轮机，其特征在于：包括权利要求1至8中任意一项所述的一种压气机导叶角度测控装置。
10.一种燃气轮机控制方法，其特征在于：该燃气轮机包括权利要求1至8中任意一项所述的一种压气机导叶角度测控装置，采用三个角度变送器的信号进行控制，且三个角度变送器测量值取中间值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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