CN205315053U - 一种燃气涡轮发电机的转速控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种燃气涡轮发电机的转速控制装置，用于控制进气管的进气量的进气阀，设在燃气涡轮发电机的进气管上；旁通管，其一端与进气管连接，其另一端与燃气涡轮发电机的增压器进气口连接；用于控制旁通管的进气量的旁通阀，设在旁通管上；用于检测涡轮发电机运行工况的检测装置，包括与燃气涡轮发电机连接的涡轮温度传感器和涡轮压力传感器；PLC控制器，通过信号线与所述的进气阀、旁通阀、涡轮温度传感器和涡轮压力传感器连接。本实用新型稳定性和可靠性更高，故障率更低，使用更安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种涡轮发电机的控制部件，特别是一种涡轮发电机的转速控制装置。
背景技术
目前大部分船舶均以柴油机为主推进装置和电力发动机，在船舶航行或靠港卸货期间，大型船舶主机及发电柴油机的排烟温度仍然携带有大量热量，约占燃油发热量的30％左右，这部分废气导入到柴油机的涡轮增压器后，并不能充分利用其余热，回收并充分利用这部分余热是船舶动力装置节能的重要任务。燃气涡轮发电机是利用柴油机的尾气推动涡轮机并以此为动力进行发电的设备，该设备设置于柴油机涡轮增压器之前，既要保证涡轮发电机的转速稳定，又需要保证对于后续涡轮增压提供足够的能量，现有的涡轮发电机的防超速控制通过单一的转速仪表进行检测，稳定性不够，容易失灵或者误报；另一方面一旦转速仪表检测失灵，涡轮发电机的转速超出设定值，将可能对设备和人员造成伤害。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种涡轮发电机的转速控制装置，该涡轮发电机的转速控制装置稳定性和可靠性更高，故障率更低，使用更安全。
本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。本实用新型是一种燃气涡轮发电机的转速控制装置，其特点在于：
用于控制进气管的进气量的进气阀，设在燃气涡轮发电机的进气管上；
旁通管，其一端与进气管连接，其另一端与燃气涡轮发电机的增压器进气口连接；
用于控制旁通管的进气量的旁通阀，设在旁通管上；
用于检测涡轮发电机运行工况的检测装置，包括与燃气涡轮发电机连接的涡轮温度传感器和涡轮压力传感器；
PLC控制器，通过信号线与所述的进气阀、旁通阀、涡轮温度传感器和涡轮压力传感器连接。
本实用新型一种燃气涡轮发电机的转速控制装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：还包括用于检测燃气涡轮发电机转速的涡轮测速仪，所述的涡轮测速仪的信号输入端与涡轮的转轴连接，所述的涡轮测速仪的信号输出端与所述的PLC控制器连接。
本实用新型一种燃气涡轮发电机的转速控制装置技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：还包括与柴油机的机械油泵连接的测速机构，该测速机构的信号输入端与机械油泵的出油口连接，测速机构的信号输入出端与所述的进气阀连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的技术效果：
1)本实用新型实现了对燃气涡轮发电机的恒转速控制，既保证了大功率压缩机组的节能运行，又能大幅降低先期投入，在节能减排的大环境下，可以大规模的推广应用；
2)本实用新型可以实现多种使用条件、复杂工况下发电机组的平稳运行，对于危及机组运行安全的情况，及时有效的采取应对措施；
3)采用多种的防超速判断机制，通过检测压力、温度等参数变化之来对防超速现象进行预判断，实现准确、及时、有效的避免超速从而危险发生。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成其权力的限制。
实施例1，参照图1，一种燃气涡轮发电机的转速控制装置，
用于控制进气管的进气量的进气阀3，设在燃气涡轮发电机的进气管上；
旁通管，其一端与进气管连接，其另一端与燃气涡轮发电机的增压器进气口连接；
用于控制旁通管的进气量的旁通阀2，设在旁通管上；
用于检测涡轮发电机运行工况的检测装置，包括与燃气涡轮发电机连接的涡轮温度传感器6和涡轮压力传感器5；
PLC控制器，通过信号线与所述的进气阀3、旁通阀2、涡轮温度传感器6和涡轮压力传感器5连接。PLC控制器采用西门子公司的STEP7，主要由以下几种功能块组成：系统初始化模块，信号采集、处理模块，系统控制模块，信息接收、发送模块，报警信息处理模块等。该PLC控制器需采用网络接口与上位机进行通讯，并可以将机组的关键信息发送至管理员计算机，PLC控制器的I/O包含两个AI输入、一个DI输入、一个DO输出和一个AO输出；触摸屏11选用中国台湾威伦的MT8100i系列触摸屏作为人机界面，本机自带MPI接口，可直接与S7-300系列PLC的串口连接，背景光平均寿命可达30000小时，分辨率800*480，满足系统对人机界面的设计要求。
实施例2，实施例1所述的燃气涡轮发电机的转速控制装置中：还包括用于检测燃气涡轮发电机转速的涡轮测速仪4，所述的涡轮测速仪4的信号输入端与涡轮的转轴连接，所述的涡轮测速仪4的信号输出端与所述的PLC控制器连接。
实施例3，实施例1或2所述的燃气涡轮发电机的转速控制装置中：还包括与柴油机的机械油泵连接的测速机构，该测速机构的信号输入端与机械油泵的出油口连接，测速机构的信号输入出端与所述的进气阀3连接。测速机构可以用电子流量计，可以选用无锡求信流量仪表有限公司生产的型号为LWGY的电子流量计。
本实用新型中PLC控制器以涡轮发电机进口的温度、压力参数来计算涡轮进口的总功率，并根据涡轮发电机的总功率来精确计算所需进气量，根据所需的进气量确定进气阀和旁通阀的开度比例，使得输出转速恒定的同时最大限度减少柴油机废气能量的损失，实现了需要多少功率的能量进入多少能量的控制方式，控制更加精确；
本实用新型通过多种方式配合判断涡轮发电机是否处于超速状态，还可以通过涡轮测速仪来检测涡轮转速，再将涡轮测速仪的检测数据传输到PLC控制旁通阀和进气阀来限制涡轮的转速；此外，还可以通过设置于机械油泵上的测速机构来判断机组是否已经超速，机构动作直接触发超速阀动作，该机构不通过PLC来控制是由机械油泵的出口油压来触发阀门动作，机械油泵出口直接接引压管加上减压机构，把油压引至阀门的油压缸接口处，通过调节减压机构来调节阀门动作压力，而机械油泵的压力是和转速是成比例关系的，所以超过一定转速时油压推动阀门动作，完成了超速开启阀门的控制要求。
Claims (3)
1.一种燃气涡轮发电机的转速控制装置，其特征在于：
用于控制进气管的进气量的进气阀，设在燃气涡轮发电机的进气管上；
旁通管，其一端与进气管连接，其另一端与燃气涡轮发电机的增压器进气口连接；
用于控制旁通管的进气量的旁通阀，设在旁通管上；
用于检测涡轮发电机运行工况的检测装置，包括与燃气涡轮发电机连接的涡轮温度传感器和涡轮压力传感器；
PLC控制器，通过信号线与所述的进气阀、旁通阀、涡轮温度传感器和涡轮压力传感器连接。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发电机的转速控制装置，其特征在于：还包括用于检测燃气涡轮发电机转速的涡轮测速仪，所述的涡轮测速仪的信号输入端与涡轮的转轴连接，所述的涡轮测速仪的信号输出端与所述的PLC控制器连接。
3.根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发电机的转速控制装置，其特征在于：还包括与柴油机的机械油泵连接的测速机构，该测速机构的信号输入端与机械油泵的出油口连接，测速机构的信号输入出端与所述的进气阀连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN112286099A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 中国航发南方工业有限公司 | 燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置 |
| CN112305966A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 中国航发南方工业有限公司 | 燃气涡轮发电机组的数字电子控制装置 |
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