CN206917685U - 汽轮机轴封系统用高雾化减温站 - Google Patents

Abstract

一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站，包括轴封系统的蒸汽管、温度传感器、DCS控制系统和PLC，蒸汽管用于向轴封系统中引入蒸汽，温度传感器用于采集并向DCS控制系统传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号，蒸汽管内设置有多组独立雾化的喷嘴组，每组喷嘴组连通有对应由供水总管分出的一根供水支管，供水总管设有通过DCS控制系统发出的流量调节阀阀门开度的模拟信号来控制的流量调节阀，每根供水支管设有对应控制每组喷嘴组开启或关闭的控制阀，PLC内预存有基准数字信号，PLC接收DCS控制系统控制流量调节阀阀门开度的模拟信号，将接收的模拟信号转换成实时数字信号，PLC将基准数字信号与实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管设的控制阀发送控制信号。

Description

汽轮机轴封系统用高雾化减温站

技术领域

本实用新型涉及汽轮机轴封系统的技术领域，具体是一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站。

背景技术

汽轮机的轴封系统是汽轮机的重要组成部分，轴封系统中起减温作用的喷嘴的雾化减温效果好坏直接关系到机组运行的安全性。即保证雾化减温效果以及机组运行的安全，就必须保证开启喷嘴的个数对应与注入该喷嘴中水的流量匹配，以保证喷嘴口处具有实现雾化减温效果和机组运行安全的喷雾压差。

目前，汽轮机轴封系统的减温技术是在蒸汽管内设置一减温水雾化喷嘴，使雾化水与蒸汽热交换减温，但是，采用单一的减温水雾化喷头无法适用汽轮机组的不同工况的减温效果，也不能够达到高压雾化喷雾以及不能够使喷嘴具有匹配的喷雾压差。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾的喷雾压差的汽轮机轴封系统用高雾化减温站。它是可编程逻辑控制器PLC通过流量调节阀的阀门开度信号控制电磁阀的开启个数，使流量调节阀输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证喷嘴组的喷雾压差。

本实用新型采用的技术方案是，一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站，所述高雾化减温站包括轴封系统的蒸汽管、温度传感器、DCS控制系统和可编程逻辑控制器PLC，所述蒸汽管用于向轴封系统中引入蒸汽，所述温度传感器用于采集并向DCS控制系统传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号，所述蒸汽管内设置有多组独立雾化的喷嘴组，每组喷嘴组连通有对应由供水总管分出的一根供水支管，并且该供水总管上设置有通过DCS控制系统发出的流量调节阀阀门开度的模拟信号来控制的流量调节阀，每根供水支管上设置有对应控制每组喷嘴组开启或关闭的控制阀，所述可编程逻辑控制器PLC内预存有流量调节阀的阀门开度的基准数字信号，且所述可编程逻辑控制器PLC用于接收DCS控制系统控制流量调节阀的阀门开度的模拟信号，将所述接收的流量调节阀的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC将流量调节阀的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管上设置的控制阀发送控制信号。

所述多组喷嘴组为n组喷嘴组，这n组喷嘴组连接有对应的n根供水支管，每组喷嘴组由m只喷嘴组成，其中，n=1，2，3，…，9；m=1，2，3，…，9。

进一步，所述多组喷嘴组沿蒸汽管中水蒸汽流动的方向依序布置。

进一步，所述多组喷嘴组布置在蒸汽管内的同一径向截面上。

所述供水总管上还设置有位于供水总管上流量调节阀的水流下游的压力检测仪。

进一步，所述压力检测仪为压强传感器。

所述可编程逻辑控制器PLC输出端连接有声光报警器。

所述每根供水支管上设置的控制阀为电磁阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过DCS控制系统结合可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC通过流量调节阀的阀门开度信号控制相应的电磁阀的开启个数，使流量调节阀输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是实施例1的原理图。

图2是实施例2的原理图。

图中代号含义：1—温度传感器；2—DCS控制系统；3—可编程逻辑控制器PLC；4—供水总管；5—供水支管；6—流量调节阀；7、15—第一组喷嘴组；8、16—第二组喷嘴组；9—第三组喷嘴组；10—喷嘴；11—电磁阀；12—声光报警器；13—压力检测仪；14—蒸汽管。

具体实施方式

实施例1

参见图1所示：本实用新型是一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站，所述高雾化减温站包括轴封系统的蒸汽管、温度传感器1、DCS控制系统2和可编程逻辑控制器PLC3。

所述蒸汽管用于向轴封系统中引入蒸汽，所述温度传感器1用于采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号，所述蒸汽管内设置有多组独立雾化的喷嘴组，每组喷嘴组连通有对应由供水总管4分出的一根供水支管5，并且该供水总管4上设置有通过DCS控制系统2发出的流量调节阀6阀门开度的模拟信号来控制的流量调节阀6，每根供水支管5上设置有对应控制每组喷嘴组开启或关闭的控制阀，所述可编程逻辑控制器PLC3内预存有流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号，且所述可编程逻辑控制器PLC3用于接收DCS控制系统2控制流量调节阀6的阀门开度的模拟信号，将所述接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC3将流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管5上设置的控制阀发送控制信号。本实用新型通过DCS控制系统2结合可编程逻辑控制器PLC3，可编程逻辑控制器PLC3流量调节阀的阀门开度信号控制电磁阀的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

所述多组喷嘴组为n组喷嘴组，这n组喷嘴组连接有对应的n根供水支管5，每组喷嘴组由m只喷嘴组成，其中，n=1，2，3，…，9；m=1，2，3，…，9。

本实施例中，上述多组喷嘴组沿蒸汽管中水蒸汽流动的方向依序布置。所述多组喷嘴组为二组独立雾化的喷嘴组（如图1所示，从左至右依次是第一组喷嘴组15、第二组喷嘴组16），这二组喷嘴组连接有对应的二根供水支管5，第一组喷嘴组由连通在第一供水支管5上的一只喷嘴组成，第二只喷水组由连通在第二供水支管5上的一只喷嘴组成。

上述供水总管4上还设置有位于供水总管4上流量调节阀6的水流下游的压力检测仪13。当压力检测仪13检测到供水总管4上压力异常（指压力减小且不能够满足喷嘴组的高压喷雾，这个压力异常值的范围，根据实际情况而定）时，可以通过所述可编程逻辑控制器PLC3输出端连接的声光报警器12进行报警，提高整个高雾化减温站的安全性。其中，所述压力检测仪13为压强传感器。

本实施例中，上述每根供水支管5上设置的控制阀优选选用电磁阀11。

工作过程：

温度传感器1采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号后，DCS控制系统2根据温度范围值直接控制流量调节阀6，并根据温度传感器1采集到的温度信号来开启对应流量调节阀6的阀门开度（这里采集到的不同的温度信号对应开启流量调节阀6的阀门开度的大小是事先DCS控制系统2设定好的），同时，所述可编程逻辑控制器PLC3接收DCS控制系统2控制流量调节阀6的阀门开度的模拟信号（是指温度传感器1采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号后，DCS控制系统2根据温度范围值直接控制流量调节阀6，并根据温度传感器1采集到的温度信号来开启对应流量调节阀6的阀门开度的阀门开度的模拟信号），将所述接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC3将预先设置好的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管5上设置的控制阀发送控制信号。

本实施例中，根据汽轮机轴封处蒸汽的温度的实际变化情况，对应的可编程逻辑控制器PLC3将预先设置好的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号的范围值设成两组——3%～60%、61%～100%。这些基准数字信号的范围值的设置可以根据实际情况做出相应的调整。

当可编程逻辑控制器PLC3接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，该流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号的范围值位于3%～60%之间时，可编程逻辑控制器PLC3向第一供水支管5上设置的电磁阀11发送开启信号，开启第一组喷嘴组15中的喷嘴，可编程逻辑控制器PLC3通过流量调节阀6的阀门开度信号控制相应的电磁阀11的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配给与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

当可编程逻辑控制器PLC3接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，该流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号的范围值位于61%～100%之间时，可编程逻辑控制器PLC3分别向第一供水支管和第二供水支管上设置的电磁阀11发送开启信号，开启第一组喷嘴组15中的喷嘴和第二组喷嘴组16中的喷嘴，可编程逻辑控制器PLC3通过流量调节阀6的阀门开度信号控制相应的电磁阀11的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配给与之相适应的二组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

值得注意的是，为了优化汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果，也可以在可编程逻辑控制器PLC3中预先设置好更多组的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号的范围值信号，或者也可以配置更多组的喷嘴组，再通过DCS控制系统结合可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC通过流量调节阀的阀门开度信号控制相应的电磁阀的开启个数，使流量调节阀输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。另外，本实用新型不仅限于对汽轮机轴封系统的高雾化减温，还可以应用到其他管道内的喷水高雾化减温。

实施例2

参见图2所示：本实用新型是一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站，所述高雾化减温站包括轴封系统的蒸汽管14、温度传感器1、DCS控制系统2和可编程逻辑控制器PLC3。

所述蒸汽管14用于向轴封系统中引入蒸汽，所述温度传感器1用于采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号，所述蒸汽管14内设置有多组独立雾化的喷嘴组，每组喷嘴组连通有对应由供水总管4分出的一根供水支管5，并且该供水总管4上设置有通过DCS控制系统2发出的流量调节阀6阀门开度的模拟信号来控制的流量调节阀6，每根供水支管5上设置有对应控制每组喷嘴组开启或关闭的控制阀，所述可编程逻辑控制器PLC3内预存有流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号，且所述可编程逻辑控制器PLC3用于接收DCS控制系统2控制流量调节阀6的阀门开度的模拟信号，将所述接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC3将流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管5上设置的控制阀发送控制信号。本实用新型通过DCS控制系统2结合可编程逻辑控制器PLC3，可编程逻辑控制器PLC3流量调节阀的阀门开度信号控制电磁阀的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

所述多组喷嘴组为n组喷嘴组，这n组喷嘴组连接有对应的n根供水支管5，每组喷嘴组由m只喷嘴组成，其中，n=1，2，3，…，9；m=1，2，3，…，9。

本实施例中，上述多组喷嘴组沿蒸汽管14中水蒸汽流动的方向依序布置。所述多组喷嘴组为三组独立雾化的喷嘴组（如图1所示，从左至右依次是第一组喷嘴组7、第二组喷嘴组8以及第三组喷嘴组9），这三组喷嘴组连接有对应的三根供水支管5，第一组喷嘴组由连通在第一供水支管5上的六只喷嘴10组成，第二只喷水组由连通在第二供水支管5上的三只喷嘴10组成，第三只喷嘴组由连通在第三供水直管上的三只喷嘴10组成。

上述供水总管4上还设置有位于供水总管4上流量调节阀6的水流下游的压力检测仪13。当压力检测仪13检测到供水总管4上压力异常（指压力减小且不能够满足喷嘴组的高压喷雾，这个压力异常值的范围，根据实际情况而定）时，可以通过所述可编程逻辑控制器PLC3输出端连接的声光报警器12进行报警，提高整个高雾化减温站的安全性。其中，所述压力检测仪13为压强传感器。

本实施例中，上述每根供水支管5上设置的控制阀优选选用电磁阀11。

工作过程：

温度传感器1采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号后，DCS控制系统2根据温度范围值直接控制流量调节阀6，并根据温度传感器1采集到的温度信号来开启对应流量调节阀6的阀门开度（这里采集到的不同的温度信号对应开启流量调节阀6的阀门开度的大小是事先DCS控制系统2设定好的），同时，所述可编程逻辑控制器PLC3接收DCS控制系统2控制流量调节阀6的阀门开度的模拟信号（是指温度传感器1采集并向DCS控制系统2传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号后，DCS控制系统2根据温度范围值直接控制流量调节阀6，并根据温度传感器1采集到的温度信号来开启对应流量调节阀6的阀门开度的阀门开度的模拟信号），将所述接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC3将预先设置好的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管5上设置的控制阀发送控制信号。

本实施例中，根据汽轮机轴封处蒸汽的温度的实际变化情况，对应的可编程逻辑控制器PLC3将预先设置好的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号的范围值设成三组——3%～30%、31%～80%以及81%～100%。这些基准数字信号的范围值的设置可以根据实际情况做出相应的调整。

当可编程逻辑控制器PLC3接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，该流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号的范围值位于3%～30%之间时，可编程逻辑控制器PLC3向第一供水支管5上设置的电磁阀11发送开启信号，可编程逻辑控制器PLC3通过流量调节阀6的阀门开度信号控制相应的电磁阀11的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配给与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

当可编程逻辑控制器PLC3接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，该流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号的范围值位于31%～80%之间时，可编程逻辑控制器PLC3分别向第一供水支管5和第二供水支管5上设置的电磁阀11发送开启信号，可编程逻辑控制器PLC3通过流量调节阀6的阀门开度信号控制相应的电磁阀11的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配给与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

当可编程逻辑控制器PLC3接收的流量调节阀6的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀6的阀门开度的实时数字信号，该流量调节阀的阀门开度的实时数字信号的范围值位于81%～100%之间时，可编程逻辑控制器PLC3分别向第一供水支管5、第二供水支管5和第三供水支管5上设置的电磁阀11发送开启信号，通过流量调节阀6的阀门开度信号控制相应的电磁阀11的开启个数，使流量调节阀6输出的总流量分配给与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。

值得注意的是，为了优化汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果，也可以在可编程逻辑控制器PLC3中预先设置好更多组的流量调节阀6的阀门开度的基准数字信号的范围值信号，或者也可以配置更多组的喷嘴组，再通过DCS控制系统结合可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC通过流量调节阀的阀门开度信号控制相应的电磁阀的开启个数，使流量调节阀输出的总流量分配到与之相适应的多组喷嘴组中，保证汽轮机轴封系统中轴封处的雾化减温效果和每个喷嘴组能够具有匹配的喷雾压差、实现高压雾化喷雾。另外，本实用新型不仅限于对汽轮机轴封系统的高雾化减温，还可以应用到其他管道内的喷水高雾化减温。

实施例3

本实施例3的其它结构与实施例1、2相同，不同之处在于：本实施例2中，所述多组喷嘴组布置在蒸汽管内的同一径向截面上。

实施例4

本实施例4的其它结构与实施例1、2相同，不同之处在于：所述多组喷嘴组可以为九组喷嘴组，这九组喷嘴组连接有对应的九根供水支管，每组喷嘴组由两只喷嘴组成。

实施例5

本实施例5的其它结构与实施例1、2相同，不同之处在于：所述多组喷嘴组可以为九组喷嘴组，这九组喷嘴组连接有对应的九根供水支管，每组喷嘴组由九只喷嘴组成。

以上各实施例的技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述各实施例的技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种汽轮机轴封系统用高雾化减温站，所述高雾化减温站包括轴封系统的蒸汽管、温度传感器、DCS控制系统和可编程逻辑控制器PLC，所述蒸汽管用于向轴封系统中引入蒸汽，所述温度传感器用于采集并向DCS控制系统传送汽轮机轴封处蒸汽的温度信号，其特征在于：所述蒸汽管内设置有多组独立雾化的喷嘴组，每组喷嘴组连通有对应由供水总管分出的一根供水支管，并且该供水总管上设置有通过DCS控制系统发出的流量调节阀阀门开度的模拟信号来控制的流量调节阀，每根供水支管上设置有对应控制每组喷嘴组开启或关闭的控制阀，所述可编程逻辑控制器PLC内预存有流量调节阀的阀门开度的基准数字信号，且所述可编程逻辑控制器PLC用于接收DCS控制系统控制流量调节阀的阀门开度的模拟信号，将所述接收的流量调节阀的阀门开度的模拟信号转换成流量调节阀的阀门开度的实时数字信号，所述可编程逻辑控制器PLC将流量调节阀的阀门开度的基准数字信号与流量调节阀的阀门开度的实时数字信号相比较，根据比较结果向对应供水支管上设置的控制阀发送控制信号。

2.根据权利要求1所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述多组喷嘴组为n组喷嘴组，这n组喷嘴组连接有对应的n根供水支管，每组喷嘴组由m只喷嘴组成，其中，n=1，2，3，…，9；m=1，2，3，…，9。

3.根据权利要求1或2所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述多组喷嘴组沿蒸汽管中水蒸汽流动的方向依序布置。

4.根据权利要求1或2所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述多组喷嘴组布置在蒸汽管内的同一径向截面上。

5.根据权利要求1所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述供水总管上还设置有位于供水总管上流量调节阀的水流下游的压力检测仪。

6.根据权利要求5所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述压力检测仪为压强传感器。

7.根据权利要求1所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述可编程逻辑控制器PLC输出端连接有声光报警器。

8.根据权利要求1所述汽轮机轴封系统用高雾化减温站，其特征在于：所述每根供水支管上设置的控制阀为电磁阀。