许 涛，王 晗，周云瑞，蔡愿平

（上海船舶设备研究所，上海 200031）

0 引言

汽轮机在启动和低负荷工况以及甩负荷后的空载运行时，蒸汽通流量很小，不足以带走低压缸内由于鼓风摩擦而产生的热量，从而排汽温度升高，致使末级叶片及低压缸温度升高甚至过热，可能产生机组差胀、振动和轴承温度等异常情况甚至引起强迫停机[1-3]。由此，为为低压缸安装了喷水降温装置。

1 喷水减温系统工作原理

2 喷水减温系统工作原理、组成

2.1 喷水减温装置

通过电机传动齿轮控制调节阀杆上下移动，来实现汽轮机排汽温度的平衡。CVL-500电动执行机构具备2个独立的位置传感器，齿轮间隙误差和位置误差可以减至最低；采用高效、无刷的直流电机，保证了连续无限制调节下的自由动作；采用简单、耐用的高效直齿轮传动，具有较高的可靠性；具有反转保护可承受来自阀门125%额定的任何反转推力；“双密封”设计的接线终端为动力、控制和反馈指示提供了紧凑的连线接口。

电动执行机构的相关参数见表1所示。

表1 电动执行机构参数

2.2 温度变送器

温度变送器用于测量低压缸的排汽温度，采用的是SBWZ系列热电阻、热电偶作为测温元件，它具有高精度的冷端温度自动补偿功能，全温度范围内补偿精度为±0.5 ℃，独创的非线性校正电路，输出信号与被测温度成线性关系，内带漂移的校正（见图4），在整个工作温度范围内保证精度，从测温元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～20 mA电流信号输出，送至控制箱显示排汽温度。

图4 温度变送器原理图

该温度变送器选用的量程为0～100 ℃，同时作为一体化温度变送器在工业现场可直接输出4～20 mA信号，这样既省去昂贵的补偿导线，又提高了信号长距离传送过程中的抗干扰能力。变送器部件精度高，功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定可靠；同时，由于采用硅橡胶密封结构，变送器耐震、耐湿，适宜于恶劣现场环境中使用。温度变送器外形图如图5所示。

图5 温度变送器外形图

2.3 喷水减温装置自动控制系统

图6为喷水减温装置控制逻辑图，低压缸内的排汽温度主要通过温度变送器进行测量。通过测取低压缸的排汽温度信号，将温度信号转化为4～20 mA的电信号并输出至控制箱。控制箱根据排汽温度实际温度与设定温度之差进行逻辑运算，向执行机构发出模拟量指令信号，使执行机构通过传动机构带动滑阀上下移动，从而开启或关闭喷水阀，实现降低温度的功能。同时，排汽温度信号将实时反馈至控制箱，电动执行机构阀位信号也反馈至控制箱，控制箱根据此2路反馈并进行逻辑运算，再次输出模拟信号，控制电机的正转、反转，进而维持低压缸内的温度。

图6 喷水减温系统控制逻辑图

3 喷水减温装置试验及分析

4 结论