燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

王 帆 禹永博

沈陽燃?xì)庥邢薰?/p>

燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

王 帆 禹永博

沈陽燃?xì)庥邢薰?/p>

在燃?xì)廨啓C(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，輔機(jī)控制系統(tǒng)與主機(jī)控制系統(tǒng)是同等重要的，都會對燃?xì)廨啓C(jī)的使用性能造成很大影響，還會對其使用壽命帶來一定影響。為此我們必須要重視起燃?xì)廨啓C(jī)的輔機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。目前先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)一直被國外保密，沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)為了拓展市場或者說為了國家工業(yè)國防先進(jìn)化，也試圖引進(jìn)消化吸收一部分先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。而燃?xì)廨啓C(jī)確實(shí)復(fù)雜，所以先做好燃?xì)廨啓C(jī)的輔機(jī)設(shè)計(jì)制造，是引進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)的第一步輔機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)然是最主要的工作之一。

燃?xì)廨啓C(jī)；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

燃?xì)廨啓C(jī)是一種復(fù)雜性相對較高的機(jī)械設(shè)備，在生產(chǎn)的過程中它是一種技術(shù)指向型的產(chǎn)品，燃?xì)廨啓C(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中存在著非常大的優(yōu)勢，其產(chǎn)生的污染量小，操作的過程中不需要高昂的資金投入，同時(shí)占地也非常小，所以在當(dāng)今的生產(chǎn)當(dāng)中也越來越受到人們的重視。燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際上是多理論科學(xué)和多理論工程發(fā)展水平的一種集中的反應(yīng)，它也是當(dāng)前一種非常先進(jìn)的技術(shù)，燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)在當(dāng)今的發(fā)展中扮演著越來越關(guān)鍵的角色，同時(shí)，因?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)的先進(jìn)性，其也成為衡量一個(gè)國家科技實(shí)例的重要因素。

1 燃?xì)廨啓C(jī)的輔機(jī)結(jié)構(gòu)

空氣入口增壓室主要有兩個(gè)部分，一個(gè)是集氣室，一個(gè)是空氣的入口箱，在設(shè)計(jì)的過程中是將一個(gè)表面平整光滑的空氣流傳動到軸向壓縮機(jī)的進(jìn)氣導(dǎo)片當(dāng)中?？諝膺M(jìn)氣增壓室主要有渦輪機(jī)底板支撐來保證其正常的運(yùn)行，同時(shí)還要通過一個(gè)彈性非常好的墊片將其進(jìn)入到進(jìn)氣箱當(dāng)中。

一般來說，管路系統(tǒng)有其不同的用途，而且因?yàn)橄到y(tǒng)用途的不同，而使得其可以將系統(tǒng)劃分為三類，第一類為燃料氣體系統(tǒng)，第二類為冷卻排放與密封系統(tǒng)，第三類為油路系統(tǒng)。

通風(fēng)系統(tǒng)主要是有效的避免溫度過高。在防護(hù)罩的內(nèi)部安裝了燃?xì)鉁u輪機(jī)，這樣做主要是為了可以有效的對渦輪機(jī)進(jìn)行隔離，同時(shí)還要讓空氣環(huán)流經(jīng)過發(fā)動機(jī)產(chǎn)生熱量的部分，在運(yùn)行的過程中或者是停止運(yùn)行的過程中可以對相關(guān)的零部件進(jìn)行及時(shí)的冷卻，這樣才能更好的保證部件的溫度可以保持在合理的范圍之內(nèi)。

啟動系統(tǒng)：對于這一系統(tǒng)來說，包含的范圍較廣，除了啟動電機(jī)之外還有燃機(jī)。在燃機(jī)運(yùn)行之前，主要是依靠啟動系統(tǒng)來帶動燃機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速的同時(shí)就依靠自身的透明部分來帶動燃機(jī)的運(yùn)行，最后實(shí)現(xiàn)兩種設(shè)備的脫離情況。

清洗系統(tǒng)：這一系統(tǒng)包括清洗箱柜，在進(jìn)行清洗的過程中既可以實(shí)現(xiàn)在線清理、也可以實(shí)現(xiàn)離線清理。

2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由美國 GE 公司生產(chǎn)的 9FA 燃機(jī)控制系統(tǒng)具備燃料、排放量控制功能，此外，還具有程序控制的功能，能夠在燃機(jī)啟動或者停機(jī)期間，對燃料進(jìn)行相應(yīng)的控制，避免出現(xiàn)燃料浪費(fèi)的情況。另外，當(dāng)發(fā)生不當(dāng)操作時(shí)，該機(jī)械能夠立即起到保護(hù)措施，上述是 9FA 燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)所具備的執(zhí)行功能，這些功能都是依據(jù)集成方式來實(shí)現(xiàn)，燃?xì)廨啓C(jī)輔機(jī)控制系統(tǒng)：

2.1 潤滑油泵控制

一是自動操作，首先激活渦輪序列，當(dāng)潤滑油液位并不高時(shí)，同時(shí) HP 軸正在以最低的速度進(jìn)行運(yùn)行，則此時(shí)需要將泵停止。以后，主機(jī)械潤滑油完全可以滿足自身的油壓需求。當(dāng)機(jī)組處于正常停機(jī)狀態(tài)，或者出現(xiàn)了聯(lián)鎖條件，同時(shí) HP 軸最低速度不存在時(shí)，但是泵卻一直處于運(yùn)行狀態(tài)，待到單位冷卻結(jié)束，此時(shí)則說明潤滑油泵已經(jīng)處于啟動狀態(tài)。如果沒有發(fā)生異常情況，對潤滑油泵排出口的位置進(jìn)行檢測，會發(fā)現(xiàn)壓力檢測值比較低，啟動命令執(zhí)行之后，上述條件依然處于閉鎖狀態(tài)，即便由頭壓力恢復(fù)到原來的狀態(tài)，也需要操作人員手動才能夠完全的使油泵電機(jī)停止運(yùn)行。

2.2 啟動裝置控制

蒸汽輪機(jī)以及棘輪嚙合裝置等都是燃?xì)廨啓C(jī)比較常見的啟動裝置。在燃?xì)廨啓C(jī)還未正式啟動之前，負(fù)載機(jī)主要是由盤車機(jī)構(gòu)來進(jìn)行盤車，而燃?xì)廨啓C(jī)也是如此，之后棘輪嚙合裝置會在蒸汽輪機(jī)的作用下一直達(dá)到點(diǎn)火轉(zhuǎn)速，當(dāng)其上升到一定速度時(shí)，暖機(jī)會結(jié)束，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)速度與蒸汽輪機(jī)的速度相比，前者高于后者時(shí)，棘輪嚙合裝置會完全的脫離，此時(shí)因?yàn)槌霈F(xiàn)了甩負(fù)荷的情況，所以出現(xiàn)了脫扣停車。蒸汽輪機(jī)的前軸以及后軸都需要使用潤滑油，同時(shí)調(diào)速器氣缸也需要使用此物，之后利用電磁閥來使氣缸產(chǎn)生動作，這樣調(diào)速器就可以進(jìn)行暖機(jī)或者脫扣等兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)速，如果超速脫扣發(fā)生動作，飛錘就會對杠桿產(chǎn)生非常強(qiáng)大的沖擊力，此時(shí)調(diào)閘閥會被迫關(guān)閉，從而不能進(jìn)汽。

2.3 轉(zhuǎn)速和加速度控制

轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的主要功能就是對燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行有效的控制，尤其是轉(zhuǎn)速以及負(fù)荷，當(dāng)其已經(jīng)處于轉(zhuǎn)速控制狀態(tài)時(shí)，有關(guān)界面會顯示出相對應(yīng)的模式。轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)之差，會影響到FSRN輸出值，因此來完成燃料控制閥的大小的控制工作。操作人員進(jìn)行“有差控制”操作時(shí)，需要對全速空載狀態(tài)下的 FSR 進(jìn)行有效的設(shè)置，以此來滿足發(fā)電機(jī)所要求的燃料量。

所謂加速度控制，實(shí)際上就是指轉(zhuǎn)速信號目前呈現(xiàn)出來的數(shù)值與上一次取樣數(shù)值，兩者之間的比較，而其兩者之間的差值就是度量，也就是加速度控制的對象。當(dāng)加速度超過基準(zhǔn)時(shí)，則需要有關(guān)人員降低FSRACC，也就是減少FSR輸出，換句話說就是減少燃料。在燃?xì)廨啓C(jī)啟動的過程中，加速度基準(zhǔn)是其轉(zhuǎn)速函數(shù)，當(dāng)14HS吸合，則表明加速度已經(jīng)完成，此時(shí)基準(zhǔn)即為常數(shù)，一般情況下，1%轉(zhuǎn)速/秒，如果機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%TNH，并且在加載的情況下，將發(fā)電機(jī)的斷路器打開，機(jī)組的轉(zhuǎn)速也就是加速度控制。

綜上所述，燃?xì)廨啓C(jī)作為一種熱力發(fā)動機(jī)，屬于一種重型生產(chǎn)設(shè)備，在電力、船舶、工業(yè)等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著非常重要的作用。近些年，隨著自動化技術(shù)水平的不斷提升，燃?xì)廨啓C(jī)的自動化控制水平也在不斷的提高，本研究就是在現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，對其輔機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究分析。

[1] 王曉暄，張春有，李愛平. 微型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].控制工程，2005，01：73-76.

[2] 游錦標(biāo). 密煉機(jī)下輔機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 橡塑技術(shù)與裝備，2004，11：47-49.