[实用新型]汽轮机热井水位控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽轮机技术领域，尤其涉及一种汽轮机热井水位控制装置。

背景技术

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械，主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，还可以利用汽轮机的排气或中间抽气满足生产和生活上的供热需要。

蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子的机械能，蒸汽在汽轮机内做功后变成乏汽，乏汽通过排汽口进入冷凝器，在冷凝器中冷凝成水，在凝结成水的过程中其体积缩小大约3万倍，从而在凝汽器中形成真空。冷凝成的水汇流到热井中，经过凝结水泵将凝结水排出。热井液位较低，会引起凝结水泵的气蚀，影响凝结水泵的使用寿命和工作效率；热井液位较高，当液位淹没或部分淹没凝汽器管束时，会造成凝汽器换热效率下降，造成凝汽器的真空下降，凝汽器真空下降会直接影响汽轮机的工作效率，同时会引起汽轮机排汽温度上升，引起汽轮机振动增大。所以在汽轮机运行过程中，要调节热井的水位，使其处于正常的位置，不能过高或过低。

现在多采用节流调节方式来控制热井水位，其具体实现为：热井中的凝结水通过凝结水泵排出，排出的凝结水在高压水泵的作用下送回锅炉，在热井中设置水位检测装置，当凝汽器的凝结水排入量小于凝结水泵的排出量导致热井水位下降时，将凝结水泵排出的凝结水通过与热井连接的调节阀送入热井，保证热井的水位处于正常范围。凝结水泵的功率是按照汽轮机最大排汽量(即凝结水的最大排入量)选配的，驱动凝结水泵的电动机与所选凝结水泵配套设置，电动机在额定功率运行并驱动凝结水泵在额定负荷状态下运转，由于汽轮机不会始终工作于最大排汽状态，此时冷凝水的排入量会小于凝结水泵的排出量，可通过调节阀控制补水量实现对热井水位的调整。

但是，在整个运行过程中，电动机和凝结水泵始终运行于额定功率下，造成了大量能量损耗在节流过程中，而且电动机和凝结水泵长期运行于额定负荷状态下，加重了电动机和凝结水泵的磨损，降低了设备使用寿命。另外，调节阀是一种节流装置，当凝结水通过调节阀时，由于截面积减小，流速加大，静压降低；当流过调节阀后，截面积变大，静压逐渐回复，但凝结水在流经调节阀的过程中产生了能量的损耗，已经不能达到初始静压，将冷凝水通过高压水泵增压送入锅炉的过程中，由于凝结水静压降低需要高压水泵消耗更多的功进行增压，造成大量能量损失。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种汽轮机热井水位控制装置，可以降低能量损耗，并可减小电动机和凝结水泵的磨损，延长设备的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种汽轮机热井水位控制装置，包括：水位监测器、可编程控制器(PLC)和变频器；所述水位监测器设置于所述汽轮机热井中，其信号输出端与所述PLC的输入端子连接；所述变频器的通信接口与所述PLC的输出端子连接，所述变频器的主电路接线端的输入端与工频电源连接，所述主电路接线端的输出端与所述汽轮机的电动机的电源接口连接；其中，所述PLC根据所述水位监测器输入的水位信息与预设水位信息确定所述变频器的输出频率，并通过其输出端子提供给变频器，由变频器按照所述输出频率对工频电源进行变频。

优选的，在上述汽轮机热井水位控制装置中，所述汽轮机设置第一电动机和第二电动机，所述第一电动机和第二电动机的电源接口分别与所述变频器主电路接线端的输出端连接，所述控制装置还包括：第一接触器和第二接触器；所述第一接触器和第二接触器的线圈分别与所述PLC的输出端子连接；所述第一接触器的主触头串联于所述变频器与所述第一电动机之间；所述第二接触器的主触头串联于所述变频器与所述第二电动机之间。

优选的，在上述汽轮机热井水位控制装置中，所述第一电动机和所述第二电动机的电源接口进一步与工频电源连接，所述控制装置还包括：第三接触器和第四接触器；所述第三接触器和第四接触器的线圈分别与所述PLC的输出端子连接；所述第三接触器的主触头串联于所述工频电源与所述第一电动机之间；所述第四接触器的主触头串联于所述工频电源与所述第二电动机之间。

优选的，在上述汽轮机热井水位控制装置中，进一步包括第一热继电器和第二热继电器；所述第一热继电器和第二热继电器的常闭触头分别与所述PLC的输入端子连接；所述第一热继电器的热元件串联于所述第一电动机与所述第三接触器主触头之间；所述第二热继电器的热元件串联于所述第二电动机与所述第四接触器主触头之间。