一种自动调节干式TRT叶片除垢介质流量系统的制作方法

一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统
技术领域
1.本实用新型涉及流体介质流量动态调节技术领域，更具体地说，涉及一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统。


背景技术：

2.高炉煤气余压发电透平机(简称trt)是将高炉冶炼的副产品
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高炉煤气在经过除尘系统后，把煤气具有的压力能和热能转化为电能的装置。由于对环保和节能的要求，目前高炉煤气除尘方式均为干法除尘，所对应的trt称为干式trt。由于干法除尘的煤气中仍含有大量的盐杂质，在煤气进入trt系统做功后，随着煤气温度的降低，这些盐杂质(主要成分为氯化铵)会析出并粘接在trt动静叶片上，称为“积盐”，这些结垢物会使trt转子动平衡受到破坏，从而引起机组振动超标，引发停机事故。
3.根据实际经验发现，在trt机组运行时，无其他机械、电气、气流等因素影响振动值的前提下，trt机组振动值与叶片积盐多少成正比，trt机组叶片积盐多，trt机组振动值就升高，机组叶片积盐降低，trt振动值就降低。为确保trt安全稳定运行，必须经常对叶片进行清理。目前常见的有三种叶片除垢方式：第一种方式是停机揭盖清理积盐，第二种方式是在煤气管道中添加专用阻垢剂，第三种方式是在煤气管道中通入高温饱和蒸汽或者高压水汽进行在线清理，通过高温水蒸气或者高压水汽溶解叶片上的积盐。
4.对于第三种方式由于投入成本低又能在线处理，所以得到广泛应用。如专利公开号为cn206111250u，名称为：trt叶轮叶片积垢在线清除系统，专利公开号为cn211872022u，名称为：一种干式trt吹扫清灰系统，专利公开号为cn208879178u，名称为：一种trt叶片积灰的在线清理装置等专利，上述申请案所用的介质为饱和蒸汽或者高压水汽，主要有效介质都是水。水在溶解叶片积盐的同时，水与煤气中的氯离子、硫酸根离子也会形成酸性物质，腐蚀trt的叶片、管道及其他零部件，所以对这种叶片除垢方式需要对流体介质进行动态调节，对介质定量、定时控制，叶片积盐少就少用，叶片积盐清理完毕，trt机组振动值下降就停用。
5.专利公开号为cn206111250u，名称为：trt叶轮叶片积垢在线清除系统，该申请案虽设置了“蒸汽调节阀”，且提出了“对通入的蒸汽量及时间进行优化”的思想，但未提出具体的方案。专利公开号为cn211872022u，名称为：一种干式trt吹扫清灰系统，该申请案虽提出了当透平机振动值≥60um时，及当透平机振动值下降到≤30um时，通过振动信号检测及连锁控制器对蒸汽阀门的开启与关闭，一定程度上实现了除垢介质通断的自动化控制，但是仍不能实现对介质流量的定量控制，并且方案中提及的第一截止阀与第二截止阀如何做到参与自动开启、关闭控制并未作清楚说明。


技术实现要素：

6.1.实用新型要解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自动调节干式trt叶片除垢介质流
量系统，本实用新型是一种根据透平机振动值大小，动态调节干式trt叶片除垢含水介质流量的系统，能够避免过量的含水介质对trt叶片的腐蚀，并降低除垢介质的使用量。
8.2.技术方案
9.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
10.本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，包括trt机组及trt入口煤气管道，trt机组经trt入口煤气管道连接介质流通管道，所述介质流通管道上安装液压蝶阀，该液压蝶阀由液压比例系统或液压三位阀控系统控制；
11.所述的液压比例系统包括振动传感器和计算机系统，trt机组上安装振动传感器，振动传感器连接计算机系统，计算机系统控制液压蝶阀开度；
12.所述的液压三位阀控系统包括自动控制系统和定量调节系统，自动控制系统连接计算机系统，精准控制液压蝶阀开度，定量调节系统定量控制液压蝶阀的开度。
13.更进一步地，所述的自动控制系统包括第二液压球阀、第二液压回油单向阀、电液比例换向阀、先导换向阀、第三液控单向阀、第四液控单向阀、第一测压接头、第二测压接头、第三液压球阀、第四液压球阀和油缸；
14.第二液压球阀一端连接液压站压力管道，另一端连接电液比例换向阀，所述第二液压回油单向阀一端连接液压站回油管道，另一端也连接电液比例换向阀；所述电液比例换向阀连接两条支管，两条支管上分别对应连接第三液控单向阀、第四液控单向阀；第三液控单向阀依次连接第一测压接头、第三液压球阀，第四液控单向阀依次连接第二测压接头、第四液压球阀；第三液压球阀、第四液压球阀均连接油缸，所述油缸连接液压蝶阀；所述第三液控单向阀、第四液控单向阀还连接先导换向阀，先导换向阀的一条支管连接至第二液压球阀与电液比例换向阀之间，另一条支管连接液压站泄油管道。
15.更进一步地，所述的定量调节系统包括第一液压球阀、第一液压回油单向阀、电磁换向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀；
16.第一液压球阀一端连接液压站压力管道，另一端连接电磁换向阀，所述第一液压回油单向阀一端连接液压站回油管道，另一端连接电磁换向阀，所述电磁换向阀连接两条支管，两条支管上分别对应连接第一液控单向阀、第二液控单向阀，第一液控单向阀、第二液控单向阀分别连接第一测压接头、第二测压接头。
17.更进一步地，所述的液压比例系统中，计算机系统通过比例放大器控制电液比例换向阀。
18.更进一步地，所述的液压比例系统还设置蝶阀位置传感器，该蝶阀位置传感器反馈液压蝶阀的位置信号。
19.更进一步地，所述介质流通管道沿介质流通方向依次设置第一截止阀、液压蝶阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀和止回阀，在第三截止阀和第四截止阀之间设置流量计；介质流通管道上还设置有压力表。
20.更进一步地，所述的介质流通管道还包括介质事故旁通回路，该介质事故旁通回路上设置有第五截止阀。
21.更进一步地，所述的电液比例换向阀为三位四通换向阀，所述的先导换向阀为两位四通阀。
22.更进一步地，所述的电磁换向阀为三位四通换向阀，与第三液控单向阀、第四液控
单向阀构成液压锁紧回路。
23.3.有益效果
24.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
25.(1)本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，在干式trt叶片除垢介质管路上安装一个液压蝶阀，实现介质的通断及流量大小控制；并对液压蝶阀采用液压比例控制，通过液压比例控制系统使蝶阀开度与trt振动值参数进行连锁，实现按实际振动值进行自动控制trt除垢介质流量。
26.(2)本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，采用两套液压系统，一套用于自动调节控制的液压比例系统，另一套采用液压三位阀控系统，带自锁定位功能，能实现定量控制液压蝶阀，调节流量同时相比较现有的电控调节系统，液压比例调节系统结构紧凑，方便现场检修与维护。
27.(3)本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，采用液压闭环控制时，精准度高，响应速度快，可以快速、准确的控制trt除垢介质的使用量，既能有效消除trt叶片积垢，又能防止过量的含水介质对trt叶片的腐蚀，提高trt运行效率与使用寿命。
28.(4)本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，控制执行元件为液压蝶阀，相比较现有的电动调节蝶阀有更好的耐高温性、更大的负载刚度。
29.(5)本实用新型的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，通过液压远程控制，可以减少操作人员到现场开关阀门的次数，降低工人劳动强度，还能防止被蒸汽烫伤。
附图说明
30.图1为干式trt叶片除垢介质流量调节系统原理图；
31.图2为蝶阀液压比例控制系统原理图；
32.图3为蝶阀液压控制原理图。
33.示意图中的标号说明：
34.11、压力表；12、第一截止阀；13、液压蝶阀；14、第二截止阀；15、第三截止阀；16、流量计；17、第四截止阀；18、止回阀；19、振动传感器；110、trt入口煤气管道；111、trt机组；112、第五截止阀；
35.21、第一液压球阀；22、第一液压回油单向阀；23、第二液压球阀；24、第二液压回油单向阀；25、电磁换向阀；26、电液比例换向阀；27、先导换向阀；28、第一液控单向阀；29、第二液控单向阀；210、第三液控单向阀；211、第四液控单向阀；212、第一测压接头；213、第二测压接头；214、第三液压球阀；215、第四液压球阀；216、油缸。
具体实施方式
36.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
37.实施例1
38.如图1所示，本实施例的一种自动调节干式trt叶片除垢介质流量系统，安装在trt入口煤气管道110上。端口由压力表11、第一截止阀12、液压蝶阀13、第二截止阀14、第三截止阀15、流量计16、第四截止阀17、止回阀18、振动传感器19、trt入口煤气管道110构成，其中，第一截止阀12、液压蝶阀13、第二截止阀14、第三截止阀15、第四截止阀17和止回阀18通
过介质流通管道依次相连，所述的压力表11、流量计16也设置在该介质流通管道上。止回阀18连接trt入口煤气管道110，trt入口煤气管道110连接trt机组111，trt机组111上安装有实时监测关键点振动值的振动传感器19。该介质流量回路还包括介质事故旁通回路，由第五截止阀112及对应的管道构成。
39.结合图2，振动传感器19连接计算机系统，计算机系统通过比例放大器控制电液比例换向阀26，电液比例换向阀26连接驱动油缸216，油缸216控制液压蝶阀13，液压蝶阀13上安装蝶阀位置传感器，反馈蝶阀位置信号。通过振动传感器19向电气转换系统输入4-20ma的电流值，再通过计算机系统输出对应的调节电流，通过比例放大器控制电液比例换向阀26的开度，从而控制液压蝶阀13的开度，实现对介质流量的控制。
40.更进一步地，参看图3，液压回路由两个系统构成，分别是自动控制系统和定量调节系统。
41.所述的自动控制系统包括第二液压球阀23、第二液压回油单向阀24、电液比例换向阀26、先导换向阀27、第三液控单向阀210、第四液控单向阀211、第一测压接头212、第二测压接头213、第三液压球阀214、第四液压球阀215、油缸216和液压蝶阀13。
42.第二液压球阀23一端连接液压站压力管道，另一端连接电液比例换向阀26，所述第二液压回油单向阀24一端连接液压站回油管道，另一端也连接电液比例换向阀26。所述电液比例换向阀26连接两条支管，两条支管上分别对应连接第三液控单向阀210、第四液控单向阀211。第三液控单向阀210依次连接第一测压接头212、第三液压球阀214，第四液控单向阀211依次连接第二测压接头213、第四液压球阀215。第三液压球阀214、第四液压球阀215均连接油缸216，所述油缸216连接液压蝶阀13。所述第三液控单向阀210、第四液控单向阀211还连接先导换向阀27，先导换向阀27的一条支管连接至第二液压球阀23与电液比例换向阀26之间，另一条支管连接液压站泄油管道。
43.所述的定量调节系统包括第一液压球阀21、第一液压回油单向阀22、电磁换向阀25、第一液控单向阀28、第二液控单向阀29、第一测压接头212、第二测压接头213、第三液压球阀214、第四液压球阀215、油缸216和液压蝶阀13。
44.第一液压球阀21一端连接液压站压力管道，另一端连接电磁换向阀25，所述第一液压回油单向阀22一端连接液压站回油管道，另一端连接电磁换向阀25，所述电磁换向阀25连接两条支管，两条支管上分别对应连接有第一液控单向阀28、第二液控单向阀29，第一液控单向阀28、第二液控单向阀29分别连接第一测压接头212、第二测压接头213。
45.上述的自动控制系统中的电液比例换向阀26为三位四通换向阀，中位机能为y型，先导换向阀27为两位四通，所述液压系统能受控于给定液压比例的电液比例换向阀26的电流大小，控制油缸216开度，进而精准控制液压蝶阀13的开度。
46.上述的定量调节系统中的电磁换向阀25为三位四通换向阀，中位机能为y型，与第三液控单向阀210、第四液控单向阀211构成液压锁紧回路，通过控制电磁换向阀25两个方向电磁铁dt1/dt2得电时间，可以控制油缸216的前进或者后退距离，电磁换向阀25失电后，电磁换向阀25回到中位，油缸216被锁定在当前位置，从而定量控制液压蝶阀13的开度。
47.图3中，p口接液压站压力总管，t口接液压站回油总管，l口接液压站泄油总管。
48.本实施例有三种控制方案：
49.第一种：液压全自动调节方案
50.打开第一截止阀12、第二截止阀14，关闭第五截止阀112。
51.先导换向阀27得电，调阀系统自动置于全自动调节状态。trt机组振动值与计算机设定的振动值进行比较，通过计算机pid控制，输出相应的控制电流(4-20ma)到电液比例换向阀26，同时打开先导换向阀27，将第三液控单向阀210、第四液控单向阀211打开，电液比例换向阀26输出相应的液压流量至油缸216，给油缸相对应的开度，从而控制液压蝶阀13相应的开度，给予trt机组111相应、准确的除垢介质流量。
52.第二种：定量调节方案
53.打开第一截止阀12、第二截止阀14，关闭第五截止阀112。
54.当全自动方案不能投运时，先导换向阀27失电，系统自动切换至半自动调节状态。
55.此时确保第一液压球阀21处于开启状态。让电磁换向阀25电磁铁dt1得电，油缸216开始缩回，控制除垢介质流量的液压蝶阀13开始关闭，介质流量减小。电磁铁dt1失电，电磁换向阀25阀芯回到中位，在第一液控单向阀28、第二液控单向阀29的作用下，液压蝶阀13停止动作并锁定。同理，让电磁换向阀25电磁铁dt2得电，油缸216活塞杆开始伸出，控制流量的液压蝶阀13开始打开，介质流量增大。电磁铁dt2失电，电磁换向阀25阀芯回到中位，在第一液控单向阀28、第二液控单向阀29的作用下，液压蝶阀13停止动作并锁定。介质流量可以根据电磁换向阀25两个方向电磁铁dt1/dt2得电时间长短，可以控制液压蝶阀13的开度，从而对介质流量进行定量控制。
56.第三种：手动控制方案
57.此调节方案可以确保在第一种全自动和第二种半自动控制方案故障或检修状态下，保证trt叶片除垢介质正常供应。此时关闭介质管路上第一截止阀12，打开第五截止阀112，trt除垢介质处于全流量清扫状态。
58.本实施例中有全自动、半自动、手动三种控制方案，系统可靠，调节简单。
59.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。