專(zhuān)利名稱：汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，主要用作發(fā)電用的原 動(dòng)機(jī)，也可直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等，還可以利用汽輪機(jī)的排氣或中 間抽氣滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，依次經(jīng)過(guò)一系列環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化 為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能，蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功后變成乏汽，乏汽通過(guò)排汽口進(jìn)入冷凝器，在 冷凝器中冷凝成水，在凝結(jié)成水的過(guò)程中其體積縮小大約3萬(wàn)倍，從而在凝汽器中形成真 空。冷凝成的水匯流到熱井中，經(jīng)過(guò)凝結(jié)水泵將凝結(jié)水排出。熱井液位較低，會(huì)引起凝結(jié)水 泵的氣蝕，影響凝結(jié)水泵的使用壽命和工作效率；熱井液位較高，當(dāng)液位淹沒(méi)或部分淹沒(méi)凝 汽器管束時(shí)，會(huì)造成凝汽器換熱效率下降，造成凝汽器的真空下降，凝汽器真空下降會(huì)直接 影響汽輪機(jī)的工作效率，同時(shí)會(huì)引起汽輪機(jī)排汽溫度上升，引起汽輪機(jī)振動(dòng)增大。所以在汽 輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，要調(diào)節(jié)熱井的水位，使其處于正常的位置，不能過(guò)高或過(guò)低。現(xiàn)在多采用節(jié)流調(diào)節(jié)方式來(lái)控制熱井水位，其具體實(shí)現(xiàn)為熱井中的凝結(jié)水通過(guò) 凝結(jié)水泵排出，排出的凝結(jié)水在高壓水泵的作用下送回鍋爐，在熱井中設(shè)置水位檢測(cè)裝置， 當(dāng)凝汽器的凝結(jié)水排入量小于凝結(jié)水泵的排出量導(dǎo)致熱井水位下降時(shí)，將凝結(jié)水泵排出的 凝結(jié)水通過(guò)與熱井連接的調(diào)節(jié)閥送入熱井，保證熱井的水位處于正常范圍。凝結(jié)水泵的功 率是按照汽輪機(jī)最大排汽量(即凝結(jié)水的最大排入量)選配的，驅(qū)動(dòng)凝結(jié)水泵的電動(dòng)機(jī)與 所選凝結(jié)水泵配套設(shè)置，電動(dòng)機(jī)在額定功率運(yùn)行并驅(qū)動(dòng)凝結(jié)水泵在額定負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)， 由于汽輪機(jī)不會(huì)始終工作于最大排汽狀態(tài)，此時(shí)冷凝水的排入量會(huì)小于凝結(jié)水泵的排出 量，可通過(guò)調(diào)節(jié)閥控制補(bǔ)水量實(shí)現(xiàn)對(duì)熱井水位的調(diào)整。但是，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵始終運(yùn)行于額定功率下，造成了大量 能量損耗在節(jié)流過(guò)程中，而且電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵長(zhǎng)期運(yùn)行于額定負(fù)荷狀態(tài)下，加重了電動(dòng) 機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，降低了設(shè)備使用壽命。另外，調(diào)節(jié)閥是一種節(jié)流裝置，當(dāng)凝結(jié)水通過(guò) 調(diào)節(jié)閥時(shí)，由于截面積減小，流速加大，靜壓降低；當(dāng)流過(guò)調(diào)節(jié)閥后，截面積變大，靜壓逐漸 回復(fù)，但凝結(jié)水在流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的過(guò)程中產(chǎn)生了能量的損耗，已經(jīng)不能達(dá)到初始靜壓，將冷凝 水通過(guò)高壓水泵增壓送入鍋爐的過(guò)程中，由于凝結(jié)水靜壓降低需要高壓水泵消耗更多的功 進(jìn)行增壓，造成大量能量損失。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，可以降低 能量損耗，并可減小電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，包括水位監(jiān)測(cè)器、可編程控制器(PLC)和變頻器；所述水位監(jiān)測(cè)器設(shè)置于所述汽輪機(jī)熱井中，其信號(hào)輸出端與所述PLC的輸入端子連接； 所述變頻器的通信接口與所述PLC的輸出端子連接，所述變頻器的主電路接線端的輸入端 與工頻電源連接，所述主電路接線端的輸出端與所述汽輪機(jī)的電動(dòng)機(jī)的電源接口連接；其 中，所述PLC根據(jù)所述水位監(jiān)測(cè)器輸入的水位信息與預(yù)設(shè)水位信息確定所述變頻器的輸出 頻率，并通過(guò)其輸出端子提供給變頻器，由變頻器按照所述輸出頻率對(duì)工頻電源進(jìn)行變頻。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，所述汽輪機(jī)設(shè)置第一電動(dòng)機(jī)和第二 電動(dòng)機(jī)，所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)的電源接口分別與所述變頻器主電路接線端的輸出 端連接，所述控制裝置還包括第一接觸器和第二接觸器；所述第一接觸器和第二接觸器 的線圈分別與所述PLC的輸出端子連接；所述第一接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述變頻器與所 述第一電動(dòng)機(jī)之間；所述第二接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述變頻器與所述第二電動(dòng)機(jī)之間。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng)機(jī) 的電源接口進(jìn)一步與工頻電源連接，所述控制裝置還包括第三接觸器和第四接觸器；所 述第三接觸器和第四接觸器的線圈分別與所述PLC的輸出端子連接；所述第三接觸器的主 觸頭串聯(lián)于所述工頻電源與所述第一電動(dòng)機(jī)之間；所述第四接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述工 頻電源與所述第二電動(dòng)機(jī)之間。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，進(jìn)一步包括第一熱繼電器和第二熱 繼電器；所述第一熱繼電器和第二熱繼電器的常閉觸頭分別與所述PLC的輸入端子連接； 所述第一熱繼電器的熱元件串聯(lián)于所述第一電動(dòng)機(jī)與所述第三接觸器主觸頭之間；所述第 二熱繼電器的熱元件串聯(lián)于所述第二電動(dòng)機(jī)與所述第四接觸器主觸頭之間。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，進(jìn)一步包括第一斷路器、第二斷路器 和第三斷路器；所述第一斷路器串聯(lián)于所述第三接觸器主觸頭與所述工頻電源之間；所述 第二斷路器串聯(lián)于所述第四接觸器主觸頭與所述工頻電源之間；所述第三斷路器串聯(lián)于所 述變頻器主電路接線端的輸入端與所述工頻電源之間。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，進(jìn)一步包括與所述PLC連接的觸摸屏。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，進(jìn)一步包括與所述PLC的輸入端子 連接的控制按鈕。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，所述變頻器的通信接口與所述PLC 的輸出端子通過(guò)屏蔽電纜連接。優(yōu)選的，在上述汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，所述預(yù)設(shè)水位信息通過(guò)分散控制系 統(tǒng)(DCS)輸入。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型的有益效果為當(dāng)汽輪機(jī)凝汽器的凝結(jié)水的排入量不同時(shí)， 熱井中的水位會(huì)隨之發(fā)生變化，PLC根據(jù)實(shí)時(shí)的熱井水位信息調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，由電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)的凝結(jié)水泵的排水量也隨著發(fā)生變化，將熱井水位控制在正常范圍內(nèi)，在汽輪機(jī)熱井 水位控制裝置的控制下，電動(dòng)機(jī)以及由其驅(qū)動(dòng)的凝結(jié)水泵不再始終工作于額定功率，由此 降低了能量的損耗，同時(shí)也減小了對(duì)電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第二種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第三種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí) 施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所 獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，可以降低能量損耗，同時(shí)可以 減小對(duì)電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。參見(jiàn)圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖。包括水位監(jiān)測(cè)器1、PLC2和變頻器3。其中，水位監(jiān)測(cè)器1設(shè)置于汽輪機(jī)的熱井 中，其信號(hào)輸出端與PLC2的輸入端子連接，變頻器3的通信接口與PLC的輸出端子連接，變 頻器3的主電路接線端的輸入端R、S和T與工頻電源4連接，其主電路接線端的輸出端U、 V和W與電動(dòng)機(jī)的電源接口連接。水位監(jiān)測(cè)器1對(duì)熱井中的水位進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)得到的熱井水位信息通過(guò)其自身 的信號(hào)輸出端傳輸至PLC2中，由PLC2根據(jù)水位監(jiān)測(cè)器1輸入的水位信息和預(yù)設(shè)水位信息 進(jìn)行PID運(yùn)算，確定變頻器3的輸出頻率，由于變頻器3的輸出頻率直接決定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，通過(guò)PLC2對(duì)變頻器3輸出頻率的控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。當(dāng)汽輪機(jī)凝汽器的凝結(jié)水的排入量不同時(shí)，熱井中的水位會(huì)隨之發(fā)生變化，PLC2 根據(jù)實(shí)時(shí)的熱井水位信息調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的凝結(jié)水泵的排水量也隨著發(fā) 生變化，將熱井水位控制在正常范圍內(nèi)。在汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的控制下，電動(dòng)機(jī)以及 由其驅(qū)動(dòng)的凝結(jié)水泵不再始終工作于額定功率，由此降低了能量的損耗，同時(shí)也減小了對(duì) 電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。另外，由于熱井水位的調(diào)節(jié)完全通過(guò)凝 結(jié)水泵的工作完成，不再需要調(diào)節(jié)閥進(jìn)行補(bǔ)水，由此也避免了凝結(jié)水靜壓降低帶來(lái)的高壓 水泵耗能。具體實(shí)施中，可以在一個(gè)汽輪機(jī)熱井系統(tǒng)中配置多臺(tái)凝結(jié)水泵，相應(yīng)的配置多臺(tái) 作為凝結(jié)水泵驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，配套的凝結(jié)水泵和電動(dòng)機(jī)形成一個(gè)工作組，多個(gè)工作組之間 采用輪換的工作方式，可以進(jìn)一步延長(zhǎng)各個(gè)電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的使用壽命。以汽輪機(jī)熱井 系統(tǒng)配置第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2以及相配套的凝結(jié)水泵為例，對(duì)汽輪機(jī)熱井水位 控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第二種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖。在汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中設(shè)置第一接觸器KMl和第二接觸器KM2，第一接觸 器KMl的線圈和第二接觸器KM2的線圈分別與PLC的輸出端子連接，第一接觸器KMl的主觸頭串聯(lián)于第一電動(dòng)機(jī)Ml的電源接口與變頻器3的主電路接線端的輸出端之間，第二接觸 器KM2的主觸頭串聯(lián)于第二電動(dòng)機(jī)M2的電源接口與變頻器3的主電路接線端的輸出端之 間。通過(guò)改變第一接觸器KMl和第二接觸器KM2的通斷情況可以切換第一電動(dòng)機(jī)Ml 和第二電動(dòng)機(jī)M2的工作狀態(tài)。例如，PLC2通過(guò)輸出端子向第一接觸器KMl的線圈輸出有效 信號(hào)(如輸出高電平信號(hào))，第一接觸器KMl的線圈得電后，其主觸頭由常開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚] 合狀態(tài)，與其連接的第一電動(dòng)機(jī)Ml接入電路，PLC2根據(jù)水位監(jiān)測(cè)器1輸入的熱井水位信息 與預(yù)設(shè)的水位信息進(jìn)行PID運(yùn)算，獲得變頻器3的輸出頻率，并將輸出頻率傳輸至變頻器3 中，變頻器3根據(jù)輸出頻率對(duì)工頻電源4進(jìn)行變頻，變頻后的電源作為第一電動(dòng)機(jī)Ml的驅(qū) 動(dòng)電源，PLC2通過(guò)控制變頻器3的輸出頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電動(dòng)機(jī)Ml轉(zhuǎn)速的控制，進(jìn)而將熱井 水位控制于正常范圍內(nèi)。當(dāng)?shù)谝浑妱?dòng)機(jī)Ml工作一定時(shí)間(如一個(gè)月)后，進(jìn)行工作組的輪 換，此時(shí)PLC2停止向第一接觸器KMl的線圈輸出有效信號(hào)(如輸出低電平信號(hào))，第一接觸 器KMl的線圈失電，其主觸頭由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌ｉ_(kāi)狀態(tài)，與其連接的第一電動(dòng)機(jī)Ml從電 路中切除，隨后，PLC2向第二接觸器KM2的線圈輸出有效信號(hào)(如輸出高電平信號(hào))，第二 接觸器KM2的線圈得電后，其主觸頭由常開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)，與之連接的第二電動(dòng)機(jī) M2接入電路，由此實(shí)現(xiàn)工作組的切換。在實(shí)施中可能存在一些極限情況，例如汽輪機(jī)的排汽量很大，由此在熱井中形成 的凝結(jié)水量也很大，凝結(jié)水的排入量大于一臺(tái)凝結(jié)水泵的額定排水量，此時(shí)一臺(tái)凝結(jié)水泵 的工作不能將熱井水位控制于正常范圍，需要兩臺(tái)凝結(jié)水泵同時(shí)進(jìn)行排水操作，其中一臺(tái) 凝結(jié)水泵工作于工頻狀態(tài)，另一臺(tái)凝結(jié)水泵工作于變頻狀態(tài)或工頻狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)凝結(jié)水泵的 第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2的電源接口需要同時(shí)與變頻器3主電路接線端的輸出端以 及工頻電源4連接，兩臺(tái)凝結(jié)水泵的工作狀態(tài)需要由汽輪機(jī)熱井水位控制裝置進(jìn)行調(diào)整。參見(jiàn)圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)的第三種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的結(jié) 構(gòu)示意圖。在汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中設(shè)置第三接觸器KM3和第四接觸器KM4，其中第三 接觸器KM3的線圈和第四接觸器KM4的線圈與PLC2的輸出端子連接，第三接觸器KM3的主 觸頭串聯(lián)于工頻電源4與第一電動(dòng)機(jī)Ml的電源接口之間，第四接觸器KM4的主觸頭串聯(lián)于 工頻電源4與第二電動(dòng)機(jī)M2的電源接口之間。通過(guò)改變第一接觸器KM1、第二接觸器KM2、第三接觸器KM3和第四接觸器KM4的 通斷情況可以控制第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2，使其單獨(dú)運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)汽輪機(jī)熱井水位控制裝置對(duì)第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī) M2的控制過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。在汽輪機(jī)運(yùn)行初期，選定第一電動(dòng)機(jī)Ml首先啟動(dòng)，PLC2通過(guò)輸出端子向第一接觸 器KMl的線圈輸出有效信號(hào)，第一接觸器KMl的線圈得電后，其主觸頭由常開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚] 合狀態(tài)，與其連接的第一電動(dòng)機(jī)Ml接入電路并運(yùn)行于變頻狀態(tài)，PLC2根據(jù)水位監(jiān)測(cè)器1輸 入的熱井水位信息與預(yù)設(shè)的水位信息進(jìn)行PID運(yùn)算，獲得變頻器3的輸出頻率，并將輸出頻 率傳輸至變頻器3中，變頻器3根據(jù)輸出頻率對(duì)工頻電源4進(jìn)行變頻，變頻后的電源作為第 一電動(dòng)機(jī)Ml的驅(qū)動(dòng)電源。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽量增大，其凝結(jié)水的排入量大于一臺(tái)凝結(jié)水泵的額定排水量時(shí)，控制裝置需要進(jìn)行加泵操作，控制第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2同時(shí)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)與其連接 的凝結(jié)水泵同時(shí)對(duì)熱井中的凝結(jié)水進(jìn)行排水操作。首先，PLC2停止向第一接觸器KMl的線 圈輸出有效信號(hào)，第一接觸器KMl的線圈失電后，第一接觸器KMl的主觸頭由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變 為常開(kāi)狀態(tài)，第一電動(dòng)機(jī)Ml從變頻運(yùn)行狀態(tài)解除；然后，PLC2向第三接觸器KM3的線圈輸 出有效信號(hào)，第三接觸器KM3的線圈得電后，其主觸頭由常開(kāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)，第一電 動(dòng)機(jī)Ml接入工頻電路并運(yùn)行于工頻狀態(tài)；其次，PLC2向第二接觸器KM2的線圈輸出有效信 號(hào)，第二接觸器KM2的線圈得電后，其主觸頭閉合，第二電動(dòng)機(jī)M2被接入變頻電路并運(yùn)行于 變頻狀態(tài)，至此，汽輪機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)有兩臺(tái)凝結(jié)水泵對(duì)熱井中的凝結(jié)水進(jìn)行排水操作，若第 一電動(dòng)機(jī)Ml運(yùn)行于工頻狀態(tài)，第二電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行于變頻狀態(tài)仍不能滿足排水需要，可以通 過(guò)對(duì)第二接觸器KM2和第四接觸器KM4的切換控制第二電動(dòng)機(jī)M2也運(yùn)行于工頻狀態(tài)，此 時(shí)，兩臺(tái)凝結(jié)水泵均達(dá)到額定排水量。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽量減小，熱井中的凝結(jié)水排入量隨之減少時(shí)，汽輪機(jī)熱井水位控 制裝置要進(jìn)行減泵操作。若第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2均運(yùn)行于工頻狀態(tài)，可由PLC2 將其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)從工頻切換到變頻狀態(tài)，另一臺(tái)仍運(yùn)行在工頻狀態(tài)。在汽輪機(jī)排氣量不 斷減小的狀態(tài)下，處于變頻狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)頻率不斷下降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻率降到小于IHz后， 將此電動(dòng)機(jī)從電路中切除，另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)從干嘔工頻狀態(tài)切換到變頻狀態(tài)，此時(shí)完成了減 泵的工作。需要注意的是，在PLC2中控制第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2 “工頻-變頻”切 換的兩個(gè)接觸器的內(nèi)部“軟觸點(diǎn)”必須互相互鎖，以保證可靠切換，防止變頻器2的主電路 接線端的輸出端U、V和W與工頻電源4發(fā)生短路而損壞。在汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中可以設(shè)置斷路器和熱繼電器，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)控制裝置 的保護(hù)，具體為在工頻電源4與第一電動(dòng)機(jī)Ml的電源接口之間依次串聯(lián)第一斷路器、第三 接觸器KM3的主觸頭和第一熱繼電器的熱元件；在工頻電源4與第二電動(dòng)機(jī)M2的電源接口 之間依次串聯(lián)第二斷路器、第四接觸器KM4的主觸頭和第二熱繼電器的熱元件；在工頻電 源4與變頻器3主電路接線端的輸入端之間串聯(lián)第三斷路器；第一熱繼電器的常閉觸頭和 第二熱繼電器的常閉觸頭分別與PLC2的輸入端子連接。斷路器串聯(lián)于電路中，當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載、短路以及失壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷 電路，有效地保護(hù)串聯(lián)在其后的電器設(shè)備，熱繼電器利用電流的熱效應(yīng)原理，在出現(xiàn)電動(dòng)機(jī) 不能承受的過(guò)載時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，為電動(dòng)機(jī)提供過(guò)載保護(hù)。在實(shí)施中，為了增加汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的人機(jī)交互性可以設(shè)置觸摸屏，PLC 與觸摸屏之間由專(zhuān)用電纜連接，觸摸屏按鍵指令可以由專(zhuān)用電纜加載到PLC2內(nèi)部的控制 程序以執(zhí)行相應(yīng)的操作。在汽輪機(jī)熱井水位控制裝置中，可以設(shè)置與PLC2的輸入端子連接的控制按鈕，用 戶通過(guò)對(duì)控制按鈕的操作實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電動(dòng)機(jī)Ml和第二電動(dòng)機(jī)M2的啟?？刂?。在變頻器3的通信接口與PLC2的輸出端子之間通過(guò)屏蔽線纜或雙絞線連接，可以 提高噪音干擾的水平，降低主電路中強(qiáng)電信號(hào)對(duì)通訊信號(hào)的干擾。PLC中的預(yù)設(shè)水位信息可以由用戶通過(guò)觸摸屏確定，也可以通過(guò)分散控制系統(tǒng) (Distributed Control System，DCS)確定。DCS是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷 興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，可提供窗口友好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的通訊 功能，是完成過(guò)程控制、過(guò)程管理的現(xiàn)代化設(shè)備，DCS通過(guò)4 20mA的電流信號(hào)與PLC連接， 向PLC輸入預(yù)設(shè)水位信息。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，包括水位監(jiān)測(cè)器、可編程控制器PLC和變頻器；所述水位監(jiān)測(cè)器設(shè)置于所述汽輪機(jī)的熱井中，其信號(hào)輸出端與所述PLC的輸入端子連接；所述變頻器的通信接口與所述PLC的輸出端子連接，所述變頻器的主電路接線端的輸入端與工頻電源連接，所述主電路接線端的輸出端與所述汽輪機(jī)的電動(dòng)機(jī)的電源接口連接；其中，所述PLC根據(jù)所述水位監(jiān)測(cè)器輸入的水位信息與預(yù)設(shè)水位信息確定所述變頻器的輸出頻率，并通過(guò)所述輸出端子提供給所述變頻器，由所述變頻器按照所述輸出頻率對(duì)所述工頻電源進(jìn)行變頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，所述汽輪機(jī)設(shè)置第一電動(dòng)機(jī)和第 二電動(dòng)機(jī)，所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)的電源接口分別與所述變頻器主電< 路接線端的輸 出端連接，其特征在于，所述控制裝置還包括第一接觸器和第二接觸器；所述第一接觸器和第二接觸器的線圈分別與所述PLC的輸出端子連接； 所述第一接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述變頻器與所述第一電動(dòng)機(jī)之間； 所述第二接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述變頻器與所述第二電動(dòng)機(jī)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，所述第一電動(dòng)機(jī)和所述第二電動(dòng) 機(jī)的電源接口進(jìn)一步與所述工頻電源連接，其特征在于，所述控制裝置還包括第三接觸器 和第四接觸器；所述第三接觸器和第四接觸器的線圈分別與所述PLC的輸出端子連接； 所述第三接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述工頻電源與所述第一電動(dòng)機(jī)之間； 所述第四接觸器的主觸頭串聯(lián)于所述工頻電源與所述第二電動(dòng)機(jī)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括第一熱 繼電器和第二熱繼電器；所述第一熱繼電器和第二熱繼電器的常閉觸頭分別與所述PLC的輸入端子連接； 所述第一熱繼電器的熱元件串聯(lián)于所述第一電動(dòng)機(jī)與所述第三接觸器主觸頭之間； 所述第二熱繼電器的熱元件串聯(lián)于所述第二電動(dòng)機(jī)與所述第四接觸器主觸頭之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括第一斷 路器、第二斷路器和第三斷路器；所述第一斷路器串聯(lián)于所述第三接觸器主觸頭與所述工頻電源之間； 所述第二斷路器串聯(lián)于所述第四接觸器主觸頭與所述工頻電源之間； 所述第三斷路器串聯(lián)于所述變頻器主電路接線端的輸入端與所述工頻電源之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述 PLC連接的觸摸屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述 PLC的輸入端子連接的控制按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，所述變頻器的通信 接口與所述PLC的輸出端子通過(guò)屏蔽電纜連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)水位信息通過(guò)分散控制系統(tǒng)DCS輸入。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種汽輪機(jī)熱井水位控制裝置，包括水位監(jiān)測(cè)器、PLC和變頻器；水位監(jiān)測(cè)器設(shè)置于汽輪機(jī)熱井中，其信號(hào)輸出端與PLC的輸入端子連接；變頻器的通信接口與PLC的輸出端子連接，變頻器主電路接線端的輸入端與工頻電源連接，其輸出端與汽輪機(jī)電動(dòng)機(jī)的電源接口連接；其中PLC根據(jù)水位監(jiān)測(cè)器輸入的水位信息與預(yù)設(shè)水位信息確定變頻器的輸出頻率，并提供給變頻器，由變頻器按照輸出頻率對(duì)工頻電源進(jìn)行變頻。在本實(shí)用新型公開(kāi)的汽輪機(jī)熱井水位控制裝置的控制下，電動(dòng)機(jī)以及由其驅(qū)動(dòng)的凝結(jié)水泵不再始終工作于額定功率，由此降低了能量的損耗，同時(shí)也減小了電動(dòng)機(jī)和凝結(jié)水泵的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
文檔編號(hào)F01D19/00GK201671667SQ201020189978
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者孫秉潔, 陳寶志 申請(qǐng)人:青島捷能汽輪機(jī)集團(tuán)股份有限公司