【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及硝酸自控
,特别是涉及生产过程中“四合一机组轴系统”稳定长周期安全运行,对“转速、轴振动、轴承温度”监测进行优化设计,从而保护“四合一机组轴系统”的一种压缩机安全轴系统装置及保护控制方法。
技术介绍
一、汽轮机、尾气透平机是做功机组,它们分别利用高温高压的蒸汽、尾气来膨胀做功;NOx机(氧化氮压缩机)、空气压缩机是耗功机组,它们是气体增压机组。1.四合一机组是个能量转换的机组。汽轮机、尾气透平机都是气体膨胀做功机组;NOx机、空气压缩机都是气体增压机组。2.空气压缩机的工作原理:大气或工艺气体首先进入进气室,然后又均匀进入环形收敛器,气体在收敛器得到适当加速,然后又均匀进入导流器,并以一定的速度和方向又进入第一动叶,由于转子高速旋转,叶片对气体做功。由动叶出来的高速气体(压强高)又进入静叶(导流器),在导流器中高速的气流又进行着能量转换(动能为势能),使气体压力又进一步提高,同时气体经导流器后又按照一定的方向和速度进入下一级进行压缩。自末级导流器出来的气体又进入出口导流器改变气流方向后进入扩压器均匀地减速,从而进一步提高气体压力,自扩压器出来的高压气体进入排气室生排入工艺管网系统。3.NOx离心压缩机的工作原理:工艺气通过吸气室进入叶轮中,并随叶轮高速旋转,同时得到压强和速度都被提高的气体,进入扩压器中,将气体的动能进一步转变为势能即进一步提高气体的压力。较高压气体自扩压器出来后通过弯道和回流器进入下一级进行同上的压缩。最后高压气体自最后一级扩压器(或叶轮)出来进入蜗壳进一步扩压后排出机外进入工艺管网。4.汽轮机(或者尾气透平机)的简 ...
【技术保护点】
一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:它包括四合一机组、转轴组和检测探头,所述的四合一机组包括汽轮机、氧化氮压缩机、空气压缩机和尾气透平机,所述的转轴组包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴,第一转轴设置在汽轮机上,第二转轴设置在氧化氮压缩机上,第三转轴设置在空气压缩机上,第四转轴设置在尾气透平机上,第一转轴与第二转轴连接,第二转轴与第三转轴之间设置有齿轮箱,第三转轴与第四转轴连接;所述的检测探头包括转速探头、振动探头、温度探头、汽轮机键相探头和空气压缩机键相探头;所述的转速探头、振动探头、温度探头、汽轮机键相探头和空气压缩机键相探头均与控制单元连接实现机组跳车,从而保护“四合一机组”,跳车装置与控制单元连接;所述的转速探头包括汽轮机转速探头和尾气透平机转速探头;所述的振动探头包括汽轮机进气侧轴振动第一探头、汽轮机进气侧轴振动第二探头、汽轮机排气侧轴振动第一探头、汽轮机排气侧轴振动第二探头、氧化氮压缩机排气侧振动第一探头、氧化氮压缩机排气侧振动第二探头、氧化氮压缩机进气侧振动第一探头、氧化氮压缩机进气侧振动第二探头、齿轮箱振动第一探头、齿轮箱振动第二探头、空气压缩机进气侧振动第一探 ...
【技术特征摘要】
1.一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:它包括四合一机组、转轴组和检测探头,所述的四合一机组包括汽轮机、氧化氮压缩机、空气压缩机和尾气透平机,所述的转轴组包括第一转轴、第二转轴、第三转轴和第四转轴,第一转轴设置在汽轮机上,第二转轴设置在氧化氮压缩机上,第三转轴设置在空气压缩机上,第四转轴设置在尾气透平机上,第一转轴与第二转轴连接,第二转轴与第三转轴之间设置有齿轮箱,第三转轴与第四转轴连接;所述的检测探头包括转速探头、振动探头、温度探头、汽轮机键相探头和空气压缩机键相探头;所述的转速探头、振动探头、温度探头、汽轮机键相探头和空气压缩机键相探头均与控制单元连接实现机组跳车,从而保护“四合一机组”,跳车装置与控制单元连接;所述的转速探头包括汽轮机转速探头和尾气透平机转速探头;所述的振动探头包括汽轮机进气侧轴振动第一探头、汽轮机进气侧轴振动第二探头、汽轮机排气侧轴振动第一探头、汽轮机排气侧轴振动第二探头、氧化氮压缩机排气侧振动第一探头、氧化氮压缩机排气侧振动第二探头、氧化氮压缩机进气侧振动第一探头、氧化氮压缩机进气侧振动第二探头、齿轮箱振动第一探头、齿轮箱振动第二探头、空气压缩机进气侧振动第一探头、空气压缩机进气侧振动第二探头、空气压缩机排气侧振动第一探头、空气压缩机排气侧振动第二探头、尾气透平机进气侧轴振动第一探头、尾气透平机进气侧轴振动第二探头、尾气透平机排气侧振动第一探头和尾气透平机排气侧振动第二探头;所述的温度探头包括汽轮机副推前端左侧温度第一组探头、汽轮机副推前端右侧温度第一组探头、汽轮机主推前端左侧温度第二组探头、汽轮机主推前端右侧温度第二组探头、汽轮机进气径向瓦左侧温度第一组探头、汽轮机进气径向瓦右侧温度第一组探头、汽轮机出气径向瓦左侧温度第二组探头、汽轮机出气径向瓦右侧温度第二组探头、氧化氮压缩机排气侧径向温度第一组探头、氧化氮压缩机排气侧径向温度第二组探头、氧化氮压缩机进气侧径向温度第一组探头、氧化氮压缩机进气侧径向温度第二组探头、氧化氮压缩机副推轴承温度第一组探头、氧化氮压缩机副推轴承温度第二组探头、氧化氮压缩机主推轴承温度第一组探头、氧化氮压缩机主推轴承温度第二组探头、齿轮箱低速侧前瓦温度第一组探头、齿轮箱高速侧前瓦温度第一组探头、齿轮箱低速侧后瓦温度第二组探头、齿轮箱高速侧后瓦温度第二组探头、空压机进气侧径向温度第一组探头、空压机进气侧径向温度第二组探头、空压机出气侧径向温度第一组探头、空压机出气侧径向温度第二组探头、空压机主推轴承温度第一组探头、空压机主推轴承温度第二组探头、空压机副推轴承温度第一组探头、空压机副推轴承温度第二组探头.尾气透平机进气侧径向温度第一组探头、尾气透平机进气侧径向温度第二组探头、尾气透平机出气侧径向温度第一组探头和尾气透平机出气侧径向温度第二组探头。2.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的转速探头、振动探头、温度探头、汽轮机键相探头和空气压缩机键相探头分别通过前置放大器与控制单元连接实现机组跳车、从而保护“四合一机组”。3.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的控制单元包括DCS系统和ESD系统,所述的ESD系统为PCL控制系统。4.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的汽轮机、氧化氮压缩机、空气压缩机和尾气透平机上均安装有保护装置。5.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:它还包括报警装置,所述的报警装置与控制单元连接。6.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的汽轮机转速探头和尾气透平机转速探头均为三支,三支转速探头均按探头安装规程安装且三支探头均指向转轴或齿轮的中心;所述的三支探头之间相隔45度。7.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的温度探头:汽轮机副推前端左侧温度第一组探头、汽轮机副推前端右侧温度第一组探头、汽轮机主推前端左侧温度第二组探头、汽轮机主推前端右侧温度第二组探头、汽轮机进气径向瓦左侧温度第一组探头、汽轮机进气径向瓦右侧温度第一组探头、汽轮机出气径向瓦左侧温度第二组探头、汽轮机出气径向瓦右侧温度第二组探头、氧化氮压缩机排气侧径向温度第一组探头、氧化氮压缩机排气侧径向温度第二组探头、氧化氮压缩机进气侧径向温度第一组探头、氧化氮压缩机进气侧径向温度第二组探头、氧化氮压缩机副推轴承温度第一组探头、氧化氮压缩机副推轴承温度第二组探头、氧化氮压缩机主推轴承温度第一组探头、氧化氮压缩机主推轴承温度第二组探头、齿轮箱低速侧前瓦温度第一组探头、齿轮箱高速侧前瓦温度第一组探头、齿轮箱低速侧后瓦温度第二组探头、齿轮箱高速侧后瓦温度第二组探头、空压机进气侧径向温度第一组探头、空压机进气侧径向温度第二组探头、空压机出气侧径向温度第一组探头、空压机出气侧径向温度第二组探头、空压机主推轴承温度第一组探头、空压机主推轴承温度第二组探头、空压机副推轴承温度第一组探头、空压机副推轴承温度第二组探头、尾气透平机进气侧径向温度第一组探头、尾气透平机进气侧径向温度第二组探头、尾气透平机出气侧径向温度第一组探头和尾气透平机出气侧径向温度第二组探头,上述每组探头均为两支。8.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的温度探头:氧化氮排气侧径向温度第一组探头、氧化氮排气侧径向温度第二组探头、氧化氮进气侧径向温度第一组探头、氧化氮进气侧径向温度第二组探头、氧化氮副推轴承温度第一组探头、氧化氮副推轴承温度第二组探头、氧化氮主推轴承温度第一组探头、氧化氮主推轴承温度第二组探头、空压机主推轴承温度第一组探头、空压机主推轴承温度第二组探头、空压机副推轴承温度第一组探头、空压机副推轴承温度第二组探头、尾气透平机进气侧径向温度第一组探头、尾气透平机进气侧径向温度第二组探头、尾气透平机出气侧径向温度第一组探头和尾气透平机出气侧径向温度第二组探头;上述温度探头采用带紧压弹簧的热偶探头,所述的带紧压弹簧的热偶探头为铠装双支K型I级低温热偶探头,其包括测量端、耐高温阻燃补偿导线、两支探头和紧压弹簧,所述的测量端为圆柱形,测量端与耐高温阻燃补偿导线之间设置一头部,耐高温阻燃补偿导线靠近头部的一端上设置有紧压弹簧,两支探头设置在耐高温阻燃补偿导线内。9.根据权利要求1所述的一种压缩机安全轴系统装置,其特征在于:所述的空压机进气侧径向温度第一组探头、空压机进气侧径向温度第二组探头、空压机出气侧径向温度第一组探头、空压机出气侧径向温度第二组探头、上述探头采用带连接螺纹的热偶探头,所述的带连接螺纹的热偶探头为铠装双支K型I级低温热偶探头,其包括测量端、耐高温阻燃补偿导线和两支探头,所述的测量端包括一圆柱体和锥体,圆柱体和锥体固定,椎体底部设置有一接触面,测量端与耐高温阻燃补偿导线之间设置一头部,头部上设置有连接螺纹。10.一种压缩机安全轴系统装置保护控制方法,其特征在于:当异常信号或者来自工艺联锁跳闸信号送入ESD系统后,ESD系统控制报警器进行第一级报警或者第二级报警,当进行第二级报警的同时,执行下列动作:汽轮机的补汽阀全关,汽轮机速关阀全关,空气压缩机静叶开度至最小,空压机防喘阀全开,氧化氮压缩机的防喘振阀全开,尾气透平机的旁通阀全开,尾气透平机进气阀全关,机组停止运转的同时,向DCS系统发信号,停工艺;所述的异常信号来自于转速探头检测单元、温度探头检测单元和振动探头检测单元;所述的转速探头检测单元包括汽轮机转速检测子单元和尾气透平机转速检测子单元,所述的汽轮机转速检测子单元包括三个汽轮机转速探头和第一三选二功能模块,三个汽轮机转速探头与第一三选二功能模块的三个输入端连接,第一三选二功能模块的输出端连接到第一或模块上;所述的尾气透平机转速检测子单元包括三个尾气透平机转速探头和第二三选二功能模块,三个尾气透平机转速探头与第二三选二功能模块的三个输入端连接,第二三选二功能模块的输出端连接到第一或模块上;所述的振动探头检测单元包括汽轮机进气侧轴振动探测子单元、汽轮机排气侧轴振动探测子单元、氮压缩机排气侧振动探测子单元、氧化氮压缩机进气侧振动探测子单元、齿轮箱振动探测子单元、空气压缩机进气侧振动探测子单元、空气压缩机排气侧振动探测子单元、尾气透平机进气侧轴振动探测子单元和尾气透平机排气侧振动探测子单元;汽轮机进气侧轴振动探测子单元、汽轮机排气侧轴振动探测子单元、氮压缩机排气侧振动探测子单元、氧化氮压缩机进气侧振动探测子单元、齿轮箱振动探测子单元、空气压缩机进气侧振动探测子单元、空气压缩机排气侧振动探测子单元、尾气透平机进气侧轴振动探测子单元和尾气透平机排气侧振动探测子单元分别通过串联的前侧与模块和后侧与模块连接到第一或模块上,前侧与模块和后侧与模块之间的引出线连接报警装置;后侧与模块上设置有“联锁投入”开关;汽轮机进气侧轴振动探测子单元包括汽轮机进气侧轴振动第一探头和汽轮机进气侧轴振动第二探头,汽轮机进气侧轴振动第一探头和汽轮机进气侧轴振动第二探头均与前侧与模块连接;汽轮机排气侧轴振动探测子单元包括汽轮机排气侧轴振动第一探头和汽轮机排气侧轴振动第二探头,汽轮机排气侧轴振动第一探头和汽轮机排气侧轴振动第二探头均与前侧与模块相连;氧化氮压缩机排气侧振动探测子单元包括氧化氮压缩机排气侧振动第一探头和氧化氮压缩机排气侧振动第二探头,氧化氮压缩机排气侧振动第一探头和氧化氮压缩机排气侧振动第二探头均与前侧与模块连接;氧化氮压缩机进气侧振动探测子单元包括氧化氮压缩机进气侧振动第一探头和氧化氮压缩机进气侧振动第二探头,氧化氮压缩机进气侧振动第一探头和氧化氮压缩机进气侧振动第二探头均与前侧与模块连接;齿轮箱振动探测子单元包括齿轮箱振动第一探头和齿轮箱振动第二探头,齿轮箱振动第一探头和齿轮箱振动第二探头均与前侧与模块连接;空气压缩机进气侧振动探测子单元包括空气压缩机进气侧振动第一探头和空气压缩机进气侧振动第二探头,空气压缩机进气侧振动第一探头和空气压缩机进气侧振动第二探头均与前侧与模块连接;空气压缩机排气侧振动探测子单元包括空气压缩机排气侧振动第一探头和空气压缩机排气侧振动第二探头,空气压缩机排气侧振动第一探头和空气压缩机排气侧振动第二探头均与前侧与模块连接;尾气透平机进气侧轴振动探测子单元包括尾气透平机进气侧轴振动第一探头和尾气透平机进气侧轴振动第二探头,尾气透平机进气侧轴振动第一探头和尾气透平机进气侧轴振动第二探头均与前侧与模块连接;尾气透平机排气侧振动探测子单元包括尾气透平机排气侧振动第一探头和尾气透平机排气侧振动第二探头,尾气透平机排气侧振动第一探头和尾气透平机排气侧振动第二探头均与前侧与模块连接;所述的温度探头检测单元包括汽轮机副推前端左侧温度检测子单元、汽轮机副推前端右侧温度检测子单元、汽轮机主推前端左侧温度检测子单元、汽轮机主推前端右侧温度检测子单元、汽轮机进气径向瓦左侧温度检测子单元、汽轮机进气径向瓦右侧温度检测子单元、出气径向瓦左侧温度检测子单元、汽轮机出气径向瓦右侧温度检测子单元、氧化氮压缩机排气侧径向温度检测子单元、氧化氮压缩机进气侧径向温度检测子单元、氧化氮压缩机副推轴承温度检测子单元、氧化氮压缩机主推轴承温度检测子单元、齿轮箱低速侧前瓦温度检测子单元、齿轮箱高速侧前瓦温度检测子单元、齿轮箱低速侧后瓦温度检测子单元、齿轮箱高速侧后瓦温度检测子单元、空压机进气侧径向温度检测子单元、空压机出气侧径向温度检测子单元、空压机主推轴承温度检测子单元、空压机副推轴承温度检测子单元、尾气透平机进气侧径向温度检测子单元和尾气透平机出气侧径向温度检测子单元;汽轮机副推前端左侧温度检测子单元包括汽轮机副推前端左侧温度第一组探头、汽轮机副推前端左侧温度第一组探头包括汽轮机副推前端左侧温度第一探头和汽轮机副推前端左侧温度第二探头;汽轮机副推前端右侧温度检测子单元包括汽轮机副推前端右侧温度第一组探头,汽轮机副推前端右侧温度第一组探头包括汽轮机副推前端右侧温度第一探头和汽轮机副推前端右侧温度第二探头;汽轮机主推前端左侧温度检测子单元包括汽轮机主推前端左侧温度第二组探头,汽轮机主推前端左侧温度第二组探头包括汽轮机主推前端左侧温度第一探头和汽轮机主推前端左侧温度第二探头;汽轮机主推前端右侧温度检测子单元包括汽轮机主推前端右侧温度第二组探头,汽轮机主推前端右侧温度第二组探头包括汽轮机主推前端右侧温度第一探头和汽轮机主推前端右侧温度第二探头;汽轮机进气径向瓦左侧温度检测子单元包括汽轮机进气径向瓦左侧温度第一组探头,汽轮机进气径向瓦左侧温度第一组探头包括汽轮机进气径向瓦左侧温度第一探头和汽轮机进气径向瓦左侧温度第二探头;汽轮机进气径向瓦右侧温度检测子单元包括汽轮机进气径向瓦右侧温...
【专利技术属性】
技术研发人员:王刚,李国庆,刘正伟,钟永,孙勇,谢加义,
申请(专利权)人:四川金象赛瑞化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。