燃气轮机测量控制保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的名称是燃气轮机测量控制保护装置，涉及燃气轮机的出厂试验及设计数据验证试验。它主要是解决目前对燃气轮机的出厂试验是采用人工调节气体控制的大小，对于突发故障不能有效做到正确的处理，信号传输易受干扰，故障率高的问题。本实用新型专利技术包括连接在动力系统上的驱动和测量装置，安装在被检测燃气轮机压缩机上的控制和测量装置、燃料及燃烧系统上的调节和测量装置，其特征是：动力系统的驱动和测量装置、压缩机上的控制和测量装置、燃料及燃烧系统上的调节和测量装置分别与仪表传感器和分布式控制系统DCS电连接，仪表传感器与分布式控制系统DCS电连接。本实用新型专利技术结构简单、运行稳定可靠、操作方便，工作效率高，便于维修维护。

Gas turbine measurement and control protection device

The utility model is a gas turbine measuring and controlling protection device, which relates to a gas turbine factory test and a design data verification test. It is mainly to solve the current gas turbine factory test is the use of artificial control gas control size, for sudden failure can not effectively do correct processing, signal transmission is easy to be disturbed and high failure rate. The utility model includes a driving and measuring device connected to a power system, a control and measuring device mounted on a detected gas turbine compressor, a control and measuring device on a fuel and combustion system. It is characterized by a driving and measuring device for a power system, a control and measuring device on a compressor, a fuel and a combustion system. The adjusting and measuring devices on the burning system are electrically connected with the instrument sensor and the distributed control system DCS, and the instrument sensor and the distributed control system DCS are connected electrically. The utility model has the advantages of simple structure, stable and reliable operation, convenient operation, high work efficiency, and convenient maintenance and repair.

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机测量控制保护装置
本技术涉及燃气轮机测量控制保护装置，具体是涉及通过分布式控制系统DCS对燃气轮机的电液控制、燃油计量和温度控制的装置。
技术介绍
燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备,燃气轮机是以空气为介质，靠高温燃气推动涡轮机械连续做功的大功率、高性能动力机械，燃气轮机性能和工作状况的好坏将直接关系到整个动力设备的性能及工作状况，燃气轮机工作过程比较简单，但是燃气轮机的工作状况比较复杂，因此燃气轮机试验就成为检验燃机的设计和制造的主要依据，燃气轮机试验包括型式试验和出厂试验，只有采用先进的测试技术、精确的测量方法对燃气轮机进行试验,获得精确的试验数据,通过分析试验数据,才能评定燃气轮机工作状况是否满足现场工作的要求,因此获得实时、准确、精度高的数据，这对燃机的设计、制造至关重要。常规使用的老式燃气轮机测试技术采用液压机械式控制或是模拟电子式控制，这些控制方式不足以对燃气轮机的启停控制、加速度控制、温度控制、转速控制做很好的调节，特别是燃机的排气温度不能稳定在一个适当的范围内，燃气轮机的排气温度控制不好很容易使燃气轮机超温燃烧，损坏燃气轮机设备，还有老式燃气轮机试验系统主要由现场测量仪器如热电偶、压力、流量变送器等将测量信号通过电缆传送到可编程控制器的输入输出模块上，由于是使用普通的电缆来传送模拟量信号，因此在现场传送的过程中肯定会出现干扰和衰减，信号的可靠性就差了好多，另外由于测量仪器安装的位置不同，电缆长度也就不同，那么模拟量信号的干扰和衰减就会更大了，还有大部分测量信号没有综合管理，需要经验丰富的人员去判断。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述现有技术的不足，而提供的一种结构简单、运行稳定可靠、操作方便，工作效率高，便于维修维护，具有对燃气轮机的启停控制、加速度控制、温度控制、转速控制、燃烧控制以及超速保护、超温保护、燃烧监控保护功能的燃气轮机测量控制保护装置。本技术的技术解决方案是：测量控制保护装置包括连接在动力系统上的驱动和测量装置，安装在被检测燃气轮机内的压缩机上的控制和测量装置、燃料及燃烧系统上的调节和测量装置，其特征是：动力系统上的驱动和测量装置、压缩机的控制和测量装置、燃料及燃烧系统的调节和测量装置将检测的相关参数由引流管道连接仪表传感器,数据通过以太网线传送至以太网交换机，通过分布式控制系统实时显示记录在工控机中，分布式控制系统检测到的数据通过数据控制模块控制动力系统上的驱动和测量装置的驱动端、压缩机上的控制和测量装置的控制端、燃料及燃烧系统上的调节和测量装置的调节端的输出。本技术的技术解决方案中所述的分布式控制系统DCS包括冗余中央处理器、第一、第二以太网总线模块、数据控制模块和数据测量模块,第一以太网总线模块通过数据控制模块采用以太网总线接冗余中央处理器，数据控制模块的输出端分别与动力系统的驱动和测量装置的驱动输入端、压缩机的控制和测量装置的控制输入端、燃料及燃烧系统的调节和测量装置的调节输入端连接；第二以太网总线模块通过数据测量模块采用以太网总线接冗余中央处理器，数据测量模块的输入端分别与动力系统的驱动和测量装置的测量输出端、压缩机的控制和测量装置的测量输出端、燃料及燃烧系统的调节和测量装置的测量输出端连接；分布式控制系统DCS的冗余中央处理器的以太网（Ethernet）输入端通过以太网交换机与工控机的输出端连接，仪表传感器的输出端与以太网交换机连接。本技术具有对燃气轮机的启停控制、加速度控制、温度控制、转速控制、燃烧控制以及超速保护、超温保护、燃烧监控保护功能；本技术采用分布式控制系统DCS和仪表传感器可以有效的控制燃气轮机，在有温度的剧烈变化时分布式控制系统DCS能及时调整燃气轮机的电液控制，使燃气轮机始终运行在最佳状态。分布式控制系统DCS对通过仪表传感器采集到的数据，进行信号处理、故障诊断、状态监视、历史记录处理、参数存取、控制规律计算等，同时完成闭环控制和相应逻辑计算，从而获得燃油流量和其他开关量输出信号，驱动相应的执行机构，完成燃气轮机的启动、加减速和停车等的控制和稳定调节，同时又对系统的重要参数进行监视和检查。本技术的仪表传感器内部包含微处理器和信号处理电路，对采集的信号进行处理，采用数字化通信传输到上位机，传输过程中不易受到干扰，数据不会丢失，真实的反映燃气轮机的工作情况，极大地提高了燃机测量系统自动化程度、测试精度、响应速度。本技术的试验操作站软件界面友好，操作方便，易学、易懂，具有完善的故障信息记录，帮助维护人员准确快速的排除系统故障，而且系统安全保护完善，不论是在软件界面还是在试验现场，都能进行系统停止操作，一旦燃汽轮机发生故障，任何地点均可以完成燃机停止工作，大大提高测试系统的精度和自动化程度。附图说明图1是本技术的结构框图。图2是本技术的分布式控制结构框图。具体实施方式如图1所示，本技术的燃气轮机测量控制保护系统包括动力系统1和安装在动力系统1上的驱动和测量装置8，安装在被检测燃气轮机系统2压缩机3上的控制和测量装置9，安装在被检测燃气轮机系统2燃料及燃烧系统4上的调节和测量装置10；试验时，动力系统1的输出端通过联轴器与被检测燃气轮机系统2连接，被检测燃气轮机系统2的压缩机3、燃料及燃烧系统4、涡轮5之间通过联轴器连接；动力系统1的驱动和测量装置8、被检测燃气轮机系统2压缩机3的控制和测量装置9、以及被检测燃气轮机2燃料及燃烧系统4的调节和测量装置10分别与仪表传感器6和分布式控制系统DCS7电连接,仪表传感器6与分布式控制系统DCS7电连接，仪表传感器6采用ScanivalveDSA3217的型号。如图2所示，本技术的分布式控制系统（DCS）7包括冗余中央处理器11、第一、第二以太网总线模块12、13、数据控制模块14和数据测量模块15；第一以太网总线模块12通过数据控制模块14采用以太网总线接冗余中央处理器11，数据控制模块14的输出端分别与动力系统1的驱动和测量装置8的驱动输入端、压缩机3的控制和测量装置9的控制输入端、燃料及燃烧系统4的调节和测量装置10的调节输入端连接；第二以太网总线模块13通过数据测量模块15采用以太网总线接冗余中央处理器11，数据测量模块15的输入端分别与动力系统1的驱动和测量装置8的测量输出端、压缩机3的控制和测量装置9的测量输出端、燃料及燃烧系统4的调节和测量装置10的测量输出端连接；分布式控制系统（DCS）7的冗余中央处理器11的以太网（Ethernet）输入端通过以太网交换机16和工业控机17的输出端连接，仪表传感器6的输入端和动力系统1的驱动和测量装置8的测量输出端、压缩机3的控制和测量装置9的测量输出端、燃料及燃烧系统4的调节和测量装置10的测量输出端连接，仪表传感器6输出端与以太网交换机16连接。工作原理：被检测燃气轮机系统2内的压缩机3连续不断的从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃料及燃烧系统4，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，高温燃气流入涡轮5中膨胀做功，推动涡轮叶轮带动压缩机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因而燃气涡轮5在带动压缩机3的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机测量控制保护装置，包括连接在动力系统（1）上的驱动和测量装置（8），安装在被检测燃气轮机（2）内的压缩机（3）上的控制和测量装置（9）、燃料及燃烧系统（4）上的调节和测量装置（10），其特征是：动力系统（1）上的驱动和测量装置（8）、压缩机（3）的控制和测量装置（9）、燃料及燃烧系统（4）的调节和测量装置（10）将检测的相关参数由引流管道连接仪表传感器（6）,数据通过以太网线传送至以太网交换机（16），通过分布式控制系统（7）实时显示记录在工控机（17）中，分布式控制系统（7）检测到的数据通过数据控制模块（14）控制动力系统（1）上的驱动和测量装置（8）的驱动端、压缩机（3）上的控制和测量装置（9）的控制端、燃料及燃烧系统（4）上的调节和测量装置（10）的调节端的输出。

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机测量控制保护装置，包括连接在动力系统（1）上的驱动和测量装置（8），安装在被检测燃气轮机（2）内的压缩机（3）上的控制和测量装置（9）、燃料及燃烧系统（4）上的调节和测量装置（10），其特征是：动力系统（1）上的驱动和测量装置（8）、压缩机（3）的控制和测量装置（9）、燃料及燃烧系统（4）的调节和测量装置（10）将检测的相关参数由引流管道连接仪表传感器（6）,数据通过以太网线传送至以太网交换机（16），通过分布式控制系统（7）实时显示记录在工控机（17）中，分布式控制系统（7）检测到的数据通过数据控制模块（14）控制动力系统（1）上的驱动和测量装置（8）的驱动端、压缩机（3）上的控制和测量装置（9）的控制端、燃料及燃烧系统（4）上的调节和测量装置（10）的调节端的输出。2.根据权利要求1所述的燃气轮机测量控制保护装置，其特征是：所述的分布式控制系统（7）包括冗余中央处理器（11）、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔文波，罗全文，
申请(专利权)人：湖北欧安电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42