專利名稱：汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置及其溫度補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽輪機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置及其溫度補(bǔ)償
方法。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)進(jìn)配汽度一般都集中在上半缸，大部分汽輪機(jī)采用上半周進(jìn)汽，因此在汽 機(jī)啟動階段，由于汽缸內(nèi)部流場不均勻，及進(jìn)汽室的熱傳導(dǎo)作用下，上下缸的溫差會非常 大，即使采用全周進(jìn)汽結(jié)構(gòu)，進(jìn)汽室后也直接帶一段導(dǎo)葉持環(huán)，上下缸的溫差大的現(xiàn)象也同 樣存在，特別在高溫高壓機(jī)組中，這種情況更加突出。上下缸的溫差大嚴(yán)重影響到機(jī)組動靜 間隙，特別在相對跨距比較大的機(jī)組中，轉(zhuǎn)子撓度比較大，上下缸內(nèi)較大的溫差容易引起導(dǎo) 葉底部的汽封片與轉(zhuǎn)子相碰，影響機(jī)組的安全運(yùn)行；另外，在停車過程中，由于下半冷卻比 上半快，中間有一段時間上下半溫差會比較大，動靜發(fā)生擦碰，大約有一小時左右轉(zhuǎn)子無法 盤車，等冷卻到一定程度、上下半溫差減小后，才能繼續(xù)盤車，這給使用帶來了極大不便。為 了使汽輪機(jī)正常安全的運(yùn)行，人們企圖采用暖機(jī)的方法解決上、下半缸的溫差問題，但暖機(jī) 時，汽流主要給上半缸進(jìn)行加熱，且上半還有來自進(jìn)汽室的熱傳導(dǎo)加熱，由于缸體流場不均
勻，隨著暖機(jī)時間的延長，上下半的溫差反而增大，最大溫差超過會75t:，其結(jié)果直接導(dǎo)致
軸振動急劇增大，無法正常開機(jī)，故而人們通常采用的暖機(jī)的方法無法消除上、下半缸的溫 差問題。為了機(jī)組的安全運(yùn)行，對汽缸下半缸進(jìn)行加熱，使上下半溫差始終處于許可的范圍 內(nèi)就很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供的一種對汽缸下半缸進(jìn)行加熱、
可有效消除上、下半缸的溫差問題的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置及其溫度補(bǔ)償方法。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，它主要包括電加
熱管，所述的電加熱管固定設(shè)置在汽缸下半缸的外側(cè)，所述電加熱管外設(shè)有保溫層。電加熱
管易于控制，加熱效果好，可對汽缸下半缸進(jìn)行有效加熱，消除上下缸的溫差。所述的測溫
元件可以為熱電偶、鉑電阻、銅電阻、熱敏電阻等。 優(yōu)選的方案是所述的保溫層為稀土層。稀土層可塑性好，可適用于汽缸表面復(fù)雜 的曲面設(shè)計，且與被保溫表面有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度，不開裂，不脫落，表面平整美觀，使用壽命 長、綜合絕熱性能佳。 作為優(yōu)選，所述電加熱管呈盤管狀緊貼包覆在汽缸下半缸的外表面，在所述電加 熱管的外側(cè)設(shè)有與汽缸下半缸形狀相配合的壓條，該壓條與汽缸下半缸定位連接，并將電 加熱管固定在壓條與汽缸下半缸之間。所述的定位連接優(yōu)選的方案是所述汽缸下半缸外表 面上焊接有螺栓，該螺栓另一端連接壓條。采用這種安裝方式安裝時較為簡單方便，且固定 效果較好。 作為優(yōu)選，所述電加熱管受控于一溫控裝置，在所述汽缸上半缸頂部和下半缸的
3底部、或者在上下缸的法蘭處分別設(shè)有測溫元件，或在前述兩者上都設(shè)有測溫元件，所述測 溫元件與溫控裝置相連接，并為其提供汽缸上、下半缸的溫度信號，由此可得到汽缸上、下 半缸的溫差，由溫差作為控制信號，對電加熱管進(jìn)行有效地閉環(huán)控制，所述的閉環(huán)控制可采 用PID控制，更為可靠有效。其中所述的溫控裝置可以包括用于計算溫差、控制輸出的控制 器和適用于電加熱管的調(diào)節(jié)器(如可控硅調(diào)壓器)，也可實現(xiàn)該功能的電路模塊組成，該溫 控裝置在電氣控制領(lǐng)域?qū)俪Ｒ?guī)技術(shù)，在此不作累述。 作為優(yōu)選，所述電加熱管受控于一溫控裝置，在汽缸下半缸和保溫層之間設(shè)有測
溫元件，該測溫元件與溫控裝置相連接，并為其提供汽缸下半缸的溫度信號?？梢云紫掳?br> 缸溫度為控制信號對對電加熱管進(jìn)行有效地閉環(huán)控制，消除溫差。其中，所述電加熱管可由
固定數(shù)量的加熱管單體構(gòu)成，所述加熱管單體呈盤管狀設(shè)置在汽缸下半缸的外表面，在每
個加熱管單體與汽缸下半缸之間設(shè)有與該加熱管單體相配合的測溫元件。 為了達(dá)到加熱效果的同時又能保證汽缸安全，經(jīng)過大量實驗得出，所述電加熱管
功率可為3. 8KW，采用此功率的電加熱管，在全功率加熱時，汽缸在60min內(nèi)能升溫75°C ，保
證加熱效果；并且加熱管表面溫度在完全裸露時低于485t:，這個溫度低于汽缸材料的回
火溫度，對汽缸來說是安全的。 本發(fā)明所設(shè)計的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，它采用電加熱管加 熱，其特征是通過檢測上下缸的溫度，并以上下缸的溫差為控制信號，對電加熱管進(jìn)行閉環(huán) 控制，通過電加熱管對汽缸下半缸進(jìn)行加熱，以縮小汽缸上、下半缸的溫差，實現(xiàn)溫度補(bǔ)償。
作為優(yōu)選，該溫度補(bǔ)償方法可將測溫元件分別設(shè)置在汽缸上半缸頂部和下半缸的 底部，當(dāng)兩者溫差大于5(TC時，啟動電加熱管加熱；當(dāng)兩者溫差小于25t:時，停止加熱。
作為優(yōu)選，該溫度補(bǔ)償方法可將測溫元件分別設(shè)置在汽缸上下缸的法蘭處，當(dāng)兩 者溫差大于3(TC時，啟動電加熱管加熱；當(dāng)兩者溫差小于15t:時，停止加熱。
作為優(yōu)選，加熱效率至少為每小時75°C，同時控制加熱管表面溫度不高于485°C。
本發(fā)明得到的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置及其溫度補(bǔ)償方法，可對汽缸下半缸進(jìn)行 全方位的加熱，加熱更為均勻，通過對汽缸上下缸的溫差檢測而進(jìn)行良好的閉環(huán)控制，可有 效消除汽缸上、下半缸的溫差現(xiàn)象，從而避免了以往因此現(xiàn)象而造成的各種運(yùn)行問題，確保 汽輪機(jī)安全運(yùn)行。


圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中X處的放大圖；
圖3是圖1中U向展開圖；
圖4是溫控裝置的工作原理圖；
圖5是實施例1的控制示意圖。 圖中電加熱管1、汽缸下半缸2、稀土層3、加熱管單體4、壓條5、螺栓6、雙向可控 硅7、測溫元件8、溫控裝置9、汽缸上半缸10。
具體實施例方式
下面通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實施例1 如圖1、2所示，本實施例所描述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，它主要包括電加熱管l，所述的電加熱管1固定設(shè)置在汽缸下半缸2的外側(cè)，所述電加熱管1外設(shè)有保溫層，所述保溫層為稀土層3。如圖3所示，所述電加熱管1由加熱管單體4構(gòu)成，所述加熱管單體4呈盤管狀設(shè)置在汽缸下半缸2的外表面，在所述電加熱管1的外側(cè)設(shè)有與汽缸下半缸2形狀相配合的壓條5，該壓條5與汽缸下半缸2定位連接，并將電加熱管1固定在壓條5與汽缸下半缸2之間。所述的定位連接是所述汽缸下半缸2外表面上焊接有螺栓6，該螺栓6另一端連接壓條5，由此實現(xiàn)將電加熱管1固定，如圖4、5所示，所述電加熱管1受控于一溫控裝置9，在所述汽缸上半缸10頂部和下半缸2的底部分別設(shè)有測溫元件8，所述測溫元件8與溫控裝置9相連接，并為其提供汽缸上、下半缸2的溫度信號。當(dāng)頂部和底部的缸壁溫差大于5(TC，溫控模塊自動啟動電加熱管1，電加熱管1給汽缸下半加熱，并給運(yùn)行中心送出各加熱管的工作狀態(tài)信號。當(dāng)頂部和底部的缸壁溫差小于25t:溫控模塊自動關(guān)閉電加熱管1，切斷加熱管電源同時給運(yùn)行中心送出已正常關(guān)閉溫度補(bǔ)償電加熱裝置的信號。其中電加熱管1的調(diào)溫技術(shù)為常規(guī)技術(shù)，結(jié)合圖4電氣領(lǐng)域普通技術(shù)人員即可實施，在此不作累述。
其中所述測溫元件8也可以設(shè)置在上下缸的法蘭處，具體可位于上下缸中分面法蘭的缸壁中心，當(dāng)上下缸法蘭處溫差大于3(TC時，溫控裝置9自動啟動電加熱管1，當(dāng)上下缸法蘭處溫差小于15t:時，溫控裝置9自動關(guān)閉電加熱管1。 其中所述測溫元件8也可以同時設(shè)置在汽缸上半缸10頂部和下半缸2的底部，以及上下缸的法蘭處，當(dāng)頂部和底部的缸壁溫差大于5(TC或者上下缸法蘭處溫差大于30°C時，溫控裝置9自動啟動電加熱管l ;當(dāng)頂部和底部的缸壁溫差小于25t:或上下缸法蘭處溫差小于15t:時，溫控裝置9自動關(guān)閉電加熱管1。
權(quán)利要求
一種汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，它主要包括電加熱管(1)，其特征是所述的電加熱管(1)固定設(shè)置在汽缸下半缸(2)的外側(cè)，所述電加熱管(1)外設(shè)有保溫層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，其特征是所述電加熱管(1)呈盤 管狀緊貼包覆在汽缸下半缸(2)的外表面，在所述電加熱管(1)的外側(cè)設(shè)有與汽缸下半缸 (2)形狀相配合的壓條(5)，該壓條(5)與汽缸下半缸(2)定位連接，并將電加熱管(1)固 定在壓條(5)與汽缸下半缸(2)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，其特征是所述電加熱管(1) 受控于一溫控裝置(9)，在所述汽缸上半缸(10)頂部和下半缸的底部、或者在上下缸的法 蘭處分別設(shè)有測溫元件(8)，或在前述兩者上都設(shè)有測溫元件(8)，所述測溫元件(8)與溫 控裝置(9)相連接，并為其提供汽缸上、下半缸的溫度信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，其特征是所述電加熱管(1)由固 定數(shù)量的加熱管單體(4)構(gòu)成，所述加熱管單體(4)呈盤管狀設(shè)置在汽缸下半缸(2)的外 表面，在每個加熱管單體(4)與汽缸下半缸(2)之間設(shè)有與該加熱管單體(4)相配合的測 溫元件(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，其特征是所述電加熱管(1) 受控于一溫控裝置(9)，在汽缸下半缸(2)和保溫層之間設(shè)有測溫元件(8)，該測溫元件(8) 與溫控裝置(9)相連接，并為其提供汽缸下半缸(2)的溫度信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，它采用電加熱 管(1)加熱，其特征是通過檢測上下缸的溫度，并以上下缸的溫差為控制信號，對電加熱管 (1)進(jìn)行閉環(huán)控制，通過電加熱管(1)對汽缸下半缸(2)進(jìn)行加熱，以縮小汽缸上、下半缸的 溫差，實現(xiàn)溫度補(bǔ)償。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，其特征是將測溫 元件(8)分別設(shè)置在汽缸上半缸(10)頂部和下半缸的底部，當(dāng)兩者溫差大于5(TC時，啟動 電加熱管(1)加熱；當(dāng)兩者溫差小于25t:時，停止加熱。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，其特征是將測溫 元件(8)分別設(shè)置在汽缸上下缸的法蘭處，當(dāng)兩者溫差大于3(TC時，啟動電加熱管(1)加 熱；當(dāng)兩者溫差小于15t:時，停止加熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，其特征 是加熱效率至少為每小時75°C，同時控制加熱管表面溫度不高于485°C。
全文摘要
本發(fā)明所公開的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置，它主要包括電加熱管，所述的電加熱管固定設(shè)置在汽缸下半缸的外側(cè)，所述電加熱管外設(shè)有保溫層。本發(fā)明所設(shè)計的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置的溫度補(bǔ)償方法，它采用電加熱管加熱，其特征是通過檢測上下缸的溫度，并以上下缸的溫差為控制信號，對電加熱管進(jìn)行閉環(huán)控制，通過電加熱管對汽缸下半缸進(jìn)行加熱，以縮小汽缸上、下半缸的溫差，實現(xiàn)溫度補(bǔ)償。本發(fā)明得到的汽缸下半缸溫度補(bǔ)償裝置及其溫度補(bǔ)償方法，可對汽缸下半缸進(jìn)行全方位的加熱，加熱更為均勻，可有效消除汽缸上、下半缸的溫差現(xiàn)象，從而避免了以往因此現(xiàn)象而造成的各種運(yùn)行問題，確保汽輪機(jī)安全運(yùn)行。
文檔編號F01D25/14GK101782001SQ20101010909
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者楊雄民 申請人:杭州汽輪機(jī)股份有限公司