阅读说明：本技术 船用汽轮机用汽封压力调整装置 (Steam seal pressure adjusting device for marine steam turbine ) 是由 王晗 许涛 高怡秋 姚垒 李典来 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种船用汽轮机用汽封压力调整装置,包括壳体、滑阀、活塞、滑杆、套筒、油动机,油动机与壳体固定连接,油动机的活塞通过滑杆与滑阀连接成一个体,壳体上部连接有套筒,套筒内配合连接有滑阀,套筒下部侧面开有窗口,窗口连通套筒侧面的排气口；套筒上端设有连接汽封平衡系统的接口,套筒下端设有进气口,滑杆中部设有向内收缩的变径轴,且变径轴置于套筒下端的进气口内；壳体上部两侧分别设有补气接口和抽气接口。汽封系统通过汽封压力调整装置,可使汽轮机在满足高集成化要求的前提下,利用汽缸漏汽,实现汽封压力变工况快捷全自动控制,增强了汽轮机装置的智能化、自动化程度,为后续机组全自动操纵、机旁无人化操作打下基础。(The invention relates to a steam seal pressure adjusting device for a marine steam turbine, which comprises a shell, a slide valve, a piston, a slide rod, a sleeve and a servomotor, wherein the servomotor is fixedly connected with the shell; the upper end of the sleeve is provided with a connector connected with a steam seal balance system, the lower end of the sleeve is provided with an air inlet, the middle part of the sliding rod is provided with a reducing shaft which contracts inwards, and the reducing shaft is arranged in the air inlet at the lower end of the sleeve; the two sides of the upper part of the shell are respectively provided with an air supply interface and an air exhaust interface. The steam seal system can make the steam turbine meet the high integration requirement by using the steam leakage of the cylinder on the premise of meeting the high integration requirement, thereby realizing the quick and full-automatic control of the variable working condition of the steam seal pressure, enhancing the intelligent and automatic degree of the steam turbine device and laying a foundation for the full-automatic control and unmanned operation beside the machine of the follow-up unit.)

船用汽轮机用汽封压力调整装置

技术领域

本发明涉及一种船用凝汽式汽轮机的汽封系统，尤其是一种汽封压力调整装置。

背景技术

汽封系统主要是防止蒸汽从汽缸漏入汽轮机安装场地，同时防止空气漏入汽缸，影响机组真空度并导致加快设备氧化，汽封系统另一个功能是回收高压调阀与汽轮机高压汽封漏汽，回收热量，提高二回路系统热效率。

陆用汽轮机汽封系统，如图1所示，由二回路系统以提高循环热效率为目标统一设计，回收高压调阀与高压汽封漏汽，与配置的电动补汽调节阀(汽封压力调整A作用)与减温喷水装置给汽轮机B低压汽封进行补汽，实现自平衡。同时将抽气系统抽出的气汽混合物供入换热器，提高系统热效率。而船用汽轮机因空间紧张，考虑到狭窄空间安装需求，汽封系统中主要采用均压箱结构进行汽封压力调整，均压箱将调节阀、高压汽封漏汽补至低压汽封，同时均压箱配备补汽管路，提供自平衡不足时所需的高压蒸汽。

船用汽封系统若参考陆用汽封系统设计，可提高循环热效率，但是需增加相应设备，增加了系统复杂度，同时安装维修难度较大。汽封平衡箱易于安装，结构形式相对简单，但汽轮机工况变动时，需人工干预，自动化程度较低。

发明内容

为提高船用汽轮机内漏汽利用率，使汽轮机实现汽封系统自平衡，同时提高自动化程度，本发明提出了一种船用汽封压力调整装置，该结构装置具有结构集成、变工况下汽封系统自适应、汽轮机无漏汽等设计优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船用汽轮机用汽封压力调整装置，包括壳体、滑阀、活塞、滑杆、套筒、油动机，所述油动机与壳体固定连接，所述油动机的活塞通过滑杆与滑阀连接成一个体，所述壳体上部连接有套筒，所述套筒内配合连接有滑阀，套筒下部侧面开有窗口，窗口连通套筒侧面的排气口；所述套筒上端设有连接汽封平衡系统的接口，所述套筒下端设有进气口，所述滑杆中部设有向内收缩的变径轴，且变径轴置于套筒下端的进气口内；所述壳体上部两侧分别设有补气接口和抽气接口。

进一步，所述船用汽轮机用汽封压力调整装置安装在汽封系统中，并通过套筒上端接口连接汽封平衡系统、通过补气接口连接补气系统、通过抽气接口连接汽封抽气系统，通过排气口连接冷凝器，用于控制汽封平衡系统的压力为微正压，并通过油动机动作，使得汽封系统中的蒸汽阀进行补汽或者排汽动作，保证汽封系统自平衡。

进一步，所述汽封系统中采用一个闭环控制系统，以一体化嵌入式控制器作为控制核心，通过智能板卡实时采集汽封系统平衡压力、油动机位移，根据LVDT反馈回来的油动机位移与压力的实时数据参数进行分析比较运算，采用模糊PID算法控制，经运算比较后输出正/负偏值信号，并作用在控制油动机的电液伺服阀上，电液伺服阀动作，从而驱动油动机的活塞上下移动，以保持汽封系统平衡压力的恒定。

本发明的有益效果是：

汽封系统通过汽封压力调整装置，可使汽轮机在满足高集成化要求的前提下，利用汽缸漏汽，实现汽封压力变工况快捷全自动控制，增强了汽轮机装置的智能化、自动化程度，为后续机组全自动操纵、机旁无人化操作打下基础。同时，保留了手动控制的功能，出现故障可保证汽轮机正常工作，提升汽轮发电机组的运行稳定性及安全可靠性。

附图说明

图1是现有的汽封系统图；

图2是本发明的汽封压力调整装置结构主视图；

图3是图2中沿A-A剖视图；

图4是采用本发明装置的汽封系统图；

图5是采用本发明装置的汽封系统控制原理框图；

图6是本发明的汽封压力调整装置工作状态图；

其中：(a)大量补气，(b)少量补气，(c)少量排气，(d)大量排气。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图2，3所示，本发明的船用汽轮机用汽封压力调整装置，主要由壳体1、滑阀2、活塞3、滑杆4、套筒5、DDV阀、油动机、LVDT装置等组件装配而成。油动机与壳体1螺栓固定的同时，油动机的活塞3通过滑杆4与滑阀2连接成一个整体同时向上或者向下动作。壳体1上部连接有套筒5，套筒5内配合连接有滑阀2，套筒5下部侧面开有窗口，窗口通过套筒5侧面的排气口d连接冷凝器；套筒5下端设有进气口，滑杆4中部设有向内收缩的变径轴，且变径轴置于套筒5下端的进气口内；壳体1上部两侧分别设有补气接口b和抽气接口a，其中，补气接口b连接补气系统，抽气接口a连接汽封抽气系统，套筒5上端接口c连接汽封平衡系统。

如图4所示，汽封压力调整装置K同时与汽封抽气系统、汽封补气系统、汽封平衡系统和冷凝器相连。以控制汽封系统的Ⅰ处压力为微正压为目标，通过油动机动作，使得蒸汽阀进行补汽或者排汽动作，保证汽封系统自平衡。

如图5所示，该汽封系统中采用的是一个闭环控制系统，以一体化嵌入式控制器作为控制核心，通过智能板卡实时采集汽封系统平衡压力、油动机位移，根据LVDT反馈回来的位移与压力的实时数据参数进行分析比较运算，采用模糊PID算法控制，经运算比较后输出正/负偏值信号，并作用在电液伺服阀上，电液伺服阀动作，从而驱动高压油动机动作并往上/下动作以保持汽封系统平衡压力的恒定。

当在汽封系统中的蒸汽压力低于设定值时，控制器发出信号指令给伺服阀，电液伺服阀动作，从而驱动高压油动机动作使活塞向下移动。滑阀同样向下移动，滑阀的边M减小了套筒5窗口的开度或者完全盖住该窗口，因而排向冷凝器的蒸汽减少或完全中断，而补气系统的蒸汽阀通过补气接口经阀杆4边K和套筒5下端的进气口进行补汽(如图6中的(b)少量补汽工况)。此时在汽封系统中的蒸汽压力达到正常的值，高压油动机达到新的平衡位置，保持压力稳定。

当汽封系统中蒸汽压力继续降低时，活塞持续向下移动。此时阀杆4以自己的边K打开在下端的进气口(如图6中的(a)大量补汽工况)，并将向汽封平衡系统内供给新蒸汽直到在系统中恢复到正常的蒸汽压力，高压油动机达到新的平衡位置。

当在汽封系统中的蒸汽压力高于设定值时，控制器发出指令给伺服阀，电液伺服阀动作，从而驱动高压油动机动作使活塞向上移动。滑阀同样向上移动，滑阀的边M增加了套筒5窗口的开度(如图6中的(c)少量排汽工况和(d)大量排汽工况)，增加排向冷凝器的蒸汽，到在汽封系统中的蒸汽压力达到正常的值，高压油动机达到新的平衡位置，保持压力稳定。