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1  引言
    NG/25/20/0型汽輪機是山東?；瘓F純堿廠壓縮車間的重要設備，其主要作用是拖動壓縮機運轉把窯氣、爐氣等二氧化碳氣體壓縮到所需壓力送入碳化塔內(nèi)進行化學反應。CO₂的壓力、濃度、氣量等都會直接影響純堿的產(chǎn)量和質量。改造前，汽輪機采用SRIV型機械液壓手動調(diào)速器，其機械故障頻繁，很容易造成汽輪機轉速波動。因此，經(jīng)該廠和杭州汽輪機廠的技術交流與合作，采用美國WOODWARD公司研制的505調(diào)速器，并接入DCS系統(tǒng)實現(xiàn)了轉速遙控、自動調(diào)速、緊急停車、連鎖保護等功能。
2  505調(diào)速器的控制原理及方框圖
    505調(diào)速器是美國WOODWARD公司專門為控制汽輪機研制的，以微處理器為基礎的數(shù)字式轉速調(diào)節(jié)器?？筛鶕?jù)每臺汽輪機的特性，參數(shù)以及應用場合，在505面板上直接對其進行組態(tài)。505調(diào)速器的控制原理是：505接受兩個轉速探頭的轉速信號，與內(nèi)部轉速設定值進行比較，經(jīng)PID運算模塊的作用后輸出4～20mA的電流信號。該信號經(jīng)電液轉換器轉換成二次油壓信號，二次油壓通過油動機、錯油門調(diào)節(jié)汽輪機汽閥的開度，控制進汽量，使汽輪機轉速穩(wěn)定在設定值。其控制原理如圖1所示。

圖1   505控制原理圖
（注：1.虛線內(nèi)由DCS設計完成;2.點劃線內(nèi)包含的是505內(nèi)部控制邏輯）

3  505調(diào)速器與DCS系統(tǒng)的聯(lián)機控制
    根據(jù)壓縮機連鎖保護的成功經(jīng)驗，結合505調(diào)速器控制要求根據(jù)壓縮機連鎖保護的成功經(jīng)驗，結合505調(diào)速器控制要求和該廠DeltaV DCS系統(tǒng)的特點制定控制方案，實現(xiàn)跳閘轉速現(xiàn)場顯示、遠傳至DCS顯示、505中控報警顯示、外部（ETS）報警顯示、DCS遠程控制轉速設定值、緊急停車、連鎖保護等功能。聯(lián)機控制原理如圖2所示。

圖2  聯(lián)機控制原理圖

4  系統(tǒng)保護方案
4.1  允許啟動條件
    開車前必須建立起速關油壓力并大于0.4MPa，現(xiàn)場閥位行程開關處于開車狀態(tài)（ZST1斷開ZST2閉合），主控室允許啟動，電磁閥帶電具備開車條件。
4.2  停車條件
    該廠每臺壓縮機共掛接了10個聯(lián)鎖參數(shù)，包括4個陰推力瓦溫度、4個陽推力瓦溫度、1個冷油壓力和1個排氣。參與聯(lián)鎖的工藝參數(shù)超標將造成連鎖停車，505外部跳閘（ETS）停車，現(xiàn)場緊急停車，主控室操作緊急停車按鈕停車。
4.3  系統(tǒng)保護的設計

圖3  聯(lián)鎖保護系統(tǒng)原理圖

    根據(jù)改造前壓縮機聯(lián)鎖保護的設計，結合工藝提出的條件和505的控制要求，系統(tǒng)保護作如下設計：工藝參數(shù)聯(lián)鎖繼電器JK8與505停車繼電器JK9觸點串聯(lián)，兩個電磁閥并聯(lián)，實現(xiàn)DCS與505都能達到保護停車要求。考慮到系統(tǒng)運行時便于對在線儀表和505的維修，設計了K7、K8兩個聯(lián)鎖切除開關和軟件切除模塊等。
5  改造后的效果
    (1)  調(diào)速原理的改變，減少了汽輪機轉速波動，并減少了因轉速波動帶來的一系列不良影響。如因放大器的滑閥容易卡塞，很容易造成汽輪機轉速波動，對機組平穩(wěn)運行造成很壞的影響，并破壞了軸瓦油膜形成，縮短軸瓦的使用周期，機組檢修頻繁。
    (2)  自動調(diào)速的應用，對降低消耗有很大好處。當生產(chǎn)波動時，505自動調(diào)速減少進汽量降低轉速，避免了采取打循環(huán)的方式減少氣量，中壓蒸汽、循環(huán)水、軟水消耗也隨之降低。
    (3)  現(xiàn)場、主控室都能方便快捷操作來應對突發(fā)事故和穩(wěn)定平衡生產(chǎn)，起到了提高和穩(wěn)定下段氣濃度的作用。
6  結語
    系統(tǒng)投入運行后，一年多來非常穩(wěn)定，經(jīng)過不斷的開發(fā)和完善，已成功的應用到該廠新線1~5#汽輪機、老線4#、7#、8#汽輪機，為該廠的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、降低消耗打下了基礎。