启动特性（共3篇）
启动特性 篇1
0前言
转速表作为柴油机的一个辅助部件其作用不可小视。它要求操作人员随时监控其速度, 按其所设计的转速去工作, 并且保证其在安全转速范围内工作。当负载或其它因素发生变化时, 由电子调速器控速的柴油机会将转速信号传输到CPU, 通过反馈来的转速信号控制调速器的伺服机构, 从而达到调整供油量的目的。而机械式调速器则会通过转动轴传来的转矩, 打破旧的平衡, 建立一种新的平衡, 从而达到加减油的目的。调速器作为柴油机的指挥中心, 最重要的功能在于应对外界变化, 建立新的平衡, 保证柴油机正常工作。而新平衡的建立依靠转速变换器的信号采集, 试想一下如果转速信号不能正常传输到调速器, 其后果将不堪设想。
1 故障现象
某型柴油机遥控启动后, 其转速可以维持在400 r/min, 此速度即该柴油机组的怠速转速, 而转速表上显示300 r/min。按照常规运行一段时间后便进入加速阶段, 然而将加油手轮的转速转到500 r/min后, 柴油机上的转速表依然显示为300r/min。停车, 采用手动启动模式, 柴油机处于怠速状态, 其转速表显示的数字就是300 r/min。手动加速柴油机, 转速表的示数没有变化。
2 故障排查
进行了详细的分析后, 将可能导致该故障的因素进行了罗列:第一种是遥控与手动启动系统的伺服马达存在故障;第二种是泵-喷油器故障;第三种是调速器故障;第四种是转速表的故障;第五种是转速变换器故障。带着种种疑问, 我们一一进行了排查。先将柴油机遥控控制台内同步电机与调速器内的同步电机的匹配情况进行了检查, 未发现异常;然后又将启动伺服马达进行了拆卸检查, 也未发现情况;接下来我们对六个泵-喷油器进行了全面检查, 各缸供油传动装置灵活无卡滞现象, 泵-喷油器密封性及雾化状况良好。
后来将调速器从柴油机上拆卸下来后进行了彻底的检修, 并进行了台架试验, 各项参数均正常。到底是什么原因导致柴油机的转速无法升高?难道是转速表的显示有问题?我们将其拆卸下来之后安装到另一台柴油机上进行对比实验, 现象表明, 其在另一台机上工作正常, 但不能完全排除转速表的问题, 因为转速表与转速变换器中间存着一定的匹配关系。
最后一个没有排除的就是转速变换器的故障, 因为该变换器比较复杂, 我们没有贸然拆卸, 且暂时保留了该设备故障的意见。
3 故障根源
反复启动柴油机, 仔细观察转速表的变化, 发现柴油机在启动过程中, 转速表从0 r/min上升到300 r/min时就再也不能升高了。这时也不能确定就是转速表的问题, 该转速表不同常用的机械式转速表, 而是一种电子式的转速表, 其测速原理是:将一台与柴油机曲轴相连的小型交流发电机, 即转速变换器发出的电压信号通过电缆与另一台电动机相连, 从而组成一套测速系统。小型交流发电机产生交流电, 交流电通过电缆输送, 驱动小型交流电动机, 小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速表头与小型交流电动机同轴连接在一起, 磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速。我们所研究的这一款柴油机的调速器为机械式调速器, 其转速变换器输出的信号与调速器的伺服机构不进行直接关联, 但与自动控制和遥控系统关联在一起, 从而间接地控制了调速器的功能。关闭自动和遥控系统, 转用手动模式转动加油手轮, 试着提高柴油机的转速, 手轮刻度显示此时柴油机的转速应该在上升, 用噪声计测试发现此时柴油机的噪音在不断上升, 而转速表的示数一直显示300r/min。我们用机械转速表对柴油机进行了转速测试, 印证了转速此时在不断攀升, 当达到600 r/min时柴发机组的连锁开关指示信号灯亮, 表明达到了柴油机与发电机联动的额定转速。接着进行了离合器联结操作, 发电机正常运转, 电压稳定。说明柴油机的转速没有问题, 而问题关键则出现在转速变换器上。下面我们将对转速变换器进行研究。
4 转速变换器的工作原理
4.1 结构
图1所示变换器是一个有特殊结构的三相异步交流发电机, 它的转子是一个永磁体, 电动机的传动轴与柴油机的曲轴直接连接, 是一种将输入的机械转速变为电信号输出的信号元件。转速变换器具有自动控制系统中用于测量或自动调节柴油机的转速, 在随动系统中用来产生电压信号以提高系统的稳定性和精度, 在计算解答中作为微分和积分元件。
1.插入式转轴2.连接壳体3.骨架油封4.深沟球轴承5.永磁体转子6.绕线定子7.密封圈8.接线端子9.深沟球轴承10.螺纹接头11.压盖
变换器旋转可以输出电压, 通过转速表显示出来, 转速高则输出电压也高。可以直接测试柴油机的转速, 其结构包括转轴、转子、定子、轴承、壳体、油封、密封圈、连接壳体、压盖、电流输出端子等零件组成。从结构上看, 该电动机与其它的电动机的结构不同, 其转轴因为可拆卸式, 壳体与柴油机的曲柄箱相连。因为曲柄箱里有大量的润滑油, 为了防止滑油从转轴与转子的间隙之间进入电机腔室, 所以在转轴上装有密封圈, 与此同时在左端的轴承外部也装有骨架油封。
4.2 转速变换器的转速-电流特性
为了便于说明问题在此借用一台普通转速变换器的曲线图来分析问题, 见图2。不难看出变换器输出电流大小随转速的升高而增大, 但曲线越来越平坦, 当转速达到一定值时, 无论转速增加多少, 电流都不再增加。即一定结构的转速变换器与交流发电机一样, 输出最大电流Imax有一定的限制。由此可见, 交流发电机自身具有限制输出电流, 防止过载的能力, 又称为自我保护能力。
4.3 交流发电机的转速与内压降特性
由于交流发电机还具有如下的特征, 所以会出现上面的结果。交流发电机的定子具有一定的阻抗Z, 它由绕组的电阻R及感抗XL两部分组成, 则有UZ=UR+UXL, 而总电压为U总=UZ+U外, 即U总=UR+UXL+U外=IRZ+IR外=I (R+XL) +IR外, 而XL=2nf L。即在理想状况下, 交流测速发电机的输出电压与转速之间保持严格的正比例关系, 其电压的大小与转速成正比, 其输出电压的相位与励磁电压相同, 且转速为零时, 输出电压为零。
定子绕组的阻抗Z随发电机的转速升高而增加。高速时, R与X L相比可忽略不计, 故阻抗Z约等于XL。转速高时, 产生的内压降较大, 定子电流增加时, 由于电枢反应的增强, 也会使感应电动势下降, 两者共同作用的结果。当发电机的转速升高到一定时, 输出电流几乎不随负载电阻的减小或转速的增加而增大。而我们的转速变换器在设计的时候当然考虑到了其实用性, 如果不能在规定的转速范围内运行, 则没有实际意义。
所以也不可能在300 r/min时就达到最大电压值, 那么一定是外界的因素提前改变了电机的感抗, 使其在300 r/min时输出电压达到了极限值, 所以就会看到前面的现象了。
4.4 故障根源
将转速变换器分解后发现电机腔室中存在大量的润滑油, 究其原因是骨架油封由于长期磨损造成了泄漏, 从而导致了润滑油进入电机腔室, 导致绝缘下降, 磁通量减小, 感抗提前升高, 最后提前限制了电机输出电压。
5 故障处理
转速变换器拆卸分解后, 用无水乙醇进行了清洗, 并用电烘箱进行了烘干, 最后更换了油封与密封圈, 重新装上柴油机, 启动柴油机后故障消除。
参考文献
[1]周龙保.内燃机学[M].北京:机械工业出版社, 2003.
[2]何超.电工技术[M].北京:中国人民大学出版社, 2000.
[3]王振国.维修电工技师培训教材[M].北京:机械工业出版社, 2005.
启动特性 篇2
白菜型油菜PABP5基因启动子的克隆及表达特性分析
本研究中利用基因组步移法从白菜型油菜中克隆到Poly(A)结合蛋白基因PABP5起始密码子上游长588 bp的一段序列,经软件分析预测表明,该序列具有典型的启动子结构,并且具有多个与花药特异性表达相关的顺式作用元件,如TATA box,CAAT box,AGAAA motif,AGGTCA motif,AAACCCTAA motif,GTGA motif等.为了研究该片段的表达特性,本文将克隆到的序列置换pPBI121中的CaMV35S启动子,驱动其下游的.GUS基因,构建了植物表达载体,转化拟南芥,获得了转基因植株.组织化学染色表明,在PABP5启动子Ppabp5的驱动下,报告基因GUS在拟南芥的根尖、第一片真叶叶原基以及花药中特异表达.本研究为PABP5基因的进一步功能研究奠定了基础.
作 者：石磊 董彩华 白泽涛 郭学兰 柴国华 黄军艳 刘胜毅 Shi Lei Dong Caihua Bai Zetao Guo Xuelan Chai Guohua Huang Junyan Liu Shengyi 作者单位：中国农业科学院油料作物研究所,农业部油料作物生物学重点开放实验室,武汉,430062 刊 名：分子植物育种 英文刊名：MOLECULAR PLANT BREEDING 年，卷(期)：2009 7(2) 分类号：S6 关键词：白菜型油菜 PABP5 启动子 拟南芥 花药特异性表达启动特性 篇3
关键词：超临界机组,无炉水泵,启动特性,控制要点
引言
超临界无炉水泵机组启动时, 由于不带炉水泵, 排水得不到回收, 存在热量损失, 启动时间较带炉水泵机组长, 启动初期汽温及受热面壁温难控制[1~3]。 机组启动初期, 水、煤若调整不当, 将导致热损失增大, 水冷壁产汽量降低, 受热面冷却效果差, 汽温控制困难。 因此, 超临界无炉水泵机组启动初期操作需精细化, 对启动初期的操作特性有较好的掌握, 以减少热损失, 使汽温得到有效控制, 有利于提高机组运行的安全稳定性及经济性。本文以某电厂600MW超临界无炉水泵机组为研究对象, 对机组启动控制难点及特性进行了详细分析, 对启动过程及操作要点进行了重点阐述, 提出了启动时控制要点、注意事项, 最后对启动初期汽温难控制的问题提出了相应的控制措施, 希望对同类型锅炉的启动具有一定的参考价值。
1 锅炉概述
某厂600MW机组2 号锅炉为东锅制造的国产超临界参数复合变压本生直流锅炉, 锅炉型号DG2141/25.4-Ⅱ6 型, 一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构、采用烟气挡板调节再热汽温, 固态排渣, 全钢构架、全悬吊结构, 平衡通风、露天布置, 前后墙对冲燃烧。机组采用内置式无炉水泵启动系统。制粉系统采用中速磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统, 锅炉共设有6 层36 只低NOx旋流式煤粉燃烧器, 其中前墙最下层 (A层) 燃烧器配置了等离子点火系统, 其余5 层燃烧器共配置了30只助燃油枪。 锅炉主要设计参数见表1 所示。
注:BMCR为锅炉最大连续出力运行工况, Boiler Maximum Continuous Rating;BRL为锅炉额定出力工况, boiler rated load。
2 无炉水泵启动系统
锅炉采用带启动分离器的启动旁路系统, 不带炉水循环泵, 启动分离器分离出来的水依次流经贮水箱、361 调节阀及锅炉疏水扩容器, 通过两台疏水泵排至循环水或凝汽器。 锅炉启动系统见图1 所示。
3 超临界无炉水泵机组启动难点分析
3.1 启动流量的建立
由于锅炉无水循环泵, 湿态下经过分离器的水得不到回收, 造成热损失。 此时给水控制较为关键, 严格掌握锅炉启动时给水调节特性, 控制一定的启动流量, 该流量既能保证水冷壁安全运行、不超温, 又可减少分离器的排放量, 减少热损失。
3.2 给水、燃料的精细化操作
无炉水泵机组由于自身特性, 其启动初期的部分热量损失本身在一定程度上将影响水冷壁的产汽量, 蒸汽流量低则受热面的冷却效果差。 因此, 机组启动时给水和燃料的操作调整较带炉水泵机组精细化, 若调节不当极易导致水、煤控制失调, 产汽量更低, 汽温和受热面壁温愈加难控制。
3.3 超临界机组低负荷受热面壁温难控制
低负荷阶段, 由于给水工作压力低, 水的汽化潜热较大, 给水在炉膛内蒸发需要更多的热量, 而设计的水冷壁面积在低压条件下相对偏少, 这必然要求增加燃烧率, 燃烧率的增加使炉膛出口烟温相对升高, 则主汽温度及受热面壁温难控制。
3.4 超临界机组启动初期主汽温度及受热面壁温难控制已有较多文献报道
主要发生在冲转或并网初期, 锅炉两套制粉系统运行, 待启动第三套制粉系统后短时间内发生。 因此机组启动时, 应对启动过程、 启动特性及各主要参数调节特性有充分的了解和掌握, 使汽温及受热面壁温得到有效控制。
4 超临界无炉水泵机组启动特性分析
点火时启动流量的建立较为关键, 流量过大或过小对机组启动及受热面安全性均不利。 升温升压阶段控制需精细化, 等离子点火投粉时由于炉膛温度较低, 煤粉的燃烧率和燃烬率低, 温升速率慢, 随着炉膛温度的提高, 温升速率增大, 水、煤应匹配调整, 此时应注意升温升压速率的控制。 汽机冲转、并网阶段控制应统筹兼顾, 此阶段的难点为汽温难控制、受热面壁温易超温, 因此, 水、煤的操作调整更加注重精细化和细节化。 机组转态阶段控制应平稳, 水、煤微调控制, 湿态转干态平稳过渡, 机组无扰动。
5 启动过程具体实施操作要点
图2 为机组两次冷态启动主要参数变化曲线 (点火至满足冲转参数) , 通过提前投除氧器加热进行冲洗, 节约水资源。点火后, A层等离子燃烧器二次风初始控制40~50%, 其余各层燃烧器二次风关小, 总风量控制900~950t/h, 给水流量控制260t/h左右, 注意监视等离子燃烧情况, 燃烧不佳可视燃烧器壁温适当提高等离子电流 (不超过240A) 。 机组并网前, 保持两台磨运行, 总煤量控制不超80t/h, 给水流量控制400~450t/h。
并网后, 燃烧率的增加与机组负荷的增加相匹配, 监视主、再热汽温和受热面壁温, 当总煤量达100t/h左右, 启动第三台磨 (B磨优先) , 磨煤机启动后初始煤量控制10~15t/h, 而后视汽温、受热面壁温缓慢加大。 给水流量、总风量随燃烧率的增加匹配调整, 给水流量不易过大。 转态时, 如运行磨煤机出力有余量, 汽温良好, 应及时转态, 如磨煤机出力无余量, 应启动第四台磨进行转态。
6 启动过程控制要点及注意事项
超临界无炉水泵机组启动初期控制特性与带炉水泵机组有一定区别, 给水和燃料的调整需精细化, 由于机组采用等离子点火, 点火启动风险性较燃油启动高, 启动过程具体控制要点如下:
(1) 锅炉水冲洗时采用大流量、 变流量的冲洗方式, 效果更佳, 由于该厂电泵为两台机组共用, 出力小, 汽泵需提前投入, 汽泵运行对锅炉变流量的水冲洗提供了有力条件。
(2) 等离子点火后, 初期炉膛温度低, 燃尽率差, 应适当提高磨煤机分离器转速, 提高煤粉细度。 当磨内有余粉时, 应先拉弧, 后建磨煤机通道, 防止未燃余粉进入炉膛引起爆燃。 A磨启动后, 注意监视燃烧情况和壁温, 以防等离子管壁超温。等离子全部退出前注意退出等离子模式, 防止造成等离子模式下跳闸A磨。
(3) 启动初期尽量通过燃烧调整控制汽温, 若投减温水应注意减温水量, 防止启动阶段过热度较小时, 造成过热蒸汽带水。
(4) 无炉水泵机组启动初期给水和燃料控制对汽温和受热面壁温的影响较大, 启动前需对给水和燃料的调节特性有充分的掌握。
7 启动初期主汽温度及受热面壁温控制措施
(1) 严格掌握锅炉启动时给水调节特性, 适当降低锅炉起动给水流量, 该流量需兼顾水冷壁安全运行、不超温且热损失尽量降低。 本机组点火时, 给水流量控制260t/h, 启动平稳, 汽温控制良好。
(2) 升负荷时, 应视时机启动第三台磨, 启磨前应对当前机组运行情况进行分析判断, 包括汽温、受热面壁温、给水控制及运行磨煤机出力等, 若受热面壁温已处于较高水平, 不应及时启磨, 需通过燃烧调整使受热面壁温得到有效控制后方可启磨, 否则易引起火焰中心上移、过热器等受热面壁温异常升高。 启动第三台磨时, 应平稳、无扰动, 启动后燃烧率视锅炉受热面壁温、汽温等情况缓慢调节。
(3) 尽量提高给水温度, 即提高进入水冷壁水温。 省煤器入口给水温度低, 使得进入水冷壁的水温低, 欠焓大, 从而降低了水冷壁的产汽量, 过热器冷却效果差。 因此, 应尽量提高辅联箱汽源压力, 开大辅助蒸汽至除氧器调节阀, 将除氧器水温加热至80℃以上;在主机冲转后, 及早投入高压加热器, 提高给水温度, 有利于过热蒸汽温度的控制。
(4) 总风量不易过大, 启动初期控制为900~950t/h, 燃尽风维持适当开度, 通过二次风门挡板调整, 控制一定的二次封箱压力, 否则将引起炉膛内补风不足, 火焰中心上移。
(5) 汽轮机冲转参数控制。 冲转压力过高将造成蒸汽流量偏低, 过热器的冷却工质不足, 可通过燃烧和高、低旁路协调控制, 适当降低冲转参数 (主汽压力5~6MPa, 主汽温度380℃) , 蒸汽流量增大后使受热面的冷却效果更好。
8 结论
超临界无炉水泵机组启动系统由于自身条件, 导致了启动初期部分热量损失、汽温及受热面壁温难控制。 因此, 对机组启动特性有充分的了解和掌握, 对提高机组运行稳定性具有重要意义。 点火时, 给水流量控制260~300t/h, 总风量控制900~950t/h, 启动初期, 给水、燃料匹配调节, 燃料量根据温升速率缓慢增加, 启磨平稳, 通过结合燃料、给水、配风及汽温等参数精心协同调整, 可使汽温及受热面壁温得到有效控制, 实现机组的平稳启动, 较大程度地提高了机组经济性和安全稳定性。 同时, 也为同类型机组的安全启动提供了参考性和借鉴性。
参考文献
[1]李文军, 黄伟, 赵红宇, 向勇林.国产超临界锅炉启动过程中的汽温控制方法.锅炉技术, 2008, 39 (3) :11~13.
[2]霍东方, 王军, 何维.国产超临界锅炉启动初期主汽超温问题处理.东方电气评论.2005, 19 (2) :102~105.