專利名稱：一種空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣預(yù)熱器的漏風控制問題，尤其涉及一種空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
空氣預(yù)熱器是利用煙氣的熱量來加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備?？諝忸A(yù)熱器不僅能吸收排煙中的熱量，降低排煙溫度，從而提高鍋爐效率，而且也因空氣被預(yù)熱，強化了燃料的著火和燃燒過程，減少燃料未完全燃燒的熱損失，進一步提高了鍋爐效率。此外，空氣預(yù)熱還能提高爐膛煙氣溫度，強化爐內(nèi)輻射換熱。所述空氣預(yù)熱器的主要問題是漏風，因此空氣預(yù)熱器設(shè)置有扇形板、徑向密封片和軸向密封片等密封件，其中，扇形板的內(nèi)端為固定端，外端為自由端，所述空預(yù)器外殼上安裝有導(dǎo)向軸承和支承軸承，所述轉(zhuǎn)子的中心轉(zhuǎn)軸與所述支承軸承和導(dǎo)向軸承的內(nèi)圈配合安裝，使導(dǎo)向軸承和支撐軸承分別位于轉(zhuǎn)子的上方和下方，所述扇形板的固定端固定連接在導(dǎo)向軸承的外圈上。由于空氣預(yù)熱器在工作時，其轉(zhuǎn)子受熱會發(fā)生不均勻的膨脹，即發(fā)生轉(zhuǎn)子發(fā)生磨菇狀變形，因此，扇形板的自由端與轉(zhuǎn)子的徑向密封片之間的間隙將增大，由于煙氣側(cè)與空氣側(cè)之間存在壓差，因此，漏風將使空氣直接進入煙道，送、引風機的電耗都將增大。如果漏風過大，超過送、引風機的負荷能力，會造成燃燒風量不足，以至被迫降低負荷，直接影響鍋爐的安全性與經(jīng)濟性。為了減少空氣預(yù)熱器熱端的漏風，空氣預(yù)熱器均應(yīng)設(shè)置漏風控制系統(tǒng)，常用的漏風控制系統(tǒng)包括控制單元、感知扇形板與徑向密封片間間隙的傳感器和用于提升或者降低扇形板的提升機構(gòu)，該提升機構(gòu)可以使扇形板的自由端上下移動，使扇形板也發(fā)生與轉(zhuǎn)子相應(yīng)的變形，進而改變扇形板與徑向密封片之間的間隙。由此可知，漏風控制系統(tǒng)能否起作用完全依賴于傳感器能否正常工作，如果傳感器出現(xiàn)故障，則空氣預(yù)熱器就需要停機待修， 這樣將影響發(fā)電機組的整體運行效率，將造成一定的經(jīng)濟損失。另外，目前，漏風控制系統(tǒng)中間隙傳感器主要采用接觸式傳感器和固定安裝的非接觸式傳感器，接觸式傳感器經(jīng)過長時間運行會有一定磨損，在一個檢修周期必須進行更換，更換維護都不方便；非接觸式多采用電渦流式傳感器，電渦流傳感器固定安裝在扇形板上，由于其不可以調(diào)節(jié)，電渦流傳感器的安裝對扇形板的水平度、徑向密封片的水平度及高度，以及轉(zhuǎn)子的最大變形量都有要求，當上述指標不滿足要求時，電渦流傳感器便會失去作用，導(dǎo)致整個漏風控制系統(tǒng)失效，所以目前絕大多數(shù)采用電渦流傳感器的漏風控制系統(tǒng)都不能正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種更為有效的漏風控制系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)，包括主控單元和與扇形板一一對應(yīng)的扇形板執(zhí)行單元，所述扇形板執(zhí)行單元包括可調(diào)式電渦流傳感器裝置和提升機構(gòu)，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置將采集到的反應(yīng)與各自對應(yīng)的扇形板和徑向密封片間間隙的電流信號傳送至控制單元；所述漏風控制系統(tǒng)還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置安裝在空氣預(yù)熱器的煙氣進口處，所述溫度檢測裝置將采集到的溫度信號送入所述控制單元，所述控制單元選擇根據(jù)所述電流信號或者溫度信號控制所述提升機構(gòu)帶動與各自相對應(yīng)的扇形板上下移動。優(yōu)選地，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置包括電渦流式高溫間隙傳感器和用于將可調(diào)式電渦流傳感器裝置安裝在空氣預(yù)熱器上的安裝固定組件，所述電渦流式高溫間隙傳感器包括同軸電纜和與所述同軸電纜電連接的電渦流探頭；所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置還包括導(dǎo)線密封組件、調(diào)整裝置和波紋管組件；所述導(dǎo)線密封組件包括探桿，所述電渦流探頭固裝于探桿的底端，所述同軸電纜從探桿的頂端穿出；所述波紋管組件包括探桿保護套，所述探桿容置于探桿保護套內(nèi)，且所述探桿的頂端和底端均從所述探桿保護套向外伸出；所述調(diào)整裝置包括用于調(diào)整電渦流探頭與扇形板間的相對位移的高度調(diào)整組件， 所述高度調(diào)整組件包括調(diào)整螺母和防止調(diào)整螺母軸向串動的螺母蓋板，所述調(diào)整螺母與探桿螺紋配合連接，所述調(diào)整螺母的底座在軸向上安裝于螺母蓋板與探桿保護套的頂面之間。優(yōu)選地，所述調(diào)整裝置還包括用于調(diào)整可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安裝垂直度的垂直度調(diào)整組件，所述垂直度調(diào)整組件包括向心關(guān)節(jié)軸承和用于防止向心關(guān)節(jié)軸承的外圈發(fā)生軸向串動的關(guān)節(jié)軸承座壓蓋；所述向心關(guān)節(jié)軸承的外圈配合安裝于所述安裝固定組件的傳感器支架上，所述關(guān)節(jié)軸承座壓蓋配合安裝于所述傳感器支架上，所述向心關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈與保護套桿部配合安裝，所述安裝固定組件的關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母與保護套桿部螺紋配合連接，將所述垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架內(nèi)。優(yōu)選地，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母包括固定部和密封部，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母的固定部與保護套桿部的底部螺紋配合連接，將垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架內(nèi)，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母的密封部與探桿之間設(shè)置有防止空氣預(yù)熱器內(nèi)部的粉塵通過所述探桿與保護套桿部之間的空隙漏到空氣預(yù)熱器的外部的密封圈。優(yōu)選地，所述導(dǎo)線密封組件還包括端部固定部，所述端部固定部包括導(dǎo)線密封壓蓋、導(dǎo)線密封件和導(dǎo)線密封接頭；所述端部固定部安裝于所述探桿的頂端，所述同軸電纜經(jīng)所述端部固定部穿出；所述導(dǎo)線密封接頭固裝于探桿的頂端，所述導(dǎo)線密封件的主體部位位于同軸電纜與導(dǎo)線密封接頭之間，防止同軸電纜發(fā)生徑向運動，所述導(dǎo)線密封件的頭部通過導(dǎo)線密封壓蓋壓裝于導(dǎo)線密封接頭與導(dǎo)線密封壓蓋之間，防止同軸電纜發(fā)生軸向運動。優(yōu)選地，所述扇形板執(zhí)行單元還包括安裝在提升機構(gòu)上的傳動反饋裝置，所述傳動反饋裝置將采集到的反應(yīng)扇形板移動位置的脈沖信號傳送至所述控制單元進行扇形板的位移顯示及標定。優(yōu)選地，還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的轉(zhuǎn)子測速裝置，所述轉(zhuǎn)子測速裝置將采集到的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號傳送至控制單元。本發(fā)明的另一個目的是提供一種根據(jù)上述漏風控制系統(tǒng)的控制方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為該控制方法包括扇形板自動跟蹤步驟，所述扇形板自動跟蹤步驟包括如下子步驟，步驟S311 控制單元判斷可調(diào)式電渦流傳感器裝置是否正常，如果不正常，則進入步驟S314 ；如果正常，則進入步驟S312 ；步驟S312 控制單元根據(jù)可調(diào)式電渦流傳感器裝置輸出的代表扇形板與徑向密封片間間隙的電流信號判斷間隙值是否超出設(shè)定的上限閾值，如果超限，則進入步驟S313 ； 如果未超限，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S312 ；步驟S313 控制單元啟動提升機構(gòu)的執(zhí)行電機，使提升桿帶動扇形板向下移動， 并且控制單元在扇形板下移的過程中判斷流入驅(qū)動空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的主電機的電流是否超過電流上限，如果流入主電機的電流超限，則進入步驟S315 ；如果流入主電機的電流未超限，則進入步驟S312 ；步驟S314 漏風控制系統(tǒng)進入溫度控制模式，控制單元根據(jù)溫度信號控制提升機構(gòu)的動作；步驟S315 控制單元使提升機構(gòu)停止帶動扇形板向下移動，并使提升機構(gòu)帶動扇形板向上移動，自動跟蹤步驟結(jié)束。優(yōu)選地，在步驟S314中，所述控制單元根據(jù)溫度信號判斷空氣預(yù)熱器目前所在的溫度段，其中，每個溫度段對應(yīng)一個扇形板的自由端的指定位置值，所述控制單元根據(jù)接收的溫度信號所對應(yīng)的指定位置值控制提升機構(gòu)動作。優(yōu)選地，所述扇形板執(zhí)行單元還包括安裝在提升機構(gòu)上的傳動反饋裝置，所述傳動反饋裝置將采集到的反應(yīng)扇形板移動位置的脈沖信號傳送至所述控制單元進行扇形板的位移顯示及標定；所述漏風控制系統(tǒng)還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的轉(zhuǎn)子測速裝置，所述轉(zhuǎn)子測速裝置將采集到3路反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號傳送至控制單元；所述控制方法在執(zhí)行扇形板自動跟蹤步驟之前執(zhí)行如下步驟，步驟Sl 系統(tǒng)初始化后，控制單元根據(jù)傳動反饋裝置反饋回的脈沖信號進行扇形板的位移顯示及標定，之后，執(zhí)行步驟S2 ；步驟S2 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置反饋回的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號進行轉(zhuǎn)子測速報警；所述轉(zhuǎn)子測速報警具體包括如下子步驟，步驟S201 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置的3路脈沖信號分別計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并判斷計算出的3個轉(zhuǎn)速中是否有2個小于設(shè)定值，如無，則轉(zhuǎn)子測速報警步驟結(jié)束；如有，則進入步驟S202 ；步驟S202 控制單元判斷所述漏風控制系統(tǒng)是否要求停轉(zhuǎn)聯(lián)鎖，如未要求，則只進行故障報警，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束；如已要求，則控制單元在進行故障報警的同時， 控制提升機構(gòu)帶動扇形板升至設(shè)定的最高位置，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述漏風控制系統(tǒng)在可調(diào)式電渦流傳感器裝置出現(xiàn)故障時，控制單元可通過溫度檢測裝置采集的溫度信號調(diào)整扇形板的位置，因此，操作人員可在溫控的過程中或者空預(yù)器無需工作時對可調(diào)式電渦流傳感器裝置進行檢修和調(diào)整，而無需在發(fā)電機組處于工作狀態(tài)下使空氣預(yù)熱器停機，這在該領(lǐng)域內(nèi)非常重要，因為非正常停機將造成巨大的損失。
另外，本發(fā)明中的傳感器采樣可調(diào)式電渦流傳感器裝置，通過設(shè)置調(diào)整組件，可調(diào)整其安裝后相對于扇形板的相對位置以及安裝垂直度，通過其自身的可調(diào)整性降低了對扇形板的水平度、徑向密封片的水平度及高度，以及轉(zhuǎn)子的最大變形量的要求，進而，可使漏風控制系統(tǒng)較易保持其有效性。因此，采用該種可調(diào)式電渦流傳感器裝置的漏風控制系統(tǒng)相對于采用接觸式傳感器或固定安裝的電渦流傳感器的漏風控制系統(tǒng)，具有靈活性高、適應(yīng)性強，可以滿足空氣預(yù)熱器各種工況需要的優(yōu)勢。


圖1為本發(fā)明所述空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)的整體配置結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為圖1所示可調(diào)式電渦流傳感器裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為圖加中J部分的局部放大示意圖；圖2c為圖加中K部分的局部放大示意圖；圖3示出了圖1所示提升裝置的結(jié)構(gòu)，以及傳動反饋裝置、力矩保護裝置和上下限保護開關(guān)盒的安裝位置；圖4為圖1所示轉(zhuǎn)子測速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為示出圖1所示漏風控制系統(tǒng)的一種控制方法的流程圖；圖6為示出圖5所示位移顯示及標定步驟的流程圖；圖7為示出圖5所示轉(zhuǎn)子測速報警步驟的流程圖；圖8為示出圖5所示扇形板自動跟蹤步驟的流程圖；圖9為示出圖1所示漏風控制系統(tǒng)的另一種控制方法的流程圖。
具體實施例方式所述漏風控制系統(tǒng)包括主控單元和與扇形板一一對應(yīng)的扇形板執(zhí)行單元M，以及與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的溫度檢測裝置T，優(yōu)選為還可以設(shè)置與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的轉(zhuǎn)子測速裝置N。如圖1所示，本實施例中，發(fā)電機組(鍋爐)配置有兩臺三分倉的空氣預(yù)熱器，分別為第一空氣預(yù)熱器A和第二空氣預(yù)熱器B，其中，第一空氣預(yù)熱器A安裝有三塊扇形板，分別為扇形板A-l、A-2和A-3，第二空氣預(yù)熱器B安裝有三塊扇形板，分別為扇形板 B-U B-2和B-3，因此，在本實施例中，所述漏風控制系統(tǒng)包括主控單元和與六套扇形板執(zhí)行單元，優(yōu)選為還包括安裝在第一空氣預(yù)熱器A上的轉(zhuǎn)子測速裝置N和溫度檢測裝置T，以及安裝在第二空氣預(yù)熱器B上的轉(zhuǎn)子測速裝置N和溫度檢測裝置T。如圖1所示，所述扇形板執(zhí)行單元M包括可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2和提升機構(gòu) M1，優(yōu)選為還包括傳動反饋裝置M3和力矩保護裝置M4。所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2 用于實時檢測與其相對應(yīng)的扇形板與徑向密封片之間的距離，并將檢測到的距離信號傳送到控制單元進行處理，所述提升機構(gòu)將根據(jù)控制單元的指令將扇形板提升或者降低到符合間隙要求的位置上。如圖加至2c所示，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2包括電渦流式高溫間隙傳感器、導(dǎo)線密封組件、調(diào)整裝置、波紋管組件和安裝固定組件。所述電渦流式高溫間隙傳感器包括同軸電纜11和與所述同軸電纜11電連接的電渦流探頭12，其中，由于所述電渦流式高溫間隙傳感器需要在高溫環(huán)境下工作，因此，所述同軸電纜11和電渦流探頭12均為耐高溫型。所述導(dǎo)線密封組件包括探桿25和端部固定部。所述調(diào)整裝置包括高度調(diào)整組件，優(yōu)選為還包括垂直度調(diào)整組件，所述高度調(diào)整組件包括調(diào)整螺母31和螺母蓋板32 ；所述垂直度調(diào)整組件包括關(guān)節(jié)軸承座壓蓋33和向心關(guān)節(jié)軸承34。所述波紋管組件包括探頭保護套45，優(yōu)選為還包括波紋管41和石棉墊片43。所述安裝固定組件包括過渡支架51、焊接底板52、傳感器支撐梁53、傳感器支架M和關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母陽。如圖加所示，所述電渦流探頭12固裝于探桿25的底端，在本實施例中，所述電渦流探頭12通過螺紋連接方式固裝于探桿25的底端。所述端部固定部安裝于探桿25的頂端，用于固定同軸電纜11，在將電渦流探頭12安裝在探桿25的底端時，所述同軸電纜11從探桿25的底端進入探桿25內(nèi)，并經(jīng)所述端部固定部穿出。所述端部固定部包括導(dǎo)線密封壓蓋21、導(dǎo)線密封件23和導(dǎo)線密封接頭M。所述導(dǎo)線密封接頭M固裝于探桿25的頂端， 在本實施例中，所述導(dǎo)線密封接頭M同樣通過螺紋連接方式固裝于探桿25的頂端，其中， 探桿25的頂端具有外螺紋，而導(dǎo)線密封接頭M具有與探桿25的外螺紋配合的內(nèi)螺紋；所述導(dǎo)線密封件23的主體部位位于同軸電纜11與導(dǎo)線密封接頭M之間，防止同軸電纜發(fā)生徑向運動，所述導(dǎo)線密封件的頭部通過導(dǎo)線密封壓蓋21壓裝于導(dǎo)線密封接頭M與導(dǎo)線密封壓蓋21之間，防止同軸電纜發(fā)生軸向運動，即豎直方向的運動，這樣，通過所述導(dǎo)線密封組件的端部固定部即可防止同軸電纜11在系統(tǒng)長期運行中出現(xiàn)松動及過度疲勞的問題。如圖加和2b所示，所述探桿25容置于波紋管組件的探桿保護套45內(nèi)，且探桿25 的安裝端部固定部的頂端和安裝電渦流探頭12的底端均從探桿保護套45向外伸出。所述探桿保護套45包括保護套桿部452和固連于(如通過焊接的方式)保護套桿部頂端的保護套連接部451。如圖加和2b所示，所述高度調(diào)整組件的調(diào)整螺母31與探桿25螺紋配合連接，所述調(diào)整螺母31的底座在軸向上安裝于螺母蓋板32與保護套連接部451的頂面之間，防止調(diào)整螺母31上下運動，如此，即可通過旋動調(diào)整螺母31調(diào)節(jié)探桿25的在豎直方向上的位置，進而調(diào)整電渦流探頭12與扇形板之間的相對位移。如圖加和2c所示，所述垂直度調(diào)整組件的向心關(guān)節(jié)軸承34的外圈配合安裝于安裝固定組件的傳感器支架M上，并通過關(guān)節(jié)軸承座壓蓋33與傳感器支架M的配合防止向心關(guān)節(jié)軸承34的外圈發(fā)生軸向串動，所述向心關(guān)節(jié)軸承34的內(nèi)圈與保護套桿部452配合安裝，所述安裝固定組件的關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母陽與保護套桿部452螺紋配合連接，將垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架M內(nèi)。如圖加所示，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置通過其傳感器支架M固定于扇形板上，因此，當傳感器支架M的安裝位置有偏差時，即可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安裝垂直度有偏差時，垂直度調(diào)整組件可以進行自動校準，以保持整個可調(diào)式電渦流傳感器裝置的垂直度。如圖加所示，所述波紋管41與安裝固定組件的過渡支架51均套裝于所述保護套桿部452的外部，所述過渡支架51位于波紋管41的下方，所述波紋管41的頂部與所述保護套連接部451固連，所述波紋管41的底部與過渡支架51的頂部固連，所述波紋管41的底部與過渡支架51的頂部之間可以加裝石棉墊片43。在此，如圖2b所示，所述波紋管41的頂部、保護套連接部451和螺母蓋板32可以通過螺釘44固連在一起，所述波紋管41的底部與過渡支架51的頂部可以通過螺釘42固連在一起。在安裝時，所述過渡支架51焊接在空氣預(yù)熱器的本體支架上，通過所述過渡支架51將可調(diào)式電渦流傳感器裝置分成上下兩部分， 下部位于空氣預(yù)熱器的內(nèi)部，而上部則暴露在空氣預(yù)熱器的外部。所述波紋管41在可調(diào)式電渦流傳感器裝置中起到連接密封作用和緩沖作用，其可使位于上部的高度調(diào)整組件不會因為位于下部的跟蹤、探測部分發(fā)生較大變形而受到破壞，同時也有助于變形量的回復(fù)；另外，當可調(diào)式電渦流傳感器裝置的頂部受到過大沖擊或擠壓時，波紋管41也會起到一定的緩沖作用，不會使電渦流探頭12受到損傷，保證可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安全。所述安裝固定組件的關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母55可以包括固定部和密封部，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母陽的固定部與保護套桿部452的底部螺紋配合連接，將垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架M內(nèi)，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母陽的密封部與探桿25之間設(shè)置有密封圈56， 以防止空氣預(yù)熱器內(nèi)部的粉塵通過探桿25與保護套桿部452之間的空隙漏到空氣預(yù)熱器的外部。如圖加所示，所述過渡支架51的底部與套裝于保護套桿部452外部的焊接底板 52固連，所述焊接底板52與套裝于保護套桿部452外部的傳感器支撐梁53固連在一起，如二者焊接在一起，在安裝時，所述傳感器支撐梁53和與各自相對應(yīng)的扇形板固連。所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2在工作時，可將其電渦流式高溫間隙傳感器檢測到的間隙值(扇形板與徑向密封片之間的間隙值)傳送到控制單元的前置信號放大器， 所述前置信號放大器將弱電流信號轉(zhuǎn)化成4-20mA標準電流信號，并反饋至控制單元的PLC 模塊中進行比較分析，PLC模塊可根據(jù)作為反饋信號的標準電流信號控制提升機構(gòu)Ml帶動扇形板上下移動，扇形板便會攜帶安裝在其上的可調(diào)式電渦流傳感器裝置產(chǎn)生相應(yīng)的動作，形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，由此，便可將扇形板和徑向密封片之間的間隙控制在理想值。 所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置能夠在400攝氏度條件下可靠工作。所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2的核心部件為調(diào)整裝置，由上可知，通過調(diào)整裝置可以調(diào)整電渦流探頭12與扇形板之間的相對位移，以及可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安裝垂直度，因此，在調(diào)整裝置的作用下，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安裝對扇形板的水平度、徑向密封片的水平度及高度，以及轉(zhuǎn)子的最大變形量等指標的要求將大大地降低，進而可以在一般條件下確保上述漏風控制系統(tǒng)的有效性。所述提升機構(gòu)Ml可以采用任何常規(guī)的結(jié)構(gòu)，所述提升機構(gòu)Ml安裝在空氣預(yù)熱器的機殼上，并位于與其相對應(yīng)的扇形板的上方。在本實施例中，如圖3所示，所述提升機構(gòu) Ml包括執(zhí)行電機Mil、減速機M12、二個蝸輪螺桿升降機M13和二個提升桿M15。所述執(zhí)行電機Mll的輸出軸與減速機M12的輸入軸連接，所述減速機M12的輸出軸作為傳動軸在兩端分別通過聯(lián)軸器M14與一蝸輪螺桿升降機M13的輸入軸(蝸輪螺桿升降機M13的蝸桿) 連接在一起，所述蝸輪螺桿升降機M13的螺桿上配合有沿著螺桿作升降運動的螺母，所述提升桿M15和與各自相對應(yīng)的蝸輪螺桿升降機M13的螺母固連。提升機構(gòu)Ml通過緊固件 M16將提升桿M15和與扇形板固連在一起，進而，當執(zhí)行電機Mll接收到控制單元發(fā)出的控制信號時，將通過提升桿M15帶動扇形板上下運行。所述提升機構(gòu)Ml可以設(shè)置提升桿運動的上、下限保護開關(guān)，以限定扇形板的最高位置和最低位置。為了能夠?qū)⒏魃刃伟宓囊苿泳嚯x實時反饋至控制單元進行扇形板位移的標定和現(xiàn)實，本實施例中，所述扇形板執(zhí)行單元M還包括傳動反饋裝置M3，所述傳動反饋裝置M3包括發(fā)訊盤31和信號接收器32，所述發(fā)訊盤31安裝在提升機構(gòu)的傳動軸上，當傳動軸轉(zhuǎn)動時，將攜帶發(fā)訊盤31同步轉(zhuǎn)動，進而在發(fā)訊盤31的發(fā)訊齒經(jīng)過信號接收器32時，信號接收器將向控制單元發(fā)出脈沖信號，因此，根據(jù)預(yù)設(shè)的傳動軸的轉(zhuǎn)速，以及發(fā)訊盤31的發(fā)訊齒的數(shù)量，可以確定在正常情況下控制單元每分鐘應(yīng)當接收到的脈沖信號的數(shù)量，如果控制單元在設(shè)定時間內(nèi)接收不到脈沖信號，將發(fā)出報警信號，顯示傳動反饋裝置故障。另外，控制單元可根據(jù)接收到的脈沖信號計算提升機構(gòu)Ml帶動扇形板移動的距離，進而確定扇形板的位置，如此，便可在顯示屏上實時顯示扇形板的移動曲線，及其相對于徑向密封片的位置。所述提升機構(gòu)Ml的傳動軸上還可以安裝力矩保護裝置M4，當傳動軸兩端的受力過大時，力矩保護裝置M4將觸發(fā)表征力矩超限的信號至控制單元，控制單元將根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)出報警信號，并進行相關(guān)控制動作。如圖1所示，所述溫度檢測裝置T安裝于空氣預(yù)熱器的煙氣進口處，以便實時監(jiān)測空氣預(yù)熱器的煙氣進口處的溫度，并將采集到的溫度信號送入控制單元，當可調(diào)式電渦流傳感器裝置M2發(fā)生故障時，漏風控制系統(tǒng)將在控制單元的控制下自動進入溫度控制模式， 漏風控制系統(tǒng)將根據(jù)溫控設(shè)定參數(shù)采取相關(guān)動作。 與傳動反饋裝置M3類似，所述轉(zhuǎn)子測速裝置N包括如圖4所示的轉(zhuǎn)子測速發(fā)訊盤 Nl和轉(zhuǎn)子測速信號接收器N2，所述轉(zhuǎn)子測速信號接收器N2至少具有一個接近開關(guān)。轉(zhuǎn)子測速發(fā)訊盤m為環(huán)形，其上具有N3個發(fā)訊齒，如具有20個發(fā)訊齒，所述轉(zhuǎn)子測速發(fā)訊盤m 安裝在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上，空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周時，轉(zhuǎn)子測速信號接收器N2的每個接近開關(guān)將向控制單元發(fā)出N3個脈沖信號。為了實現(xiàn)精準的控制，所述轉(zhuǎn)子測速信號接收器N2包括三個接近開關(guān)，這三個接近開關(guān)將均向控制單元發(fā)出脈沖信號，當控制單元判斷出由其中任意兩個接近開關(guān)發(fā)出的脈沖信號異常時，控制單元將發(fā)出空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)報警信號。在此，所述轉(zhuǎn)子測速裝置N和傳動反饋裝置M3均可以采用靈敏度更高的光電碼盤等能夠?qū)崿F(xiàn)位置反饋的元件，但是，現(xiàn)對于空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子和提升機構(gòu)的傳動軸的轉(zhuǎn)速，本實施例中采用發(fā)訊盤和信號接收器的組合已足以完成較為精確的位置反饋。本發(fā)明所述漏風控制系統(tǒng)的控制方法包括如圖5所示扇形板自動跟蹤步驟S3，如圖8所示，所述扇形板自動跟蹤步驟S3具體包括如下步驟步驟S311 控制單元判斷可調(diào)式電渦流傳感器裝置是否正常，如果不正常，則進入步驟S314 ；如果正常，則進入步驟S312 ；步驟S312 控制單元根據(jù)可調(diào)式電渦流傳感器裝置輸出的代表扇形板與徑向密封片間間隙的電流信號判斷間隙值是否超出設(shè)定的上限閾值，如果超限，則進入步驟S313 ； 如果未超限，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S312 ；步驟S313 控制單元啟動提升機構(gòu)的執(zhí)行電機，使提升桿帶動扇形板向下移動， 并且控制單元在扇形板下移的過程中判斷流入驅(qū)動空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的主電機的電流是否超過電流上限，如果流入主電機的電流超限，則進入步驟S315 ；如果流入主電機的電流未超限，則進入步驟S312;其中，如果流入主電機的電流超限，說明可能是扇形板和徑向密封片之間縫隙過小，使空預(yù)器運轉(zhuǎn)不靈活，因此需要調(diào)整扇形板的位置；步驟S314 漏風控制系統(tǒng)進入溫度控制模式；步驟S315 控制單元使提升機構(gòu)停止帶動扇形板向下移動，并使提升機構(gòu)帶動扇形板向上移動，同時，控制單元還可以進行相關(guān)報警，自動跟蹤步驟結(jié)束。
所述溫度控制模式的控制方法如下控制單元首先根據(jù)溫度檢測裝置T采集到的溫度信號，判斷空氣預(yù)熱器目前所在的溫度段，其中，控制單元中設(shè)定有三個溫度段，第一溫度段的溫度范圍為低于等于250°C， 第二溫度段的溫度范圍為高于250，且低于等于320°C，第三溫度段為高于320°C ；之后，控制單元使提升機構(gòu)帶動扇形板到達與各溫度段所對應(yīng)的指定位置，其中，第一溫度段所對應(yīng)的指定位置值可以為0，第二溫度段所對應(yīng)的指定位置值可以為-15，第三溫度段所對應(yīng)的指定位置值可以為-23。溫度段的選取，以及指定位置值的選取可根據(jù)轉(zhuǎn)子的變形與溫度的關(guān)系進行確定，在此，轉(zhuǎn)子的中心軸為移動參考軸，所述指定位置值的參考原點為中心軸的連接扇形板的固定端的位置，如果定位置值為0，則扇形板的自由端與固定端位于同一水平面上，如果指定位置值為負數(shù)，則提升機構(gòu)帶動扇形板的自由端相對于其固定端向下移動一段距離，以與轉(zhuǎn)子的“蘑菇狀”變形相適應(yīng)。系統(tǒng)進入溫度控制模式后，漏風控制系統(tǒng)同樣會進入電流保護狀態(tài)，即在扇形板向下移動的過程中，如果控制單元判斷流入主電機的電流超過電流上限，則扇形板停止下行，如果控制單元判斷該電流持續(xù)超限，則控制單元自動改變各指定位置值，并且在下次運行時，使用改變后參數(shù)動作，達到自學(xué)習(xí)自適應(yīng)目的。如圖5所示，如果漏風控制系統(tǒng)配置有上述的轉(zhuǎn)子測速裝置N和傳動反饋裝置M3， 則控制方法如下漏風控制系統(tǒng)開始后完成初始化步驟S0，之后執(zhí)行步驟Sl ；步驟Sl 控制單元根據(jù)傳動反饋裝置M3反饋回的反應(yīng)扇形板位置的脈沖信號進行扇形板的位移顯示及標定，之后，執(zhí)行步驟S2 ；步驟S2 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置N反饋回的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號進行轉(zhuǎn)子測速報警，之后，執(zhí)行上述步驟S3，步驟S3結(jié)束后繼續(xù)執(zhí)行步驟Si。如圖6所示，控制單元完成步驟Sl的步驟如下步驟101 控制單元判斷在tl秒內(nèi)是否接收到傳動反饋裝置M3輸出的脈沖信號， 如無，則控制單元進行傳動反饋報警，該位移顯示及標定步驟Sl結(jié)束；如有，則進入步驟 S102 ；其中，tl的數(shù)值可以根據(jù)傳動軸的設(shè)定轉(zhuǎn)速和傳動反饋裝置M3的發(fā)訊盤的發(fā)訊齒的
數(shù)量確定；步驟S102 控制單元根據(jù)接收到的反饋裝置M3輸出的脈沖信號進行扇形板的位移標定(位移計算)和位移顯示(將扇形板的位移變化曲線通過顯示屏呈現(xiàn)給操作者)，該位移顯示及標定步驟Sl結(jié)束。如圖7所示，控制單元完成步驟S2的步驟如下步驟S201 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置N的三個接近開關(guān)反饋回的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號分別計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并判斷計算出的3個轉(zhuǎn)速中是否有2個小于設(shè)定值，如無， 則轉(zhuǎn)子測速報警步驟結(jié)束；如有，則進入步驟S202 ；步驟S202 控制單元判斷所述漏風控制系統(tǒng)是否要求停轉(zhuǎn)聯(lián)鎖，如未要求，則只進行故障報警，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束；如已要求，則控制單元在進行故障報警的同時， 控制提升機構(gòu)帶動扇形板升至設(shè)定的最高位置，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束。上述的控制方法是操作人員在絕大多數(shù)情況所采用的方式，另外，在控制方法中還可以加設(shè)如圖9所示的緊急急停、強制提升和手動跟蹤，并且緊急急停、強制提升、手動跟蹤和自動跟蹤的優(yōu)先級依次降低，如果控制單元接收到緊急急停信號，則控制提升機構(gòu)立刻停止動作，之后，繼續(xù)進入步驟Sl ；如果控制單元沒有接收到緊急急停信號，但接收到強制提升信號，則控制單元是提升機構(gòu)將扇形板提升至設(shè)定的最高位置，之后，繼續(xù)進入步驟Sl ；如果控制單元沒有接收到緊急急停和強制提升信號，但接收到手動跟蹤信號，則控制單元則根據(jù)操作人員的現(xiàn)場指令動作，之后，繼續(xù)進入步驟Sl ；如果控制單元沒有接收到緊急急停、強制提升信號和手動跟蹤信號，則控制單元自行進行自動跟蹤步驟S3。另外，所述漏風控制系統(tǒng)可以采用兩路電源供電，如果其中一路發(fā)生故障，則控制單元直接將另一路接入整個漏風控制系統(tǒng)。上述的本發(fā)明的實施方式為非限制性實施方式，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容基礎(chǔ)上進行的修飾和變型，均屬于本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)，包括主控單元和與扇形板一一對應(yīng)的扇形板執(zhí)行單元，所述扇形板執(zhí)行單元包括可調(diào)式電渦流傳感器裝置和提升機構(gòu)，所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置將采集到的反應(yīng)與各自對應(yīng)的扇形板和徑向密封片間間隙的電流信號傳送至控制單元；其特征在于所述漏風控制系統(tǒng)還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置安裝在空氣預(yù)熱器的煙氣進口處，所述溫度檢測裝置將采集到的溫度信號送入所述控制單元，所述控制單元選擇根據(jù)所述電流信號或者溫度信號控制所述提升機構(gòu)帶動與各自相對應(yīng)的扇形板上下移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置包括電渦流式高溫間隙傳感器和用于將可調(diào)式電渦流傳感器裝置安裝在空氣預(yù)熱器上的安裝固定組件，所述電渦流式高溫間隙傳感器包括同軸電纜和與所述同軸電纜電連接的電渦流探頭；所述可調(diào)式電渦流傳感器裝置還包括導(dǎo)線密封組件、調(diào)整裝置和波紋管組件；所述導(dǎo)線密封組件包括探桿，所述電渦流探頭固裝于探桿的底端，所述同軸電纜從探桿的頂端穿出；所述波紋管組件包括探桿保護套，所述探桿容置于探桿保護套內(nèi)，且所述探桿的頂端和底端均從所述探桿保護套向外伸出；所述調(diào)整裝置包括用于調(diào)整電渦流探頭與扇形板間的相對位移的高度調(diào)整組件，所述高度調(diào)整組件包括調(diào)整螺母和防止調(diào)整螺母軸向串動的螺母蓋板，所述調(diào)整螺母與探桿螺紋配合連接，所述調(diào)整螺母的底座在軸向上安裝于螺母蓋板與探桿保護套的頂面之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)整裝置還包括用于調(diào)整可調(diào)式電渦流傳感器裝置的安裝垂直度的垂直度調(diào)整組件，所述垂直度調(diào)整組件包括向心關(guān)節(jié)軸承和用于防止向心關(guān)節(jié)軸承的外圈發(fā)生軸向串動的關(guān)節(jié)軸承座壓蓋；所述向心關(guān)節(jié)軸承的外圈配合安裝于所述安裝固定組件的傳感器支架上，所述關(guān)節(jié)軸承座壓蓋配合安裝于所述傳感器支架上，所述向心關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈與保護套桿部配合安裝，所述安裝固定組件的關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母與保護套桿部螺紋配合連接，將所述垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母包括固定部和密封部，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母的固定部與保護套桿部的底部螺紋配合連接，將垂直度調(diào)整組件固定在傳感器支架內(nèi)，所述關(guān)節(jié)軸承鎖緊螺母的密封部與探桿之間設(shè)置有防止空氣預(yù)熱器內(nèi)部的粉塵通過所述探桿與保護套桿部之間的空隙漏到空氣預(yù)熱器的外部的密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)線密封組件還包括端部固定部，所述端部固定部包括導(dǎo)線密封壓蓋、導(dǎo)線密封件和導(dǎo)線密封接頭；所述端部固定部安裝于所述探桿的頂端，所述同軸電纜經(jīng)所述端部固定部穿出；所述導(dǎo)線密封接頭固裝于探桿的頂端，所述導(dǎo)線密封件的主體部位位于同軸電纜與導(dǎo)線密封接頭之間，防止同軸電纜發(fā)生徑向運動，所述導(dǎo)線密封件的頭部通過導(dǎo)線密封壓蓋壓裝于導(dǎo)線密封接頭與導(dǎo)線密封壓蓋之間，防止同軸電纜發(fā)生軸向運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于所述扇形板執(zhí)行單元還包括安裝在提升機構(gòu)上的傳動反饋裝置，所述傳動反饋裝置將采集到的反應(yīng)扇形板移動位置的脈沖信號傳送至所述控制單元進行扇形板的位移顯示及標定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的漏風控制系統(tǒng)，其特征在于還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的轉(zhuǎn)子測速裝置，所述轉(zhuǎn)子測速裝置將采集到的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號傳送至控制單元。
8.—種權(quán)利要求1所述漏風控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括扇形板自動跟蹤步驟，所述扇形板自動跟蹤步驟包括如下子步驟，步驟S311 控制單元判斷可調(diào)式電渦流傳感器裝置是否正常，如果不正常，則進入步驟S314 ；如果正常，則進入步驟S312 ；步驟S312:控制單元根據(jù)可調(diào)式電渦流傳感器裝置輸出的代表扇形板與徑向密封片間間隙的電流信號判斷間隙值是否超出設(shè)定的上限閾值，如果超限，則進入步驟S313;如果未超限，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S312 ；步驟S313 控制單元啟動提升機構(gòu)的執(zhí)行電機，使提升桿帶動扇形板向下移動，并且控制單元在扇形板下移的過程中判斷流入驅(qū)動空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的主電機的電流是否超過電流上限，如果流入主電機的電流超限，則進入步驟S315 ；如果流入主電機的電流未超限，則進入步驟S312 ；步驟S314 漏風控制系統(tǒng)進入溫度控制模式，控制單元根據(jù)溫度信號控制提升機構(gòu)的動作；步驟S315 控制單元使提升機構(gòu)停止帶動扇形板向下移動，并使提升機構(gòu)帶動扇形板向上移動，自動跟蹤步驟結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于在步驟S314中，所述控制單元根據(jù)溫度信號判斷空氣預(yù)熱器目前所在的溫度段，其中，每個溫度段對應(yīng)一個扇形板的自由端的指定位置值，所述控制單元根據(jù)接收的溫度信號所對應(yīng)的指定位置值控制提升機構(gòu)動作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制方法，其特征在于所述扇形板執(zhí)行單元還包括安裝在提升機構(gòu)上的傳動反饋裝置，所述傳動反饋裝置將采集到的反應(yīng)扇形板移動位置的脈沖信號傳送至所述控制單元進行扇形板的位移顯示及標定；所述漏風控制系統(tǒng)還包括與空氣預(yù)熱器一一對應(yīng)的轉(zhuǎn)子測速裝置，所述轉(zhuǎn)子測速裝置將采集到3路反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號傳送至控制單元；所述控制方法在執(zhí)行扇形板自動跟蹤步驟之前執(zhí)行如下步驟，步驟Sl 系統(tǒng)初始化后，控制單元根據(jù)傳動反饋裝置反饋回的脈沖信號進行扇形板的位移顯示及標定，之后，執(zhí)行步驟S2 ；步驟S2 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置反饋回的反應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的脈沖信號進行轉(zhuǎn)子測速報警；所述轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2具體包括如下子步驟，步驟S201 控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子測速裝置的3路脈沖信號分別計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并判斷計算出的3個轉(zhuǎn)速中是否有2個小于設(shè)定值，如無，則轉(zhuǎn)子測速報警步驟結(jié)束；如有，則進入步驟 S202 ；步驟S202 控制單元判斷所述漏風控制系統(tǒng)是否要求停轉(zhuǎn)聯(lián)鎖，如未要求，則只進行故障報警，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束；如已要求，則控制單元在進行故障報警的同時，控制提升機構(gòu)帶動扇形板升至設(shè)定的最高位置，轉(zhuǎn)子測速報警步驟S2結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣預(yù)熱器的漏風控制系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)包括主控單元、扇形板執(zhí)行單元和溫度檢測裝置，扇形板執(zhí)行單元的傳感器裝置將采集到的反應(yīng)與各自對應(yīng)的扇形板和徑向密封片間間隙的電流信號傳送至控制單元；溫度檢測裝置將采集到的溫度信號送入控制單元，控制單元選擇根據(jù)電流信號或者溫度信號控制執(zhí)行單元的提升機構(gòu)帶動與扇形板上下移動。該漏風控制系統(tǒng)在傳感器裝置出現(xiàn)故障時，控制單元可通過溫度檢測裝置采集的溫度信號調(diào)整扇形板的位置，操作者便可在溫控過程中或者空預(yù)器無需工作時對傳感器裝置進行檢修和調(diào)整，這在該領(lǐng)域內(nèi)非常重要，因為非正常停機將造成巨大的損失。
文檔編號F23L15/00GK102278767SQ20101020030
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者匡俊, 楊迪, 王立剛, 秦海瑞, 顧兆毅, 馬玉順 申請人:上海市東方海事工程技術(shù)有限公司