[发明专利]一种TRT静叶执行机构同步控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的静叶液压控制系统，尤其涉及一种TRT静叶执行机构同步控制系统及控制方法。

背景技术

高炉煤气余压透平发电装置(TRT)是利用高炉冶炼的副产品——高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能，再将机械能转化为电能的装置。电液伺服控制系统在TRT装置中,属于八大系统之一的分系统，其根据主控室的指令实现TRT的开、停、转速控制、功率控制、炉顶压力以及过程检测等系统控制,以上功能控制最终反映在控制透平机的转速上,也就是要控制透平静叶的开度。其工作原理是由自控系统发出的指令信号，在伺服控制器中与油缸的实际位置信号相比较，成为误差信号放大后，送入电液伺服阀，伺服阀按一定的比例将电信号转变成液压油流量推动油缸运动，由位置传感器发出的反馈信号不断改变，直至与指令信号相等时，油缸停止运动，即停在指定的位置上，使透平静叶稳定在此开度上。

现有电液伺服控制系统采用的是一个伺服阀输出一路控制油路，然后分为两路油路支路分别驱动控制两套油缸动作，其控制检测也是由一路油缸所配的位置传感器完成闭环检测控制，另一路油缸为被动随动驱动。在实际应用中，因液压管路阻力、机械负荷不平衡等原因使液压系统的两套油缸行程动作不同步，且油缸不同步产生的巨大机械扭力长期作用于机组静叶机械结构上将导致机械损坏，影响设备的使用寿命，并对高炉及余压发电机组形成安全威胁。

发明内容

本发明提供了一种TRT静叶执行机构同步控制系统及控制方法，采用2个伺服阀分别控制2个油缸，确保油缸同步运行；设置油缸自动控制、油缸软手动控制和油缸硬手动控制三种工作状态，确保系统的安全有效运行并可提高运行效率、延长系统运行寿命；控制系统电气元件及伺服执行元件全部采用防爆设计，彻底解决了原系统中存在的煤气区域电气设备不防爆的安全隐患。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种TRT静叶执行机构同步控制系统，包括由液压系统和控制系统组成的电液伺服系统；

所述液压系统的压力油进油管道上分别设置有伺服阀一、伺服阀二、同步阀、手动换向阀和带辅助手柄电磁换向阀，其中：

伺服阀一的2个工作油口分别通过液控单向阀I一和液控单向阀I二连接油缸一的有杆腔和无杆腔，油缸一上安装的位置传感器一通过控制系统连接伺服阀一；伺服阀二的2个工作油口分别通过液控单向阀II一和液控单向阀II二连接油缸二的有杆腔和无杆腔，油缸二上安装的位置传感器二通过控制系统连接伺服阀二；液控单向阀I一、液控单向阀I二、液控单向阀II一、液控单向阀II二的控制油口分别与手动换向阀连接；以上部分共同组成油缸自动控制回路；

同步阀分别通过液控换向阀一连接液压锁一，通过液控换向阀二连接液压锁二，液压锁一的2个单向阀分别并联在油缸一前的进油路和回油路上，液压锁二的2个单向阀分别并联在油缸二前的进油路和回油路上；液控换向阀一和液控换向阀二分别通过带辅助手柄电磁换向阀连接控制系统；以上各部共同组成油缸手动控制回路；

手动换向阀上设有触发按钮，触发铵钮与控制系统相连接；

所述控制系统由逻辑运算单元、信号输出模块、信号转换器、防爆触摸屏和声光报警单元组成，逻辑运算单元与信号输出模块、防爆触摸屏之间均为双向连接，信号转换器分别与逻辑运算单元和信号输出模块连接；信号输出模块另外连接液压系统执行及反馈元件及声光报警单元，液压系统执行及反馈元件与信号转换器连接，所述液压系统执行及反馈元件包括油缸一上的位置传感器一、油缸二上的位置传感器二、手动换向阀上的触发按钮、伺服阀一、伺服阀二以及带辅助手柄电磁换向阀；逻辑运算单元另外与TRT控制系统连接。

所述控制系统中所有电子元件及液压系统中的伺服执行元件均满足GB3836.14-2000《爆炸性环境用防爆电气设备》的要求。

所述控制系统的输入电源为两路交流电源，分别通过电源转换模块和冗余电源模块连接智能电器保护模块，智能电器保护模块具有4路独立负载保护电路，其中2路独立负载保护电路分别连接伺服阀一和伺服阀二。

所述控制系统设有防爆控制面板，防爆控制面板上设防爆触摸屏、控制旋钮及信号灯。

一种TRT静叶执行机构同步控制方法，包括油缸自动控制、油缸软手动控制和油缸硬手动控制3种工作模式，具体步骤如下：