1、IGV系统说明书 进口可转导叶系统（进口可转导叶系统（ IGV Inlet guide vanes） 一一 ） 概述概述 : 燃气轮机进口可转导叶燃气轮机进口可转导叶 (I.G.V)主要有两方面的作用主要有两方面的作用 :1)在燃机在燃机启动启动 ,停机过程低转速过程中停机过程低转速过程中 ,起到防止压气机发生喘振的作用起到防止压气机发生喘振的作用 ;2)当当燃机用于联合循环部分负荷运行时燃机用于联合循环部分负荷运行时 ,通过关小通过关小 IGV的角度的角度 ,减小进气减小进气流量流量 ,使燃机的排烟温度保持在较高水平使燃机的排烟温度保持在较高水平 ,以提高联合循环装置的总以提高联合循环装置的
2、总体热效率体热效率 . 根据压气机进口可转导叶的上述两个作用根据压气机进口可转导叶的上述两个作用 ,可转导叶的控制一可转导叶的控制一般有两种不同的方式般有两种不同的方式 : (1) 对于简单循环燃气轮机发电机组来说对于简单循环燃气轮机发电机组来说 ,可转导叶被控制在可转导叶被控制在两个固定位置上两个固定位置上 ,称为双位置控制方式称为双位置控制方式 .在启动和停机过程中在启动和停机过程中 ,IGV处处在关小的位置在关小的位置 (34度度 ),目的是避免压气机出现旋转失速现象目的是避免压气机出现旋转失速现象 ,从而防从而防止压气机在低转速下发生喘振止压气机在低转速下发生喘振 .当机组达到运行转速
3、时当机组达到运行转速时 ,进口导叶被进口导叶被调整到全开角度的位置调整到全开角度的位置 (84度或度或 86度度 ),加大了通过压气机的空气流加大了通过压气机的空气流量量 ,改善燃气轮机的热效率改善燃气轮机的热效率 .该种控制方式的燃气轮机该种控制方式的燃气轮机 IGV的角度检的角度检测一般使用了个位置开关测一般使用了个位置开关 ,一个用于指示关位置一个用于指示关位置 ,一个用于指示开位一个用于指示开位置置 ;该方式控制的燃机在联合循环时该方式控制的燃机在联合循环时 ,降负荷运行能力较差降负荷运行能力较差 ,部分负部分负荷时整体热效率下降较多荷时整体热效率下降较多 ,油耗率上升较大油耗率上升较
4、大 ;不具备不具备 IGV温控功能温控功能 . (2) 第二种控制方式我们称作可调式压气机进口导叶控制方第二种控制方式我们称作可调式压气机进口导叶控制方式式 .在该种方式下在该种方式下 ,在起动和停机过程种在起动和停机过程种 ,按修正转速按修正转速 TNHCOR以一以一定的速率来开大或关小定的速率来开大或关小 IGV的角度的角度 ,从而达到防止压气机发生喘振从而达到防止压气机发生喘振的目的的目的 .在带负荷时在带负荷时 ,对于联合循环中的燃气轮机对于联合循环中的燃气轮机 ,则根据负荷的大则根据负荷的大小小 (或透平排烟温度或透平排烟温度 )来调整进口导叶的位置来调整进口导叶的位置 ,以维持在该
5、负荷下有以维持在该负荷下有较高透平排烟温度较高透平排烟温度 ,使总体热效率得到改善使总体热效率得到改善 .该种控制方式的燃气轮该种控制方式的燃气轮机机 IGV的角度位置是作为修正转速得函数或根据透平排烟温度来的角度位置是作为修正转速得函数或根据透平排烟温度来进行调整进行调整 ,为此为此 ,该系统需配置电液转换器该系统需配置电液转换器 (伺服阀伺服阀 90TV)及配套的位及配套的位置反馈装置置反馈装置 (LVDT线性可变差动变压器线性可变差动变压器 96TV-1,-2);该方式控制的该方式控制的燃机在联合循环时燃机在联合循环时 ,降负荷运行能力较强降负荷运行能力较强 ,部分负荷时整体热效率下部分
6、负荷时整体热效率下降较少降较少 ,油耗率上升不大油耗率上升不大 ,具备具备 IGV温控功能温控功能 . 二）系统的组成及保护动作描述二）系统的组成及保护动作描述 : IGV系统的工作油源取自两路系统的工作油源取自两路 :一路为来自液压油母管一路为来自液压油母管(103BARG),主要作为电液伺服阀主要作为电液伺服阀 90TV-1的控制油及的控制油及 IGV动作油缸动作油缸的工作压力油的工作压力油 ;另一路是来自跳闸油系统的入口另一路是来自跳闸油系统的入口 (6.5BARG,54 )经经20TV-1电磁阀控制电磁阀控制 ,作为作为 IGV跳闸放油切换阀跳闸放油切换阀 VH3-1的工作压力油的工作
7、压力油 . 1) IGV控制电磁阀控制电磁阀 20TV-1:常开电磁阀常开电磁阀 ; 燃机在零转速以上燃机在零转速以上(14HR失电失电 )时时 ,该电磁阀上电该电磁阀上电 ,切断泄油通路切断泄油通路 ,IGV处可调状态处可调状态 ;燃机燃机在零转速后在零转速后 (14HR上电上电 ),该电磁阀失电该电磁阀失电 ,接通泄油回路接通泄油回路 ,IGV处不可调处不可调状态状态 ,直接在液压油的作用下关小至物理最小角度直接在液压油的作用下关小至物理最小角度 (31.6度度 ); 2) IGV伺服液压控制油供油油滤伺服液压控制油供油油滤 FH6-1 : 带压差指示器带压差指示器 (弹出弹出式红点式红点
8、 )金属滤金属滤 ,孔径孔径 40,红点弹出后需更换红点弹出后需更换 ,不可在线更换不可在线更换 ; 3) IGV跳闸放泄切换阀跳闸放泄切换阀 VH3 : (7 WAY 2 POSITION )当当 20TV-1不带电时不带电时 ,它在来自液压油系统的液压油的作用让液下它在来自液压油系统的液压油的作用让液下 ,油压不经过油压不经过伺服阀伺服阀 90TV而直接进入油动机去关小而直接进入油动机去关小 IGV至机械最小位置至机械最小位置 .当当20TV-1带电时带电时 ,它接通伺服阀它接通伺服阀 90TV与油动机之间的液压油路与油动机之间的液压油路 ,使使IGV处于可以被调整的状态处于可以被调整的状
9、态 ,在这种状态下在这种状态下 ,液压油只能经过伺服阀液压油只能经过伺服阀90TV进入油动机进入油动机 ,开大或关小开大或关小 IGV. 4) IGV控制电液伺服阀控制电液伺服阀 90TV-1 : 伺服阀（电液转换器）伺服阀（电液转换器） 5) 线性可变差动变压器线性可变差动变压器 96TV-1,-2: 检测检测 IGV的角度的角度 ,作为控制作为控制系统对系统对 IGV角度的反馈信号角度的反馈信号 ,取二者中间的高值取二者中间的高值 . 6) IGV叶片助动及旋转系统叶片助动及旋转系统 HM3-1: 角度设定范围角度设定范围 : 34-2TO 86+27）液压缸前节流孔板：防止 IGV 位置
10、变换过快三）IGV 控制过程简述：当机组启动后，高压液压油经过 40 微米过滤器 FH6-1 后流向90TV-1 伺服阀和 VH31 进口可转导叶遮断器；由于 20TV-1 在燃机零转速继电器 14HR 带电前时失电状态，因此图中 OLT-1 油处于回油状态，所以遮断器 VH3-1 的油缸在弹簧力的作用下处于左边的工作状态。液压油经 VH3-1 后通过 2mm 的限流孔板进到 HM3-1 的油缸活塞下部腔室，活塞上部腔室经过 VH3-1 接通回油管路，在此情况下，HM3-1 关闭到最小位置，即 34 度开度。可转导叶 IGV 处于初始状态；当机组在启动电机带动下使 14HR 动作时，20TV-
11、1 带电，从跳闸油系统来的 OLT-1 油压建立，推动 VH3-1 阀向左移动，使该阀处于右边位置，这时将液压油 OH-4 接通伺服阀 90TV-1 和 HM3-1 的油缸的液压油路，使可转导叶 IGV 处于可调节状态。当我们所要求的可转导叶角度位置信号和可转导叶的位置反馈信号（来自 96TV-1,2）相加结果不为零时，90TV-1 伺服阀将接受来自控制系统（R）(S)(T)这三个控制器的经过运算放大的直流电流，90TV-1 线圈中有电流流过，扭力器在磁场力的作用下发生偏转，偏转角度的大小与通过电流的大小成比例，偏转方向则取决于线圈中电流的方向。扭力器的射流管随着随着扭力器一起偏转。液压油从射
12、流管高速喷出。射流管正对面有两个对称布置的扩压通道，如果扭力器不发生偏转（即线圈中无电流通过） ，射流管处于中间位置，则左右两个扩压通道中相同。二级滑阀两端油压相等，从而处于中间位置，它的凸肩盖住两个经 VH3-1 通向 HM3-1 油缸的油口（1 与2） ，这时没有液压油进入油缸，可转导叶静止不动。当线圈中有电流流过时，使射流管偏离中间位置，则在两个扩压通道中形成不同的油压，从使二级滑阀两端受力不同，二级滑阀就会离开自己的中间位置，使液压油经油口 1（或 2） ，再经过 VH3 进入 HM3-1 的油缸的左侧（或右） ，而油缸的右侧（或左）的液压油经油口则经 VH3-1，再经过油口 2（或
13、1）与回油接通，这样就可以使可转导叶关小或开大。射流管与二级滑阀之间有一根反馈弹簧，它的作用是增加调节过程的稳定性：一是保证调节过程中二级滑阀不至于移动过快；二是保证调节结束时二级滑阀能够回到中间位置。90TV-1 伺服阀示意图如下： 四四 ） IGV部分报警部分报警 控制描述控制描述 : 1) 燃机启动前需对燃机启动前需对 IGV的反馈角度的反馈角度 CSGV检查检查 ,若若 CSGV 31度度或或 CSGV 35度度 ,则燃机不容许启动则燃机不容许启动 ,并并 在在 MARK-V上会发出上会发出 “INLET GUIDE VANE POSITION SERVO TROUBLE”报警报警 ;
14、控制逻辑图如下： 2) 若若 IGV反馈角度反馈角度 CSGV与与 IGV控制角度参考值控制角度参考值 (要求值要求值 )CSRGV的差值的差值 7.5度度 ,持续持续 5秒后秒后 ,MARK-V上会发出上会发出 “INLET GUIDE VANE CONTROL TROUBLE ALARM”报警报警 ; 3) 若燃机转速在运行转速以上若燃机转速在运行转速以上 (14HS上电上电 )时时 , IGV反馈角度反馈角度CSGV 50度或燃机转速在运行转速以下度或燃机转速在运行转速以下 (14HS失电失电 )时时 , IGV反反馈角度馈角度 CSGV超过设定角度超过设定角度 CSRGV达达 7.5度以上度以上 ,持续持续 5秒秒 ,MARK-V上会发出上会发出 “INLET GUIDE VANE CONTROL TROUBLE TRIP”报警报警 ,燃机跳闸燃机跳闸 .
