重型燃?xì)廨啓C(jī)控制發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)探究

田 霖

中國(guó)航發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110000

引言

對(duì)于重型燃?xì)廨啓C(jī)的性能和質(zhì)量來(lái)說(shuō),控制系統(tǒng)是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)系統(tǒng)。同時(shí)這個(gè)系統(tǒng)也是我們中國(guó)歷史上一直想要突破的關(guān)鍵技術(shù)的其中之一。在2003年的時(shí)候,中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略目標(biāo)是“市場(chǎng)換技術(shù)”。為此。國(guó)家發(fā)改委投資了350億元,舉辦了很多次是招標(biāo)惠東。但是目前中國(guó)在這個(gè)技術(shù)方面還是處于一個(gè)被動(dòng)的狀態(tài),核心技術(shù)中的控制系統(tǒng)和熱端部件都掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)里。控制系統(tǒng)自主設(shè)計(jì)已變成中國(guó)目前必須突破的一個(gè)問(wèn)題了,這一技術(shù)的突破對(duì)于中國(guó)的重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展至關(guān)重要。所以研究人員需要在了解國(guó)內(nèi)外重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的歷史的基礎(chǔ)之上,探索技術(shù)開發(fā)的途徑,為中國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展努力。

一、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和關(guān)鍵性技術(shù)

1.主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。在控制需求的角度來(lái)說(shuō),重型燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容包括:(1)燃?xì)廨啓C(jī)在啟動(dòng)、關(guān)閉、加減機(jī)器負(fù)荷的時(shí)候需要的燃料數(shù)量;(2)燃?xì)廨啓C(jī)加速度和轉(zhuǎn)速的上下限制范圍;(3)燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率的控制;(4)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒范圍溫度的限制。在性能質(zhì)量的角度來(lái)說(shuō),重型燃?xì)廨啓C(jī)基本的控制參數(shù):(1)功率精度控制在正負(fù)0.3%;(2)排氣溫度精度控制在正負(fù)0.5%;(3)轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)精度控制為正負(fù)0.2%。重型燃?xì)廨啓C(jī)的基本工作是需要保證燃?xì)廨啓C(jī)一直保持安全的工作狀態(tài),但是因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力促使著技術(shù)的革新。目前對(duì)于控制系統(tǒng)的技術(shù)要求逐漸加大難度,已經(jīng)完全超出了性能控制這一個(gè)簡(jiǎn)單的要求。它的設(shè)計(jì)需求已經(jīng)上升到必須與社會(huì)市場(chǎng)的需求緊密結(jié)合起來(lái)。在目前來(lái)看的話,主要可以分為以下幾個(gè)方面:首先是功能方面的技術(shù)需求,在重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展的整個(gè)過(guò)程里面,我們需要提高的是工作的功率和效率。這就需要不斷的改變及其本身的結(jié)構(gòu)和增加或者減少一些功能和部件。例如。預(yù)混燃燒控制是要依靠體排放燃燒室的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);葉尖間隙的控制需要設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的。技術(shù)和設(shè)備結(jié)構(gòu)的改變自然也就會(huì)改變控制系統(tǒng)的性能和輸入輸出的數(shù)量。數(shù)量的增加自然也就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)的耦合度越來(lái)越復(fù)雜。其次,在成本方面,我們也追求低成本的目標(biāo)。現(xiàn)在重型燃?xì)廨啓C(jī)掙錢的地方就是在更換和修理熱端部件以及調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)設(shè)備。重型燃?xì)廨啓C(jī)未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力主要集中在低的購(gòu)買價(jià)格、低運(yùn)營(yíng)成本和低的維護(hù)成本,只有滿足這樣的特征才能夠占據(jù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。從日常的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)看的話,提高發(fā)電機(jī)組的可靠性和利用率是改善設(shè)備維護(hù)的最佳策略。或者我們可以嘗試增加在線氣路故障特使部件的使用壽命的檢測(cè)的方法去降低我們的運(yùn)營(yíng)成本。其實(shí)也就是通過(guò)延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命來(lái)降低我們的經(jīng)濟(jì)成本。然后,在可靠性這個(gè)角度來(lái)說(shuō),工業(yè)生產(chǎn)中氣輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣輪運(yùn)轉(zhuǎn)的性能。所以說(shuō),控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)急需改變,太多是硬件零件提升系統(tǒng)的難度,因此我們需要降低硬件系統(tǒng)中的冗余,降低生產(chǎn)的成本。最后。就是在環(huán)保節(jié)約的角度來(lái)說(shuō),全世界所有的國(guó)家都開始將燃?xì)馀欧诺拇_立為危害環(huán)境的源頭之一,因此這個(gè)問(wèn)題必須重視。在燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)中漢堡設(shè)備的設(shè)計(jì)必須作為設(shè)計(jì)中的重要部分,否則設(shè)備都無(wú)法正常使用。

二、未來(lái)控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容

1.未來(lái)重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可能是以下幾個(gè)方面。首先就是我們需要向低環(huán)境污染的方向去靠攏,做到低成本、高效率好人大型產(chǎn)業(yè)化。其次,積極探索高新技術(shù)在其設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用,采用現(xiàn)將的技術(shù)和算法促進(jìn)改革發(fā)展。然后,考慮社會(huì)的多元化需求,滿足燃煤聯(lián)合循環(huán)的社會(huì)大趨勢(shì)。最后,就是發(fā)展學(xué)習(xí)別的國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。

2.未來(lái)關(guān)鍵技術(shù)。未來(lái)控制系統(tǒng)主要有低排放燃燒技術(shù)、主動(dòng)間隙技術(shù)、延壽控制技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)這幾個(gè)方面。隨著重型燃?xì)廨啓C(jī)在社會(huì)的快速發(fā)展,其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題也引起了人民和政府的重度關(guān)注。為了避免燃?xì)廨啓C(jī)污染嚴(yán)重影響生活,需要根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)排放物的成分性質(zhì)設(shè)計(jì)相關(guān)的清潔生產(chǎn)部件。另外,當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)還需要考慮的問(wèn)題就是節(jié)約成本,通過(guò)葉尖間隙的控制可以有效的降低能耗,是一個(gè)不錯(cuò)的辦法。

結(jié)束語(yǔ)

重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展過(guò)程中,控制系統(tǒng)一直是與其密不可分的技術(shù)之一,它的性能好壞嚴(yán)重影響整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)的性能,尤其是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的性能。我國(guó)最大的四個(gè)燃?xì)廨啅S商都把控制系統(tǒng)最為最重要的技術(shù),十分重視控制系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)工作。他們都在這個(gè)方面花了很多的紫荊去投入,重型燃?xì)廨啓C(jī)花費(fèi)的百分之十五到百分之二十都是在控制系統(tǒng)研發(fā)的經(jīng)費(fèi)開支上。控制系統(tǒng)的研發(fā)工作已經(jīng)成為燃?xì)廨啓C(jī)中重要的分支,都可以和燃燒室、壓氣機(jī)和透平處于同等重要,有著舉足輕重的位置。這篇文章中,我們研究分析了重型燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備性能和未來(lái)的發(fā)趨勢(shì),他提出未來(lái)發(fā)展主要的研究方向和潛力,目的是希望可以為這個(gè)行業(yè)設(shè)備在中國(guó)的發(fā)展加快速度。