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厚德儀表---汽輪機狀態監測和健康管理的專家 瀏覽次數:849日期:
 

汽輪機安全監視及保護系統主要包括監視保護系統(TSI)、緊急跳閘系統ETS)、自動盤車操作裝置。 

TSI系統能連續地監測汽輪機的各種重要參數,例如:可對轉速、超速保護、偏心、軸振、蓋(瓦)振、軸位移、脹差、熱膨脹等參數進行監測,幫助運行人員判明機器故障,使得這些故障在引起嚴重損壞前能及時遮斷汽輪發電機組,保證機組安全。 
 

 

   傳感器是將機械振動量、位移、轉速轉換為電量的機電轉換裝置。根據傳感器的性能和測試對象的要求,利用電渦流傳感器,對汽輪機組(純電調)的轉速、偏心、軸位移、軸振動、脹差進行測量。

    利用速度傳感器對蓋振進行測量 。

    利用線性可變差動變壓器(LVDT)對熱膨脹進行測量。

 

    電渦流位移傳感器

工作原理:通過傳感器端部線圈與被測物體(導電體)間的間隙變化來測物體的振動相對位移量和靜位移的,它與被測物之間沒有直接的機械接觸,具有很寬的使用頻率范圍(從0~10KHz) 。

 

 

    振動速度傳感器

工作原理:基于一個慣性質量和移動殼體,傳感器有一個磁鐵,它被固定在傳感器殼體上,圍繞著磁鐵是一個慣性質量線圈,通過彈簧連在殼體上。測量時,將傳感器剛性固定在被測物體上,隨著被測物振動,磁鐵運動,使其產生磁場運動。而線圈因固定在彈簧上,具有較大的慣性質量,即相對高頻振動的物體,其是相對靜止的。這樣,線圈在磁場中作直線運動,產生感應電動勢,其大小與線圈運動的線速度(即:機殼的速度)成正比。通過對感應電動勢的檢測,即能獲得被測物體的線速度。

 

 

    LVDT油動機行程傳感器

工作原理:利用電磁感應中的互感現象,實質上就是一個變壓器, 變壓器上初級線圈W和兩個參數完全相同的次級線圈W1,W2組成,線圈中 心扦入圓柱形鐵心,次級線圈W1和W2反性串聯,當初級線圈W加上交變電壓時,次級W1和W2分別產生感應電勢e1和e2,其大小與鐵心位置有關。

 

 

    轉速傳感器

工作原理:在TSI測量實際應用中,一般用該磁感應傳感器測量機組轉速,就是通過測量探頭與測速齒盤輪間的高、低電壓變化所形成脈沖信號的數量,來實際轉速值。

作零轉速時用,配套WT0180(φ8)電渦流傳感器。

三個轉速模塊,加8500B-BJ 三取二表決模塊,可進行超速測量。

 

    超速保護

超速保護應具有快速響應和錯誤冗余表決邏輯,因此本測量鏈采用“三取二”方式。由三只裝于前箱、正對于60齒盤的渦流傳感器和三塊轉速表組成,設定值為3300rpm。與轉速測量同樣的原理,轉速值=(脈沖頻率/齒數)×60。各機組超速的測量范圍:0~5000rpm。

 

    軸振動

對旋轉機械來說,衡量其的機械情況,轉子徑向振動振幅,是一個基本的指標,很多機械故障,包括轉子不平衡、不對中、軸承磨損、轉子裂紋以及磨擦等都可以根據振動的測量進行探測。轉子是旋轉機械的核心部件,旋轉機械能否正常工作主要決定于轉子能否正常運轉 。

從轉子運動中去監視和發現振動故障,比從軸承座或機殼的振動提取信息更為直接和有效。所以,目前軸振的測量越來越重要,軸振動的測量對機器故障診斷是非常有用的 。
 

 

    軸位移

軸在運行中,由于各種因素,諸如載荷、溫度等的變化會使軸在軸向有所移動。這樣轉子和定子之間有可能發生動靜磨擦,所以需用傳感器測量轉子相對于定子軸向位置的變化,即:軸在軸向相對于止推軸承的間隙。

由于所采用的監測器可能把傳感器的失效作為軸向位移故障而發出報警信號,由此可能引起機組誤停機。而根據API670標準要求,用兩個探頭同時探測一個對象,可以免發生誤報警 。



    脹差

脹差是轉子和汽缸之間的相對熱增長,當熱增長的差值超過允許間隙時,便可能產生磨擦。在開機和停機過程中,由于轉子與汽缸質量、熱膨脹系數、熱耗散系數的不同,轉子的受熱膨脹和汽缸的膨脹就不相同,實際上,轉子的溫度比汽缸溫度上升得快,其熱增長的差值如果超過允許的動靜間隙公差,就會發生磨擦,從而可能造成事故。所以監視脹差值的目的,就是在產生磨擦之前采取必要的措施來保證機組的安全 。


    熱膨脹

汽輪機在開機過程中由于受熱使其汽缸膨脹,如果膨脹不均勻就會使汽缸變斜或翹起,這種變形會使汽缸與基礎之間產生巨大的應力,由此帶來不對中現象,而這種現象,通常是因為滑銷系統“卡澀”所引起的。知道了汽缸膨脹和脹差,就可以確定轉子和汽缸的膨脹率。


 

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我公司自成立自動化控制工程部以來,通過PLC可編程控制器實現對整個大型旋轉機械的監控與保護,通過在線監測,即時發現異常并同步進行保護,提供一站式的設備安全監測保護解決方案,廣泛用于我國各大汽輪機指定配套用戶!

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