汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)TSI課件

汽輪機(jī)平安監(jiān)視系統(tǒng)TSI珠海發(fā)電廠鄭達(dá)忠TurbineSupervisotyInstrumentation第一節(jié)概述一、汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)意義汽輪機(jī)平安監(jiān)測(cè)系統(tǒng)〔TSI〕是一種集保護(hù)和檢測(cè)功能于一身的永久監(jiān)視系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)機(jī)組在啟動(dòng)、運(yùn)行過程中的一些重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和儲(chǔ)存，它不僅能指示機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、記錄輸出信號(hào)、實(shí)現(xiàn)數(shù)值越限報(bào)警、出現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)使機(jī)組自動(dòng)停機(jī)，同時(shí)還能為故障診斷提供數(shù)據(jù)，是一套確保機(jī)組設(shè)備平安運(yùn)行的重要設(shè)備系統(tǒng)。二、汽輪機(jī)監(jiān)視內(nèi)容三、TSI監(jiān)測(cè)的根本參數(shù)二、汽輪機(jī)監(jiān)視內(nèi)容汽輪機(jī)平安監(jiān)視的內(nèi)容汽機(jī)應(yīng)監(jiān)視和保護(hù)的工程隨蒸汽參數(shù)的升高而增多，且隨機(jī)組不一而各有差異，一般有以下一些參數(shù)：〔1〕軸向位移監(jiān)視：連續(xù)監(jiān)視推力盤到推力軸承的相對(duì)位置，以保證轉(zhuǎn)子與靜止部件間不發(fā)生摩擦，防止災(zāi)難性事故的發(fā)生。當(dāng)軸向位移過大時(shí)，發(fā)出報(bào)警或停機(jī)信號(hào)?！?〕差脹監(jiān)視：連續(xù)檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于汽缸上某基準(zhǔn)點(diǎn)〔通常為推力軸承〕的膨脹量，一般采用電渦流探頭進(jìn)行測(cè)量，也可用線性差動(dòng)位移變送器〔LVDT〕進(jìn)行測(cè)量?！?〕缸脹監(jiān)視：連續(xù)監(jiān)測(cè)汽缸相對(duì)于根底上某一基準(zhǔn)點(diǎn)〔通常為滑銷系統(tǒng)的絕對(duì)死點(diǎn)〕的膨脹量。由于膨脹范圍大，目前一般都采用LVDT進(jìn)行缸脹監(jiān)視?！?〕零轉(zhuǎn)速監(jiān)視：連續(xù)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子的零轉(zhuǎn)速狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于某規(guī)定值時(shí)，報(bào)警繼電器動(dòng)作，以便投入盤車裝置。〔5〕轉(zhuǎn)速監(jiān)視：連續(xù)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時(shí)給出報(bào)警信號(hào)或停機(jī)信號(hào)。三、TSI監(jiān)測(cè)的根本參數(shù)(1)機(jī)組的轉(zhuǎn)速監(jiān)視。(2)轉(zhuǎn)子的軸向位移監(jiān)視：用于監(jiān)視轉(zhuǎn)子推力盤相對(duì)于推力軸承的軸向位移。(3)軸系偏心(彎曲)監(jiān)視：用于監(jiān)視轉(zhuǎn)子偏心度的峰--峰值和瞬時(shí)值。(4)機(jī)組的膨脹監(jiān)視：用于監(jiān)視汽缸的絕對(duì)膨脹和轉(zhuǎn)子與汽缸間的軸向膨脹差(脹差)。-1.3mm/+22.5mm(5)機(jī)組的軸系振動(dòng)監(jiān)視，由于大型機(jī)組的軸系比較復(fù)雜，該監(jiān)視系統(tǒng)又可細(xì)分為：1)轉(zhuǎn)子水平方向振動(dòng)〔X方向〕2)軸承垂直方向振動(dòng)〔Y方向〕.汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)125μm〔雙幅〕報(bào)警；250μm〔雙幅〕跳閘發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)127μm〔雙幅〕報(bào)警；254μm〔雙幅〕跳閘(6)支持軸承金屬溫度＜107℃(7)推力軸承金屬溫度＜99℃(8)軸承回油溫度＜77℃(9)排汽溫度≤80℃(10)凝汽器真空＜-93.7KPa-84.7KPa(報(bào)警)-74.0KPa(跳閘)(11)推力軸承磨損跳閘油壓0.2MPa(報(bào)警)0.55MPa(跳閘)(12)

汽門柜內(nèi)-外金屬溫差83℃

高中壓外缸上/下金屬溫差〔高缸〕-42℃/+42℃

高中壓外缸法蘭/螺栓金屬溫差〔高缸〕-30℃/+140℃

左側(cè)中調(diào)門進(jìn)出口金屬溫差83℃

右側(cè)中調(diào)門進(jìn)出口金屬溫差83℃

高中壓外缸上/下金屬溫差〔中缸〕-42℃/+42℃

高中壓外缸法蘭/螺栓金屬溫差〔中缸〕-30℃/+140℃

汽機(jī)TSI監(jiān)測(cè)第二節(jié)電渦流傳感器

渦流傳感器利用高頻磁場(chǎng)與被測(cè)物體間的渦流效應(yīng)原理而制成的非接觸式監(jiān)測(cè)儀表。一、電渦流原理二、電渦流傳感器監(jiān)測(cè)原理三、儀表組成前置器產(chǎn)生一個(gè)低功率無線電頻率〔RF〕信號(hào)，這一RF信號(hào)由延伸電纜送到探頭端部里面的線圈上，在探頭端部的周圍都有這一RF信號(hào)。如果在這一信號(hào)的范圍之內(nèi)，沒有導(dǎo)體材料，那么釋放到這一范圍內(nèi)的能量，都回到探頭。如果有導(dǎo)體材料的外表接近于探頭頂部，那么RF信號(hào)在導(dǎo)體外表會(huì)形成小的電渦流。這一電渦流使得這一RF信號(hào)有能量損失。該損失的大小是可以測(cè)量的。導(dǎo)體外表距離探頭頂部越近，其能量損失越大。傳感器系統(tǒng)可以利用這一能量損失產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓，該電壓正比于所測(cè)間隙。第三節(jié)機(jī)械量的監(jiān)視保護(hù)軸向位移的監(jiān)視保護(hù)轉(zhuǎn)速監(jiān)視熱膨脹監(jiān)視振動(dòng)監(jiān)視軸向位移的監(jiān)視保護(hù)

軸向位移的測(cè)量：

汽機(jī)在運(yùn)行中，由于各種因素，諸如機(jī)組甩負(fù)荷、潤(rùn)滑油壓過低汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊等的變化會(huì)使軸在軸向有所移動(dòng)。如果軸的移動(dòng)太大，會(huì)碰到軸承，二者發(fā)生摩擦，其后果不堪設(shè)想。所以軸向位移是汽機(jī)的一個(gè)重要測(cè)量參數(shù)。汽機(jī)軸向位移測(cè)量是由兩個(gè)獨(dú)立的14mm探頭和一個(gè)3300/20雙通道軸向位移監(jiān)視器組成。通道A和B采取完全對(duì)稱的雙選式結(jié)構(gòu)，以提高系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)利用這兩個(gè)探頭測(cè)量信號(hào)的與門邏輯信號(hào)作為自動(dòng)停機(jī)保護(hù)信號(hào)。轉(zhuǎn)速監(jiān)視熱膨脹監(jiān)視脹差的測(cè)量：機(jī)組啟?；蜻\(yùn)行過程中，由于轉(zhuǎn)子與汽缸質(zhì)量、熱膨脹系數(shù)、熱耗散系數(shù)的不同，轉(zhuǎn)子的溫升和熱膨脹就比汽缸變化的要快，它們之間存在較大的熱膨脹差值，簡(jiǎn)稱脹差。當(dāng)脹差值超過設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的間隙時(shí)，便可能使動(dòng)靜部件發(fā)生碰撞和摩擦，輕那么增加啟動(dòng)時(shí)間，重那么引起機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng)，以致造成機(jī)組損壞事故，因此，密切監(jiān)視和控制脹差的變化。

振動(dòng)監(jiān)視速度傳感器系統(tǒng)的工作原理是基于一個(gè)慣性質(zhì)量和移動(dòng)殼體，傳感器有一個(gè)磁鐵，它被固定在傳感器殼體上，圍繞磁鐵的是一個(gè)慣性質(zhì)量線圈，通過彈簧連在殼體上。當(dāng)機(jī)器的振動(dòng)頻率在慣性