汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）應(yīng)用分析與改進

鄭金成 張衛(wèi)衛(wèi)

（張家港沙洲電力有限公司 215624）

汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）應(yīng)用分析與改進

鄭金成 張衛(wèi)衛(wèi)

（張家港沙洲電力有限公司 215624）

汽輪機是一種可以將蒸汽能量轉(zhuǎn)變成機械功能的可旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備，可以直接運行各類的風機、壓縮機以及發(fā)電機等。然而由于許多因素的干擾，使得汽輪機在正常運行的時候產(chǎn)生了許多問題，對正常的生產(chǎn)工作造成了一定的影響。因此需要對汽輪機的全面監(jiān)測給予一定的重視，進一步強化安全監(jiān)測系統(tǒng)的功能，提高設(shè)備的可靠性能，從而保證機組設(shè)備安全并且可靠地運行。

汽輪機；安全監(jiān)測系統(tǒng)；改進

1 引言

在大中型的火電廠中，對于使用較為頻繁的汽輪發(fā)電機組而言，保證汽輪機轉(zhuǎn)速、軸向位移等參數(shù)保持在一定的可靠范圍內(nèi)是汽輪機安全運行的最基本的條件。如果上述幾個重要的參數(shù)超過一定值時，可能會產(chǎn)生汽輪機飛車、斷葉片以及通流部分動靜磨擦等嚴重的事件發(fā)生。汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）是對汽輪發(fā)電機安全監(jiān)測的重要手段之一，它能夠很好地監(jiān)測汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子以及汽缸的重要工作參數(shù)，這些參數(shù)包含了汽輪機轉(zhuǎn)速、位移、差脹、軸振、瓦振、以及偏心等。TSI系統(tǒng)可以即時的顯示汽輪機的工作狀態(tài)，并且將該工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為輸出信號傳輸至記錄儀和計算機系統(tǒng)，從而使得汽輪機故障診斷及監(jiān)測系統(tǒng)（TDM）能夠根據(jù)傳來的數(shù)據(jù)估算出有效的數(shù)據(jù)，最終避免了汽輪機飛車、斷葉片等故障的發(fā)生，進而TSI系統(tǒng)將信號傳送給汽輪機危急遮斷系統(tǒng)（ETS），通過ETS使得汽輪機發(fā)生跳閘指令，最終保護了汽輪機的安全。

2 汽輪機安全監(jiān)測保護系統(tǒng)（TSI）概述

在火力發(fā)電廠中，汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）的主要作用是監(jiān)測轉(zhuǎn)速，有效監(jiān)測軸振動、軸向位移、脹差、偏心和一些常用的參數(shù)，這些重要參數(shù)對汽輪機的安全穩(wěn)定運行有著重要的作用，而且對于火力發(fā)電量也有一定的影響。TSI系統(tǒng)會向X方向和Y方向的每瓦傳送到數(shù)字信號的汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH），并且反饋信號以及發(fā)出警報給TSI。在TSI被廣泛應(yīng)用過程中，汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)可能存在多個故障，例如電源熱保護、插線板的故障。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，TSI作為故障預(yù)測與診斷汽輪機狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)一直處于相當重要的位置，尤其在汽輪機安全方面。汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）主要由傳感器和智能板件組成，根據(jù)傳感器的傳統(tǒng)性能的基本要求和測試對象，通過各種傳感器的作用，能夠監(jiān)測汽輪發(fā)電機組軸的速度，并實時監(jiān)控脹差等重要參數(shù)偏心和振動。通過這種方式，能夠及時發(fā)現(xiàn)汽輪機故障的原因及產(chǎn)生故障的因素，然后進行故障排除和處理。TSI將“后期維修”、“定期維護”轉(zhuǎn)變到“提前維修”的思維，大大提高了機組的安全性和可靠性，減少維修周期，降低維修成本，使發(fā)電過程不受影響。此外，當有異常情況在機組狀態(tài)，汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）會及時發(fā)出警告信號，TSI顯示子系統(tǒng)將顯示機組運行狀態(tài)，對計算機控制系統(tǒng)和汽輪機故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的輸出信號和測量數(shù)據(jù)的輸出和TSI系統(tǒng)再將信號傳遞給汽輪機ETS（急救關(guān)閉系統(tǒng)），ETS將汽輪發(fā)電機組跳閘，并停止工作，起到保護作用。

3 汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)的改進措施

硬件傳感器是汽輪發(fā)電機組最重要的安全保護裝置之一。它通常是用來保護跳閘輸出的信號選擇的方式。這種方法可以避免誤動作的保護動作，同時也可以避免排斥反應(yīng)的保護。通過將對汽輪機TSI系統(tǒng)振動傳感器通過X軸和Y軸的方向，可以大大增加了系統(tǒng)保護的可能性。此外，對汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI）的電路板，集中所有的振動保護輸出信號，對于過剩缺乏做端口作為水輪發(fā)電機組的正常運行產(chǎn)生嚴重影響。針對以上問題，可以增加一定數(shù)量的繼電器輸出配件和DO在汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI），也將一定數(shù)量的振動保護信號傳輸?shù)娇ǎ虼?，TSI保護功能可以相對較為分散，從而大大降低由于DO對保護誤動作造成的影響。之后加上繼電器板和一定數(shù)量的端口，經(jīng)過信號的傳輸，技術(shù)和維修人員進而需要對各種線路和接線盒進行有效的檢查，以確保系統(tǒng)可以發(fā)揮監(jiān)測功能檢測傳感器能夠良好的工作。

傳統(tǒng)的汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)軟件（TSI）振動跳閘的原則是：瓦振值及其在X和Y方向的矢量值對應(yīng)的振動達到跳閘值的規(guī)定，然后振動會將相應(yīng)的輸出信號。這種邏輯設(shè)計可以限制瓦振值跳柵的極值，從而保護汽輪機不被誤跳閘。在硬件系統(tǒng)中已經(jīng)表明，X軸和Y軸的振動與振動復(fù)合傳感器只能有一個動作，如果復(fù)合振動或X和Y方向軸振動傳感器誤發(fā)信號，會增加復(fù)合振動保護誤動的概率，影響汽輪機的安全和穩(wěn)定運行。因此，該系統(tǒng)軟件可以得到改善，使軸振動保護跳閘邏輯能夠更加清晰，保證保護動作正確的運行。復(fù)合振動的行程保護主要是結(jié)合任意方位的軸承蓋振動值和瓦的對應(yīng)的振動之X和Y方向，以及對應(yīng)方向的瓦振動報警值以及極限的振動報警值。維修人員可以監(jiān)測修改后的復(fù)合振動值。如果復(fù)合振動有較大波動，需要檢查和聯(lián)系維修部門進行確認和處理。

在安裝和調(diào)試的汽輪機安全監(jiān)視系統(tǒng)（TSI），如果特別注意一些細節(jié)，可以大大減少系統(tǒng)故障的頻率，提高了汽輪機的穩(wěn)定性，并延長其使用壽命。

（1）對汽輪機DEH控制系統(tǒng)在運行過程中，其速度大約為3000r/min，對它的控制非常困難，并且波動會達到25r/min。因此，在需要對現(xiàn)場的信號進行有效的控制。

（2）在TSI系統(tǒng)將信號傳輸?shù)狡啓C急救跳閘系統(tǒng)為了防止汽輪機油燒瓦的惡性事故的發(fā)生，你必須保持一定的油壓系統(tǒng)。當汽輪機處于故障時，可根據(jù)供油壓力降，及時進行保護，并將直流潤滑油直接流到汽輪機停機，避免因油燒而導(dǎo)致的汽輪機軸承。

4 結(jié)束語

本文對汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI）進行了分析，為了最大可能保證汽輪機運行的穩(wěn)定性和安全性，對其硬件和軟件保護裝置進行了改進，不斷完善汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)（TSI），使其為汽輪機工作進行全面監(jiān)測，并提供準確的測量數(shù)據(jù)，為汽輪發(fā)電機組的安全經(jīng)濟提供強有力的保證。

[1]王建林.汽輪機安全監(jiān)測系統(tǒng)主控單元設(shè)計[D].哈爾濱理工大學(xué)，2008.

[2]陳楚瑜.新川監(jiān)測系統(tǒng)在汽輪機中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，03：6.

[3]朱虹云.VM600汽輪機安全監(jiān)視保護系統(tǒng)的應(yīng)用與改進[D].華北電力大學(xué)，2011.

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1004-7344（2016）03-0268-01

2016-1-10