汽輪機(jī)儀表使用及發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)

吳治

摘 要：隨著科技的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)控制工作中，儀表所發(fā)揮的工作性能愈發(fā)重要，其在工業(yè)領(lǐng)域所占的比例也越來(lái)越多，完善儀表系統(tǒng)的智能化十分有必要。本文就在汽輪發(fā)電機(jī)的安裝以及檢測(cè)過(guò)程中，詳細(xì)研究并討論了汽輪機(jī)設(shè)備中儀表使用方法及過(guò)程。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)儀表 發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè) 安裝與使用

中圖分類號(hào)：TK264 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（c）-0067-02

使用汽輪機(jī)設(shè)備時(shí)，在對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，通常會(huì)使用到儀表，以確保汽輪機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證汽輪機(jī)設(shè)備能夠充分發(fā)揮功能，必須重視儀表的調(diào)試以及安裝工作。本文詳盡描述了在施工過(guò)程中，6000kW的汽輪機(jī)設(shè)備儀表的安裝和監(jiān)控。

1 轉(zhuǎn)子軸向位移測(cè)量

在進(jìn)行測(cè)量汽輪機(jī)軸位移的過(guò)程中，通常采用的測(cè)量方法是電感式測(cè)量方法，對(duì)比傳統(tǒng)的電容式測(cè)量方法，該方法的測(cè)量結(jié)果更為精確，測(cè)量過(guò)程更為穩(wěn)定。該方法進(jìn)行測(cè)量的思路是，憑借磁飽和穩(wěn)壓器、顯示儀表、控制器以及變送器4個(gè)設(shè)備，其中，變送器所發(fā)揮的作用是，把轉(zhuǎn)子位移機(jī)械的量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電壓的變量，同時(shí)憑借控制器進(jìn)行測(cè)量，并且將測(cè)量的部分顯示給儀表，儀表所顯示的值為軸向位移值，但是，如果軸向位移值的波動(dòng)范圍大于0.8mm或者小于0.88mm的時(shí)候，必須立即停止工作進(jìn)行關(guān)機(jī)，防止燒瓦現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步確保軸向位移對(duì)汽輪機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作。

2 軸向位移變送器的安裝

安裝軸向位移表的過(guò)程中，需要憑借千斤頂把汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子移向固定的一側(cè)，通過(guò)發(fā)電機(jī)的側(cè)緊靠工作面或者推力瓦塊的非工作面將轉(zhuǎn)子的推力盤(pán)固定在汽輪機(jī)軸的承座上，然后再憑借變送器，將其安裝在支架上，以確保汽輪機(jī)的軸中心和變送器的中心可以保持垂直的狀態(tài)[1]。調(diào)整間隙，并且憑借塞尺測(cè)量轉(zhuǎn)子凸緣以及變送器端頭中間的鐵芯之間所存在的間隙，如果間隙值不能夠滿足相應(yīng)的要求，可以通過(guò)在軸承與支架之間墊片的添加進(jìn)行調(diào)整，并且憑借鉆鉸定位，對(duì)已經(jīng)調(diào)整的間隙數(shù)值進(jìn)行銷(xiāo)孔，從而達(dá)到可以全面對(duì)間隙進(jìn)行調(diào)整的目的，通過(guò)磁性千分表進(jìn)行相應(yīng)數(shù)值的讀取。在數(shù)字讀取的過(guò)程中，特別注意，千分表的安裝位置為變送器的端頭處，在接觸的過(guò)程中，盡量保持方向處于垂直方向，逆時(shí)針進(jìn)行機(jī)械指示手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，調(diào)整的螺絲和已經(jīng)退出的螺絲頂桿必須緊靠，這樣才能使得轉(zhuǎn)子的凸緣和變送器的側(cè)鐵芯的位置才能緊靠，進(jìn)一步鎖緊螺釘，如果調(diào)整千分表的指數(shù)為零的時(shí)候，必須順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)樽兯推髟谡{(diào)節(jié)的螺絲杠桿的推動(dòng)作用下，會(huì)以弧形的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，直至轉(zhuǎn)子的凸緣和變送器的鐵芯處于緊靠狀態(tài)，才能重新將千分表進(jìn)行調(diào)整至零位，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，同時(shí)觀察千分表，旋轉(zhuǎn)至讀數(shù)等于0.65。這時(shí)，就要對(duì)間隙值進(jìn)行調(diào)整，用總的間隙值減去0.65mm，可以得到另外一個(gè)間隙值，然后調(diào)整千分表，當(dāng)千分表的讀數(shù)為零時(shí)，可以當(dāng)作軸向位移的零位值，然后進(jìn)一步調(diào)整手輪的機(jī)械指示，使其處于零位上。

3 指示儀表校驗(yàn)和保護(hù)動(dòng)作值整定

3.1 指示儀表的刻度

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，可以進(jìn)一步減小間隙，使得儀表的下限值等于千分表讀數(shù)，全面徹底地調(diào)整控制器的電位器，旨在使得千分表讀數(shù)和儀表指示值能夠完全重合，逆時(shí)針進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的旋轉(zhuǎn)，使得間隙進(jìn)一步加大，使得千分表讀數(shù)和千分表指示值能夠互相符合，然后，分別順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的旋轉(zhuǎn)，確保千分表讀數(shù)和指示值能夠一一對(duì)應(yīng)。

3.2 汽輪機(jī)相應(yīng)的膨脹測(cè)量

啟動(dòng)汽輪機(jī)時(shí)，不論是運(yùn)行工況發(fā)生變化還是停機(jī)的過(guò)程，都會(huì)因?yàn)闇囟劝l(fā)生變化，使得氣缸和轉(zhuǎn)子發(fā)生一定程度的熱膨脹，但是這類熱膨脹的程度并不一致，因?yàn)楣r有所不同，所以膨脹之間存在一定的差值，這個(gè)差值也被稱為脹差，如果氣缸的膨脹量小于轉(zhuǎn)子的膨脹量，那么脹值為正值，如果氣缸的膨脹量大于轉(zhuǎn)子的膨脹量，那么脹值為負(fù)值。啟動(dòng)汽輪機(jī)的過(guò)程中，所發(fā)生的變化是由熱變冷，氣缸因?yàn)槭軣釙?huì)發(fā)生一定的熱膨脹。氣缸在發(fā)生膨脹的過(guò)程中，因?yàn)榛N(xiāo)系統(tǒng)的死點(diǎn)處于不同的位置，可以向低壓的一側(cè)或者高壓的一側(cè)進(jìn)行伸長(zhǎng)[2]。熱子發(fā)生膨脹的過(guò)程中，因?yàn)闊嶙訒?huì)受到推力軸承一定的限制作用，伸長(zhǎng)的方向只能側(cè)向低壓的一側(cè)順著軸向進(jìn)行，因?yàn)檗D(zhuǎn)子的體積相對(duì)較小，而且轉(zhuǎn)子會(huì)因?yàn)橹苯邮艿秸羝臎_擊，所以轉(zhuǎn)子不管是溫度的升高還是發(fā)生熱膨脹的速度都會(huì)較快。然而氣缸的體積相對(duì)比較大，不管是溫度升高的速度還是熱膨脹的速度都相對(duì)較慢，在氣缸以及轉(zhuǎn)子的熱膨脹反應(yīng)還未達(dá)到穩(wěn)定之前，轉(zhuǎn)子和氣缸之間具有較大的脹差，這時(shí)的脹差為正值。在汽輪機(jī)停止運(yùn)行工作的過(guò)程中，氣缸進(jìn)行冷卻收縮的溫度較轉(zhuǎn)子冷卻收縮的時(shí)間段，這時(shí)，氣缸和轉(zhuǎn)子之間的脹差較大，這時(shí)的脹差為負(fù)值。汽輪機(jī)如果增加了一定的負(fù)荷后，隨著氣缸和轉(zhuǎn)子受熱狀態(tài)越來(lái)越穩(wěn)定，熱膨脹值也越來(lái)越飽和，氣缸和轉(zhuǎn)子之間的脹差也會(huì)越來(lái)越小，直到保持某個(gè)特定值不變。動(dòng)靜片和汽輪機(jī)軸封之間具有較小的軸向間隙，如果它們具有過(guò)大的脹差，這個(gè)脹差大于動(dòng)靜片和轉(zhuǎn)子軸封之間的間隙，那么就會(huì)促使動(dòng)靜部件發(fā)生一定的摩擦，繼而會(huì)造成機(jī)組劇烈的振動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生損壞，甚至發(fā)生安全事故。所以，脹差如果達(dá)到一定的允許范圍，應(yīng)該立即發(fā)出信號(hào)，方便專業(yè)的人員發(fā)現(xiàn)并及時(shí)采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行機(jī)組安全的保護(hù)工作。

3.3 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量

在汽輪機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，汽輪機(jī)的運(yùn)行速度通常是根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行保持，如果發(fā)生事故，通常是因?yàn)槠啓C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度嚴(yán)重超過(guò)了極限速度，這就使得汽輪機(jī)出現(xiàn)十分嚴(yán)重的損壞，所以，應(yīng)該格外注意機(jī)組安全的保護(hù)。想要實(shí)現(xiàn)保護(hù)機(jī)組的安全，必須嚴(yán)格地、實(shí)時(shí)地監(jiān)控汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，另外6000kW汽輪機(jī)的測(cè)量速度裝置中需要設(shè)置超速保護(hù)裝置，通常所應(yīng)用的是磁性的轉(zhuǎn)速傳感器，在進(jìn)行傳感器探頭的安裝過(guò)程中，必須確保探頭的位置位于齒輪的正對(duì)方，調(diào)整齒輪和測(cè)速的探頭之間的間隙，保證間隙在1mm左右，在旋轉(zhuǎn)軸的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)必須帶動(dòng)齒輪進(jìn)行，依據(jù)磁鋼的磁路分布進(jìn)行齒輪上的測(cè)速頭的分布，在進(jìn)行分布的過(guò)程中，線圈兩端處產(chǎn)生電壓的脈沖信號(hào)的過(guò)程中，必須依據(jù)電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行。功率為6000kW的汽輪機(jī)在進(jìn)行運(yùn)行的過(guò)程中，通常憑借SQS書(shū)型的磁性轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行，這種類型的傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)，最主要的優(yōu)點(diǎn)是，這類傳感器不需要和外接電源進(jìn)行連接，在信號(hào)輸出的過(guò)程中，可以較為順利地將較大的信號(hào)輸出，這種類型的傳感器所發(fā)出的信號(hào)也能和其具有的主要的干擾性進(jìn)行匹配，可以顯示出汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

3.4 汽輪機(jī)的測(cè)溫測(cè)壓

不論是測(cè)溫方式還是測(cè)壓方式，都可以確保汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，溫度和壓力如果出現(xiàn)過(guò)高的現(xiàn)象，汽輪機(jī)就會(huì)自動(dòng)將主汽閥進(jìn)行關(guān)閉，使得汽輪機(jī)在停機(jī)檢測(cè)并安裝測(cè)溫測(cè)壓傳感器的過(guò)程中，確保壓力和溫度可以滿足一定的安裝方式，如果在一根管道上同時(shí)進(jìn)行壓力和溫度的安裝，需要依據(jù)介質(zhì)的方向?qū)y(cè)壓的裝置放置在測(cè)溫裝置的前方，在進(jìn)行壓力取值的過(guò)程中，不可以在變徑彎頭的位置進(jìn)行取壓，使得測(cè)溫的元件感溫探頭會(huì)逆著介質(zhì)的方向進(jìn)行插入。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)汽輪機(jī)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，必須確保在正確的安裝方式的前提下，進(jìn)行精準(zhǔn)的取點(diǎn)，汽輪機(jī)儀表安裝的過(guò)程中，不允許出現(xiàn)任何的失誤操作，嚴(yán)格確保每一項(xiàng)工作參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值足夠精準(zhǔn)，為確保汽輪機(jī)穩(wěn)定的工作狀態(tài)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)為了保證汽輪機(jī)可以充分的發(fā)揮作用，儀表的調(diào)試以及安裝工作必須引起足夠的重視，為日后的工業(yè)生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 郝亮亮，吳俊勇，孫宇光，等.無(wú)分支電流互感器的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路監(jiān)測(cè)方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29（3）：189-195.endprint