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汽轮机TSI系统应用分析与构建探究

作者:jnscsh   时间:2022-04-15 08:43:29   浏览次数:

【摘 要】TSI系统是汽轮机安全稳定运行的重要保障,是汽轮机系统的重要组成部分。汽轮机的运行环境复杂,且高速运行状态,要求对转速监视、振动监视、缸胀监视等的科学构建,这是保障汽轮机安全稳定运行的重要保障。TSI系统涉及面广,要求TSI系统应着力于监测功能的生成,实现对各要素的科学监视。本文立足汽轮机TIS系统的理论研究,从汽轮机TSI探头布置、转速监视、振动监视、缸胀监视等方面,具体阐述了汽轮机TSI系统汽轮机TSI系统的构建措施。

【关键词】汽轮机;TSI系统;应用;构建措施

中图分类号: TK268 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)25-0063-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.25.030

Application Analysis and Construction of TSI System for Steam Turbine

LI Meng-zhou

(SHAANXI JINTAI CHLOR-ALKALI CHEMICAL CO.,LTD, Shanxi Yulin 718100, China)

【Abstract】TSI system is an important guarantee for the safe and stable operation of steam turbine and an important part of the steam turbine system. The operation environment of steam turbine is complex and high-speed, which requires the scientific construction of speed monitoring, vibration monitoring and cylinder expansion monitoring, which is an important guarantee for the safe and stable operation of steam turbine. TSI system covers a wide range of areas, which requires that TSI system should focus on the generation of monitoring functions to achieve scientific monitoring of various elements. Based on the theoretical research of the turbine TIS system, this paper elaborates the construction measures of the TSI system of the turbine TSI system from the aspects of the arrangement of the TSI probe, speed monitoring, vibration monitoring and cylinder expansion monitoring.

【Key words】Steam turbine; TSI system; Application; Construction measures

0 前言

在汽轮机的系统构建中,安全监测系统(TSI)是核心,是实现汽轮机安全稳定运行监测的重要保障。在实践应用中,TSI系统的构建,关键在于探头的合理布置、监视检测效能的有效生成,为汽轮机的安全稳定运行提供良好的环境条件。在汽轮机高速运转状态,机组出现故障等问题,极易造成元件设备的损坏。为此,在汽轮发动机运行中,TSI系统的有效应用,能够更好地监测汽轮运行状态,通过机组运行信息的监测反馈,为汽轮机运行管理提供可靠依据,发挥着重要作用。本文立足对TSI系统的理论研究,就如何实现汽轮机TSI系统的应用构建,做了如下具体阐述。

1 汽轮机TSI探头布置

在TSI系统构建中,探头的布置与安装尤为重要,直接关系到系统监测的有效性。在探头布置中,应注重监测点的合理设置,通过科学合理的安装,最大程度地发挥监测系统的效能。如图1所示,是汽轮机TIS的探頭布置图。从中可以知道,在1-9的位置上,分别安装有监测探头,并且分别负责不同状态下的监测。如,探头1是转速超速保护探头、探头4是轴承座振动探头。通过对不同位置、不同功能的设置,构建完善的探头监测体系,为汽轮机的安全稳定运行,提供了有力保障,同时也系统功能的实现提供了保障。

2 汽轮机转速监视

在汽轮机的运行中,处于高速旋转状态,如出现转速失控等情况,极易造成超速等问题,影响到汽轮机的安全稳定运行。发动机、汽轮机等设备的零部件,在高速运行状态下,需要承受巨大的离心力。一旦转速失控,则会导致离心力急剧增大,对转动部件造成损坏,甚至出现“甩飞”的危险。因此,在TIS系统的构建中,实现对汽轮机转速监测,能够更好地调控汽轮机的转速,并做好相关超速的保护措施。具体而言,汽轮机转速的监测,主要涉及到以下几个方面:

(1)转速监视器。在实际当中,汽轮机转速监测一般使用3个探头,处于相邻位置上的电涡流探头。通过转速监视器,实现对汽轮机专属的持续测量。一旦出现转速超出设定标准值时,监视器则发会预警,并将预警信号反馈至监控室,以便于保护措施的实施。

(2)键相传感器。汽轮机每转一次,则会产生一次脉冲电压,即为键相器信号。通过该型号实现对汽轮机轴的转数进行测量,并在测量的同时,对振动机的相位角,构建相关参数坐标,确保汽轮机运行的安全与稳定。

3 汽轮机振动监视

由于汽轮机处于高速运转状态,设备元器件均会出现不同层度的振动,一旦振动超出设定标准,则会影响到设备机组的运行安全,甚至出现设备严重损坏的危险。为此,在振动监视的构建中,主要在探测点上,通过对频率、振幅等数值的监测,实时了解机组运行中的振动情况。

在汽轮机的振动监視中,需要对轴承、大轴等进行严密监视,一旦出现超阈值等情况,需要发出报警信号,并通过脉冲信号的驱动,实现对控制回路的有效保护。此外,在对汽轮机轴的相对振动监测中,主要采用电涡流探头;而在轴承座振动监测中,则采用惯性式速度探头,以更好的监视振动的情况。因此,对于汽轮机而言,高速运转的状态,要求对各振动点进行监视,以更好的判断设备运行情况。一旦出现机组运行振动超出监测标准值域,可能导致设备严重受损,影响人生安全及设备运行的经济性。

4 汽轮机缸胀监视

在汽轮机处于启动或停机的状态之下,若由于温度出现变化,则易出现热膨胀,导致汽轮机气缸热胀不均匀,而影响机组的运行安全。(1)汽轮机缸胀在热胀不均的情况之下,易出现静摩擦或卡涩,而导致设备出现运行故障;(2)在不同程度的热膨胀之下,汽轮机的台板滑销系统会出现不定规则、方向的膨胀,进而导致汽轮机运行故障问题的发生。因此,在汽轮机的运行监测中,需要对机组气缸胀情况进行全方面检测,为运行状态的有效判断提供可靠依据。

在汽轮机缸胀监测中,一般采用2只LVDT探头,通过汽轮机转子与气缸相对膨胀的差值,判断汽轮机缸胀的实际情况,进而及时了解汽轮机的运行状态。当汽轮机缸胀超过预设值,则会导致轴向间隙出现偏差,引发静部件摩擦的产生,机组运行中出现剧烈振动。为此,在汽轮机转子与气缸的部位安装热膨胀装置,进行热膨胀监测,确保运行安全。

5 结束语

综上所述,汽轮机在运行安全的构建中,TSI系统尤为重要,是实现汽轮机运行全方位监测,判断机械运行的状态,为故障的科学防范及处理提供可靠依据。TSI系统的构建涉及面广,对监测点、探头的布局,都具有较高要求,这就确保TSI系统效能的重要保障。在本文探讨中,汽轮机TSI系统的构建,关键在于实现各监视部位的合理布置,对气缸热膨胀、振动等进行全方位监测,保障运行安全。

【参考文献】

[1]姜烈伟.Bently 3500应用于300MW机组TSI系统中信号失真的问题研究[J].中国电力(学术版),2017(08).

[2]胡磊.汽轮机控制系统的应用实践分析与研究[J].化工设计通讯,2017(12).

[3]田爱军.火电厂热工设备保护系统优化分析与研究[J].工业技术创新,2016(07).

[4]姜烈伟.Epro MMS6000应用于TSI系统中的问题研究[J].自动化仪表,2017(10).

[5]刘国辉.TSI系统在西柏坡电厂中的应用及故障分析[J].现代信息科技,2018(04).

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