汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝及影響振動(dòng)測(cè)量的原因分析
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論文導(dǎo)讀：汽輪機(jī)熱工監(jiān)視和保護(hù)系統(tǒng)以及由其所組成的信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)和保護(hù)控制系統(tǒng)，是保護(hù)汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。汽輪機(jī)振動(dòng)及監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)是為了監(jiān)視汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中主軸和軸承的振動(dòng)狀況及大軸彎曲而設(shè)計(jì)的，它由振動(dòng)監(jiān)視組件，速度監(jiān)視組件和偏心監(jiān)視組件三部分組成，每個(gè)部分可由用戶的需要提供若干組件，以完成用戶需要監(jiān)視的測(cè)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)，設(shè)計(jì)
1 汽輪機(jī)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)概述
汽輪機(jī)熱工監(jiān)視和保護(hù)系統(tǒng)以及由其所組成的信號(hào)報(bào)警系統(tǒng)和保護(hù)控制系統(tǒng)，是保護(hù)汽輪機(jī)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。隨著機(jī)組容量的增大，汽輪機(jī)安全監(jiān)視和保護(hù)就顯得更加重要，同時(shí)對(duì)汽輪機(jī)的安全監(jiān)視和保護(hù)裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性也提出了更高的要求。汽輪機(jī)振動(dòng)及監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)是為了監(jiān)視汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中主軸和軸承的振動(dòng)狀況及大軸彎曲而設(shè)計(jì)的，它由振動(dòng)監(jiān)視組件，速度監(jiān)視組件和偏心監(jiān)視組件三部分組成，每個(gè)部分可由用戶的需要提供若干組件，以完成用戶需要監(jiān)視的測(cè)點(diǎn)。其中監(jiān)視振動(dòng)組件和偏心監(jiān)視組件配渦流傳感器，用來監(jiān)視主軸的振動(dòng)狀況，渦流傳感器的輸出信號(hào)大小為－4—-20V，它是一個(gè)含有直流分量的交流信號(hào)，速度監(jiān)視組件配電磁式傳感器，用來監(jiān)視軸瓦的振動(dòng)情況。
2 TSI系統(tǒng)的安裝調(diào)試過程
汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的大小直接關(guān)系到機(jī)組能否安全運(yùn)行，而對(duì)于發(fā)電廠來說安全就是最大的經(jīng)濟(jì)效益。論文格式。正確地完成TSI系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試，是保障TSI系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量、正確動(dòng)作的先決條件。引起機(jī)組TSI系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)過大或者不正常的原因有很多，既有設(shè)計(jì)制造方面的原因，也有運(yùn)行方面的原因，還有安裝和檢修等方面的原因。
安裝和調(diào)試需要進(jìn)行以下工作：
(1)傳感器的安裝位置要合理，以求最大限度地反映出機(jī)組軸系在此處變化的真實(shí)情況。
(2)傳感器安裝支架的剛性、機(jī)加工精度、移動(dòng)和固定方式等既要滿足測(cè)量要求，又要便于安裝、定位和檢修。
(3)對(duì)于新購置的傳感器，根據(jù)條件，可以進(jìn)行校驗(yàn)，保存原始數(shù)據(jù)。對(duì)原先使用過的傳感器，安裝前必須進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)，以便做到心中有數(shù)。對(duì)于線性或頻率響應(yīng)較差的傳感器，安裝前要進(jìn)行線性調(diào)校，或進(jìn)行更換。
(4)系統(tǒng)安裝前，對(duì)各測(cè)量模塊的各個(gè)通道功能要進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)。有條件的可以利用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源進(jìn)行定量校驗(yàn)。
(5)傳感器延長(zhǎng)電纜、前置器、測(cè)量線路連接要正確、牢固，屏蔽和接地良好。
(6)對(duì)于電渦流傳感器，最好同與其配對(duì)的前置器成套安裝。
(7)對(duì)有源轉(zhuǎn)速傳感器，除注意合理的安裝間隙外，更要注意正確的安裝方向。
(8)對(duì)于軸位移、脹差和缸脹傳感器，安裝定位時(shí)要注意與運(yùn)行人員習(xí)慣的測(cè)量指示方向相一致。
(9)傳感器準(zhǔn)確定位后，可以利用推軸(有條件的情況下)或塞尺對(duì)各測(cè)量回路進(jìn)行定性和定量檢驗(yàn)。
(10)對(duì)測(cè)量線路進(jìn)行自監(jiān)測(cè)功能的檢驗(yàn)。
(11)對(duì)冗余電源系統(tǒng)進(jìn)行掉電或切換試驗(yàn)。
(12)正確設(shè)置運(yùn)行、報(bào)警和保護(hù)參數(shù)。
(13)有條件的情況下，可利用模擬信號(hào)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行功能性測(cè)試。論文格式。
(14)要詳細(xì)記錄安裝調(diào)試中所涉及的所有數(shù)據(jù)并整理存檔，以備日后核查。
3.對(duì)影響振動(dòng)的幾點(diǎn)分析
安裝和檢修對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響非常大，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)很多機(jī)組的振動(dòng)過大都是由于安裝和檢修不當(dāng)引起的，或者說機(jī)組的振動(dòng)很多時(shí)候都是可以通過安裝或檢修來解決的。在系統(tǒng)的安裝和調(diào)試過程中，要做到合理準(zhǔn)確地安裝和定位測(cè)量傳感器和傳感器支架，規(guī)范連接測(cè)量線路，正確設(shè)置運(yùn)行、報(bào)警和保護(hù)參數(shù)。在整個(gè)安裝和調(diào)試過程中，要記錄每1個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，真正做到有據(jù)可查、有章可循，確保各個(gè)工作環(huán)節(jié)均正確無誤。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，下面介紹對(duì)機(jī)組振動(dòng)有明顯影響的幾個(gè)方面。
3.1 軸承標(biāo)高
不管是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其兩端都是由軸承支撐的，如果兩端的軸承標(biāo)高不在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，則兩端軸承的負(fù)荷分配就不合理。負(fù)荷較輕的一邊，軸瓦內(nèi)的油膜形成不好或者根本不能建立油膜，如果這樣，極易誘發(fā)機(jī)組的自激振動(dòng)包括油膜振動(dòng)和汽流激振等；負(fù)荷較重的一邊，軸瓦烏金溫度肯定偏高，當(dāng)軸瓦烏金溫度達(dá)到一定值時(shí)，很容易產(chǎn)生碾瓦現(xiàn)象，從而引發(fā)機(jī)組的振動(dòng)。
因此在機(jī)組大修或者安裝期間，應(yīng)該根據(jù)制造廠家的建議，再結(jié)合各廠的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組軸承標(biāo)高進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)整。因?yàn)橹圃鞆S家提供的數(shù)據(jù)是根據(jù)機(jī)組冷態(tài)時(shí)的情況再綜合一般機(jī)組受熱后膨脹的情況得出的，由于各臺(tái)機(jī)組的實(shí)際情況不盡相同，因此受熱后的膨脹也不完全一樣，所以必須結(jié)合各廠的實(shí)際情況對(duì)機(jī)組軸承標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。
3.2 機(jī)組中心
嚴(yán)格講，機(jī)組中心應(yīng)包括轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度、支撐轉(zhuǎn)子各軸承的標(biāo)高、軸系連接的同心度和平直度。關(guān)于軸承標(biāo)高對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響，前面已經(jīng)講到。現(xiàn)重點(diǎn)介紹其他兩個(gè)方面。
如果轉(zhuǎn)子與汽缸或靜子的同心度偏差過大，則可能會(huì)引起汽流激振、電磁激振和動(dòng)靜碰磨。若碰磨發(fā)生在轉(zhuǎn)軸處，則會(huì)使轉(zhuǎn)子發(fā)生熱彎曲而引起不穩(wěn)定普通強(qiáng)迫振動(dòng)。
當(dāng)聯(lián)軸器法蘭外園與軸頸不同心、聯(lián)軸器法蘭止口或螺栓孔節(jié)園不同心、端面飄偏、連接螺絲緊力明顯不對(duì)稱時(shí)，不論圓周和端面如何正確，當(dāng)把連接螺栓擰緊后，都會(huì)使連接軸系不同心和不平直，還會(huì)使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生預(yù)載荷。當(dāng)轉(zhuǎn)子處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，軸系同心度和平直度會(huì)直接產(chǎn)生振動(dòng)的激振力，引起機(jī)組的振動(dòng)。
3.3 軸承自身特性
軸承自身特性對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響主要包括軸瓦緊力、頂隙和連接剛度等幾個(gè)方面。軸瓦緊力和頂隙主要影響軸承的穩(wěn)定性，如果軸承的穩(wěn)定性太差，在外界因素的影響下容易使機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)。軸承的連接情況主要對(duì)軸承剛度產(chǎn)生影響，若軸承剛度不夠，在同樣大小的激振力下引起的振動(dòng)較大，所以必須將軸承各連接螺栓擰緊，在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于連接螺栓未擰緊而引起振動(dòng)的現(xiàn)象。
3.4滑銷系統(tǒng)
不論是汽輪機(jī)還是發(fā)電機(jī)，當(dāng)機(jī)組帶負(fù)荷受熱后都要產(chǎn)生膨脹，而又不能讓其自由膨脹，滑銷系統(tǒng)就是用于引導(dǎo)機(jī)組膨脹的。當(dāng)由于某種原因使滑銷系統(tǒng)卡澀時(shí)，機(jī)組的膨脹就會(huì)受到限制，當(dāng)機(jī)組的膨脹受到限制時(shí)就會(huì)引起機(jī)組較大的振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)以至于不能開機(jī)或者引起動(dòng)靜碰磨，從而造成更大的破壞。由于膨脹受到限制而無法開機(jī)的現(xiàn)象在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)，因此在檢修和安裝期間應(yīng)該對(duì)此引起高度重視。
3.5 動(dòng)靜間隙
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸和軸封之間以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間都存在間隙。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與汽缸之間的間隙過大時(shí)，汽輪機(jī)內(nèi)效率會(huì)降低；當(dāng)汽輪機(jī)與軸封之間的間隙過大時(shí)可能引起蒸汽外漏或者空氣內(nèi)漏，從而影響機(jī)組的效率和真空；當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙過大時(shí)同樣會(huì)影響發(fā)電機(jī)的效率。但是，它們之間的間隙又不能過小，否則將引起動(dòng)靜碰磨，進(jìn)一步會(huì)使機(jī)組的振動(dòng)變化，以至于機(jī)組的振動(dòng)超標(biāo)。因此合理調(diào)整隔板汽封、端部汽封以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與靜子之間的間隙是非常重要的。論文格式。
3.6轉(zhuǎn)子中心孔
現(xiàn)代汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子大軸大都留有中心孔，在中心孔兩端用堵頭封堵，如果不慎讓異物（包括油、水等）進(jìn)入中心孔，機(jī)組肯定會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)異常的現(xiàn)象。
4 結(jié)語
為使TSI系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量、正確動(dòng)作，安裝人員要熟悉TSI系統(tǒng)的測(cè)量原理，熟練掌握傳感器安裝、調(diào)試和模塊參數(shù)設(shè)置，并要記錄它們的全過程。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常參數(shù)指示時(shí)，要根據(jù)日常維護(hù)工作中積累的經(jīng)驗(yàn)，迅速判斷出大致的原因所在，以便向相關(guān)部門做出合理的解釋。
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