论文部分内容阅读
【摘要】本文主要是对我国目前火电厂使用的一些常规汽轮机的监视仪表（TSI）振动测量保护逻辑和组合方式进行探讨，并对此提出了改进措施。希望日后相关的工作人员在对此进行改造时，该文章能够对此起到参考作用。让我国以后该系统的运行更加安全和可靠，且对相关企业和部门经济效益的提升有很大的帮助。
【关键词】汽轮机；TSI；振动测量；保护逻辑；组合方式
我国的火电厂汽轮机的保护系统主要是TSI系统，该保护系统可以说是最重要的测量设备。其系统运行的原则是：当汽轮机轴系机械系统发生故障时，该保护控制系统可以在合适的时机对汽轮机发出停止运行的指令，确保未发生安全故障机组的正常运行以及其安全。要设计一个合理的TSI测量信号保护逻辑组合方式，这个设计要做到既可以有效的阻止和纠正错误动作，还要确保其准确性和可靠性，要避免或减少错误的信号输出。目前我国绝大多数的发电厂都未对保护逻辑的原始程序进行修改，因为在技术不过关的前提下，随便修改很容易对机组带来不必要的安全风险，但依然有少数的电厂根据自身的需要有对保护逻辑组合方式进行重新设置。
1.汽轮机监测保护系统概述
TSI保护系统主要是由以下两个子系统组成。一是信号报警系统，二是保护控制系统。对于汽轮机来说，这两个子系统是保证其安全运行的重要设备。并且目前我国的机组容量正在不断的加大，对于这种现状，其安全监视和保护措施就更加显得重要了。而且随着相关企业和部门的要求，对汽轮机保护装置的准确性和可靠性也是要求更高了。对于汽轮机保护系统的设计，与汽轮机在运行过程中主轴和轴承的振动状况有很大的关系，主要就是针对这两个部位设计的。当然在设计的过程中，还要考虑到大轴的弯曲状况。任何一点失误，都会最终导致保护系统的瘫痪。TSI保护系统除了由上述的两个子系统组成外，其核心组件就是偏心监视组件、速度监视组件和振动监视组件这三种组件。但这三种组件可以因为用户的需要来进行相应的改变，以便以适应用户的需求。在这三种组件中，监视振动组件与偏心监视组件一般都与涡流传感器配合着使用，主要用来对主轴的振动状况进行监视。而另外的速度监视组件通常与电磁式传感器配合着使用，主要用来对轴瓦的振动情况进行监视。
2.TSI测量的机理与逻辑组合方式
TSI振动测量主要是对汽轮机的转速、转子偏心、缸体绝对膨胀、转子相对膨胀和轴承绝对振动等进行测量与保护。[1]对汽轮机转速的测量为重点测量对象，且对它的测量也与其它部位的测量有些不同。其主要原因是因为我国目前绝大多数的机组都自身携带着数字式电液控制系统，这个系统也可以对汽轮机的转速进行测量。在这种情况，我们再使用TSI对其进行保护，可以起到双重防护的效果。并且在事故发生的第一时间，TSI还可以直接通过保护信号开启电磁阀，然后泄去抗燃油并关闭主汽阀，让发生故障的汽轮机快速停止运转。与汽轮机的运转相比，偏心、轴位移和相对膨胀的保护逻辑组合方式则相对较简单，因为它们都是一个独立的系统。与此同时，我们对转子的相对振动与轴承的绝对振动这两种测量还必须要进行相应的保护逻辑组合。采用了这种方式以后，最大的好处就是可以降低汽轮机安装和检测的难度。而且在进行保护逻辑组合时，轴承的绝对振动我们主要是采用垂直分布的方式。
3.对影响振动几点问题的分析与研究
汽轮机的进行前期安装和后期检修对其振动的影响非常大。根据相关的资料和我们的现场实践可知，很多情况下，汽轮机的振动过大都与安装和检修的不当有很大的关系。从某种意义上来说，振动过大就是由安装和检修的不合理直接引起的。[2]但从一个相反的角度来说，正确的安装与合理的检修可以降低汽轮机的振动，有积极的作用。所以，我们要想降低安全事故率，在系统最初的安装和调试过程中，对测量传感器和支架的安装一定要做到合理且准确。要力求系统的测量线路连接规范，还要让相关的参数都设置正常，要避免失误的出现。对于这点，这就需要我们的工作人员在进行安装和调试时一定要认真做好相应的记录，做到事故出现能够有据可查。下面本文将总结出了以下几个对机组振动有明显影响因素。[3]
3.1轴承标高
汽轮机与发电机的转子都是由两端的轴承支撑的。如果当初的工作人员在进行安装时，因为不细心等原因导致轴承两端的标高不在同一高度的话，就会使两端轴承负荷的分配不均匀。这种现象就会导致负荷较轻的一边轴瓦内不能形成完好的油膜，进而诱发汽轮机机组的自激振动等现象产生。反之，轴承负荷较重的一端。会因为摩擦过大，导致轴瓦乌金温度偏高，一旦这个温度达到一定的高度后，碾瓦现象就会相距产生，进而引发机组的振动。因此，为了避免这种现象的产生，我们进行汽轮机的安装和检修时，一定要根据制造厂家的建议以及各厂的实际情况认真的调整轴承标高。[4]
3.2机组中心
严格的来说，我们所指的机组中心应包括转子的同心度和各轴承的标高等系统。影响汽轮机振动的因素除了上面我们所讲述的关于轴承标高这个问题以外，以下两个方面的影响也是非常巨大的。第一是若转子的同心度偏差过大，会引起汽轮机的振动。因为转子的同心度偏大会导致汽流激振等现象的产生。第二就是若碰磨发生在转轴处，同样也会引起汽轮机的振动，因为在转抽处的碰磨过激烈会导致转子发生热弯曲进而引起强迫振动。我们在进行汽轮机的安装时，在机组中心这方面，我们除了要注意上述的问题外。合理的解决好轴颈、螺丝孔等的同心问题也是相当重要的，因为这些问题为直接引发激振力。且若它们没有在安装时处理好，转子在旋转时还会产生预载荷等现象，进而导致汽轮机无法正常运行。还有一点就是，轴承自身的特性也对机组的振动有很大的影响，例如轴瓦紧力和连接刚度等。其中轴瓦紧力对轴承稳定性的影响还是相当巨大的，它的稳定性太差和直接与外界因素相结合进而导致机组振动的超标，对汽轮机的正常工作造成影响。[5]
3.3滑销系统
通过相应的物理原理我们可以知道，任何材料在受热后都或多或少的会发生膨胀现象。当然，汽轮机也不例外，当机组的工作量超过理论负荷后，就会因为受热后产生膨胀。但是，当汽轮机受热膨胀后，我们又不能让其自由膨胀，必须采用相应的措施对其进行阻止。在这时，滑销系统就会发生相应的物理变化，进而让机组的正常膨胀受阻，进而引起汽轮机较大的振动。严重时甚至会导致汽轮机不能开机或者静碰磨的产生，让更大的破坏发生，对企业造成更大的经济损失。通过上述的分析我们可以得知，自由膨胀的危害是非常的巨大。所以，这点我们在检修和安装的期间一定要重点防范，尽力的防止这种现象发生。
4.结语
本文章主要是通过对TSI振动测量现存的一些问题进行了分析，进而合理的提出了一些相应的改进措施。通过上文的分析我们可以得知，汽轮机不合理的振动对汽轮机本身的危害是相当巨大的，在这种现状下，TSI保护系统就非常重要。所以，今后的工作人员对TSI系统的维护就要相当的认真。防止意外的发生，减少企业的经济损失。 [科]
【參考文献】
［１］赵松烈，贺贤峰，何彦君，丁俊宏．北仑电厂三期工程DCS设计和组态[J]．电力建设，2010（0２）．
［２］孙长生，蒋健，刘卫国，丁俊宏，王蕙.浙江省火电厂锅炉汽包水位测量问题分析及改进[J].电力建设，2010（10）．
［３］郭志军.TSI系统可靠性探讨[J].科技传播，2012（09）．
［４］高玉翠，孙奕奇.汽轮机主辅机状态监测系统的研究与设计[J].信息技术与信息化，2011（01）．
［５］高玉翠，孙奕奇.汽轮机主辅机状态监测系统的数据分析[J].山东科学，2010（06）．
【关键词】汽轮机；TSI；振动测量；保护逻辑；组合方式
我国的火电厂汽轮机的保护系统主要是TSI系统，该保护系统可以说是最重要的测量设备。其系统运行的原则是：当汽轮机轴系机械系统发生故障时，该保护控制系统可以在合适的时机对汽轮机发出停止运行的指令，确保未发生安全故障机组的正常运行以及其安全。要设计一个合理的TSI测量信号保护逻辑组合方式，这个设计要做到既可以有效的阻止和纠正错误动作，还要确保其准确性和可靠性，要避免或减少错误的信号输出。目前我国绝大多数的发电厂都未对保护逻辑的原始程序进行修改，因为在技术不过关的前提下，随便修改很容易对机组带来不必要的安全风险，但依然有少数的电厂根据自身的需要有对保护逻辑组合方式进行重新设置。
1.汽轮机监测保护系统概述
TSI保护系统主要是由以下两个子系统组成。一是信号报警系统，二是保护控制系统。对于汽轮机来说，这两个子系统是保证其安全运行的重要设备。并且目前我国的机组容量正在不断的加大，对于这种现状，其安全监视和保护措施就更加显得重要了。而且随着相关企业和部门的要求，对汽轮机保护装置的准确性和可靠性也是要求更高了。对于汽轮机保护系统的设计，与汽轮机在运行过程中主轴和轴承的振动状况有很大的关系，主要就是针对这两个部位设计的。当然在设计的过程中，还要考虑到大轴的弯曲状况。任何一点失误，都会最终导致保护系统的瘫痪。TSI保护系统除了由上述的两个子系统组成外，其核心组件就是偏心监视组件、速度监视组件和振动监视组件这三种组件。但这三种组件可以因为用户的需要来进行相应的改变，以便以适应用户的需求。在这三种组件中，监视振动组件与偏心监视组件一般都与涡流传感器配合着使用，主要用来对主轴的振动状况进行监视。而另外的速度监视组件通常与电磁式传感器配合着使用，主要用来对轴瓦的振动情况进行监视。
2.TSI测量的机理与逻辑组合方式
TSI振动测量主要是对汽轮机的转速、转子偏心、缸体绝对膨胀、转子相对膨胀和轴承绝对振动等进行测量与保护。[1]对汽轮机转速的测量为重点测量对象，且对它的测量也与其它部位的测量有些不同。其主要原因是因为我国目前绝大多数的机组都自身携带着数字式电液控制系统，这个系统也可以对汽轮机的转速进行测量。在这种情况，我们再使用TSI对其进行保护，可以起到双重防护的效果。并且在事故发生的第一时间，TSI还可以直接通过保护信号开启电磁阀，然后泄去抗燃油并关闭主汽阀，让发生故障的汽轮机快速停止运转。与汽轮机的运转相比，偏心、轴位移和相对膨胀的保护逻辑组合方式则相对较简单，因为它们都是一个独立的系统。与此同时，我们对转子的相对振动与轴承的绝对振动这两种测量还必须要进行相应的保护逻辑组合。采用了这种方式以后，最大的好处就是可以降低汽轮机安装和检测的难度。而且在进行保护逻辑组合时，轴承的绝对振动我们主要是采用垂直分布的方式。
3.对影响振动几点问题的分析与研究
汽轮机的进行前期安装和后期检修对其振动的影响非常大。根据相关的资料和我们的现场实践可知，很多情况下，汽轮机的振动过大都与安装和检修的不当有很大的关系。从某种意义上来说，振动过大就是由安装和检修的不合理直接引起的。[2]但从一个相反的角度来说，正确的安装与合理的检修可以降低汽轮机的振动，有积极的作用。所以，我们要想降低安全事故率，在系统最初的安装和调试过程中，对测量传感器和支架的安装一定要做到合理且准确。要力求系统的测量线路连接规范，还要让相关的参数都设置正常，要避免失误的出现。对于这点，这就需要我们的工作人员在进行安装和调试时一定要认真做好相应的记录，做到事故出现能够有据可查。下面本文将总结出了以下几个对机组振动有明显影响因素。[3]
3.1轴承标高
汽轮机与发电机的转子都是由两端的轴承支撑的。如果当初的工作人员在进行安装时，因为不细心等原因导致轴承两端的标高不在同一高度的话，就会使两端轴承负荷的分配不均匀。这种现象就会导致负荷较轻的一边轴瓦内不能形成完好的油膜，进而诱发汽轮机机组的自激振动等现象产生。反之，轴承负荷较重的一端。会因为摩擦过大，导致轴瓦乌金温度偏高，一旦这个温度达到一定的高度后，碾瓦现象就会相距产生，进而引发机组的振动。因此，为了避免这种现象的产生，我们进行汽轮机的安装和检修时，一定要根据制造厂家的建议以及各厂的实际情况认真的调整轴承标高。[4]
3.2机组中心
严格的来说，我们所指的机组中心应包括转子的同心度和各轴承的标高等系统。影响汽轮机振动的因素除了上面我们所讲述的关于轴承标高这个问题以外，以下两个方面的影响也是非常巨大的。第一是若转子的同心度偏差过大，会引起汽轮机的振动。因为转子的同心度偏大会导致汽流激振等现象的产生。第二就是若碰磨发生在转轴处，同样也会引起汽轮机的振动，因为在转抽处的碰磨过激烈会导致转子发生热弯曲进而引起强迫振动。我们在进行汽轮机的安装时，在机组中心这方面，我们除了要注意上述的问题外。合理的解决好轴颈、螺丝孔等的同心问题也是相当重要的，因为这些问题为直接引发激振力。且若它们没有在安装时处理好，转子在旋转时还会产生预载荷等现象，进而导致汽轮机无法正常运行。还有一点就是，轴承自身的特性也对机组的振动有很大的影响，例如轴瓦紧力和连接刚度等。其中轴瓦紧力对轴承稳定性的影响还是相当巨大的，它的稳定性太差和直接与外界因素相结合进而导致机组振动的超标，对汽轮机的正常工作造成影响。[5]
3.3滑销系统
通过相应的物理原理我们可以知道，任何材料在受热后都或多或少的会发生膨胀现象。当然，汽轮机也不例外，当机组的工作量超过理论负荷后，就会因为受热后产生膨胀。但是，当汽轮机受热膨胀后，我们又不能让其自由膨胀，必须采用相应的措施对其进行阻止。在这时，滑销系统就会发生相应的物理变化，进而让机组的正常膨胀受阻，进而引起汽轮机较大的振动。严重时甚至会导致汽轮机不能开机或者静碰磨的产生，让更大的破坏发生，对企业造成更大的经济损失。通过上述的分析我们可以得知，自由膨胀的危害是非常的巨大。所以，这点我们在检修和安装的期间一定要重点防范，尽力的防止这种现象发生。
4.结语
本文章主要是通过对TSI振动测量现存的一些问题进行了分析，进而合理的提出了一些相应的改进措施。通过上文的分析我们可以得知，汽轮机不合理的振动对汽轮机本身的危害是相当巨大的，在这种现状下，TSI保护系统就非常重要。所以，今后的工作人员对TSI系统的维护就要相当的认真。防止意外的发生，减少企业的经济损失。 [科]
【參考文献】
［１］赵松烈，贺贤峰，何彦君，丁俊宏．北仑电厂三期工程DCS设计和组态[J]．电力建设，2010（0２）．
［２］孙长生，蒋健，刘卫国，丁俊宏，王蕙.浙江省火电厂锅炉汽包水位测量问题分析及改进[J].电力建设，2010（10）．
［３］郭志军.TSI系统可靠性探讨[J].科技传播，2012（09）．
［４］高玉翠，孙奕奇.汽轮机主辅机状态监测系统的研究与设计[J].信息技术与信息化，2011（01）．
［５］高玉翠，孙奕奇.汽轮机主辅机状态监测系统的数据分析[J].山东科学，2010（06）．