汽轮机安全检测系统.

汽轮机安全检测系统(TSI
汽轮机安全监测系统〈简称 TSI 〉是监测、保护汽轮机安全运行的重要手段, 能连续、准确、可靠地监视汽轮机启动、运行、停机过程中的重要参数,当所监视的参数越限时, 能准确、及时地发出报警或停机信号, 与 TSI 系统通讯的瞬态数据管理系统,可通过计算机终端显示和打印有关的数据及图形。

TSI 监测系统组装在仪表柜中,并有端子与现场其它接口相连接,整个系统接受交流 220V 、 50HZ 电源
供电。

一、 TSI 监测系统的构成
TSI 监测系统由安装在汽轮机上各种形式的传感器及与传感器相连接的前置器、仪表框架三部分组成。

仪表框架为三个 14位框架,每个框架均有电源、系统监视器占两个位置,其它 12个位置为监测器插件。

其具体构成如下:二、监测系统的功能
1、电源及系统监测器
TSI 监测系统具有电源上电抑制功能, 当电源上电或系统供电下降到低于操作水平时, 这一功能可以使每一个监测器抑制它的报警, 在上电之后, 抑制功能保持约2秒左右。

TSI 监测系统设置了一个 OK 继电器,目的是提供一个方法, 它可以告之,由与框架相联的传感器系统,所探测到的问题。

OK 继电器是与位于框架内的每一监测器的 OK 线路联到一起的, 而 OK 线路则连续检查与监测器相联的传感器的工作状态。

如果该线路探测到传感器有问题。

则有关监测器前面板上的 OK 发光二极管就熄灭,同时,继电器驱动信号则被送到位于系统监测器中的 OK 继电器上去。

TSI 监测系统的各监测器具有三种自检功能,即 :周期性自检、通电自检和用户启动自检。

每次监测器接通电源, 通电自检将自动执行, 该自检执行一系列的基本测试和传感器 OK 测试:监测器在运行过程中自动地执行周期性自检,在周期性测试过程中如果遇到非正常情况, 监测器将退出工作, 在 LCD 显示中出现闪动的错误代码, 如果错误为问题性的, 监测器将恢复工作状态, 错误代码将存在监测器内存中,
在用户启动自检时可对其进行检索:用户启动自检执行通电自检的内容,并可以读出和清除在周期性自检中存贮的错误代码。

TSI 监测系统中所有的监测器都可分别显示各通道相对应的报警设置值或危险报警设置值:对于一次元件为电涡流探头的监测器。

还可显示出一个直接正比于被测物体表面与探头表面之间距离的负直流电压; 每个监测器都具有危险旁路功能, 此功能为使现场维修之便所设, 可防止危险报警继电器的误动作, 而不影响其它功能。

2、双通道轴位移监测器
轴向位移监测是用来间接监测汽轮机推力轴承磨损情况的重要监测项目。

在汽轮机运行中, 如果由于某种原因造成轴向推力过大时, 推力轴承过负荷, 破坏油膜, 将会使推力轴承的巴氏合金熔化, 此时汽轮机转子就产生了不允许的轴向移动, 致使机组动静部分摩擦, 严重时可导致设备损坏的事故。

轴向位移监测的主要目的就是为了保证消除机组转子和定子之间的轴向摩擦, 当被监测的轴向位移超过正常工作范围达到一定数值后, 首先发出报警信号, 提醒运行人员进行检查处理, 若轴向位移继续增加到某一危险数值时, 监测器将发出危险信号, 迫使汽轮机停机。

3、双报警设置点转速表
转速表提供了对轴的旋转速度进行连续监测的功能。

转速表接收趋近式涡流探头的信号,测量两个键相脉冲之间的时间,然后以每分钟的转速 (RPM方式计算出来。

它可发出两组开关量信号, 一个为顶轴油泵顶起信号, 另一个为后汽缸喷水信号,使机组的启、停过程稳定有序。

4、零转速表
零转速是一个预选的轴旋转速度, 它提供了转动齿轮的正确啮合。

在汽轮机停机期间轴的连续转动是保证轴不弯曲所绝对必要的。

当零转速允许端子处于闭合状态, 机组转速下降到 1/3rpm时, 零转速表就提供一个转速到零的报警信号, 使机组能够及时进入盘车状态。

5、胀差监测器
汽轮机在启动、暖机、升速以及停机过程中,或在运行中工况发生改变时, 都可能由于温度变化而引起转子和汽缸之间产生不同的膨胀, 若此膨胀的差值超过了轴封与动静叶片间正常的轴向间隙时, 就会使动、静部件发生摩擦, 引起机组损坏事故。

相对膨胀监测的主要目的就是避免转子和汽缸之间产生过大的膨胀
差, 当由于某种原因产生的胀差值达到一定界限时, 监测器就会发出报警信号提醒运行人员, 采取措施减少差值, 若胀查继续增大达到危险状态时, 监测器发出危险信号迫使汽轮机停运.
6、偏心监测器
汽轮机在启动冲转前必须查证转子的弯曲情况, 如果弯曲程度达到某一界限值时是不允许启动汽轮机的, 这样就要低转速盘车, 使转子的四周温度均匀, 逐渐减小大轴弯曲程度, 使之达到启动汽轮机组的必要条件。

偏心监测器使用从偏心传感器和键相传感器的输出信号来测量偏心值。

偏心监测器的键相位(Kφ 输入是指轴每转动一周发生一次事件的标记。

7、汽缸膨胀监测器
汽轮机在启动过程中, 随着转速的上升, 进汽量的加大, 汽缸温度缓慢上升, 这时汽缸开始膨胀, 如果汽缸受热不均匀, 就会出现扭胀的现象, 这就需要进行暖机运行, 当扭胀现象消失时方可继续升速。

汽缸膨胀监测器在机组两侧连续监测汽缸的膨胀,监测器使用的信号采用安装在汽缸两侧的两个线性差动传感器 (LVDT, LVDT可以定向, 所以汽缸膨胀是朝着 LVDT 。

如果汽缸膨胀在两侧不一样,监测器将提供报警。

8、双通道速度监测器
汽轮机在启动和运行中, 产生不正常的振动是较普遍的现象, 而且是一个严重的问题, 振动过大会造成机组的损坏, 甚至酿成严重事故。

为了使机组在启动和运
行中能安全经济的运行, 必须在每个轴承上监测轴承的绝对振动, 轴承绝对振动的幅值能准确地反映出机组安装及调试的优良程度。

轴承绝对振动监测采用机械的灵敏速度传感器, 对速度进行测量, 监测器对速度信号进行电子积分, 获得峰峰值。

9、双通道振动监测器
在汽轮机启动及运行过程中,大多数振动问题或故障都与转子有直接的关系, 因而直接从转子运动中去监测和发现振动故障, 这比局限于轴承座或机壳的振动信息更为直接和有效。

通过两个相互垂直安装的探头监测出的数据, 直接送入故障诊断系统, 可非常简捷地判断出机组所产生的问题。

如转子不平衡、动静
碰磨、径相摩擦等都可通过大轴相对振动的监测判断出来, 为及时排除故障节省了大量的时间。

10、复合式探头监测器
轴相对于某选定参照系所测振动为轴相对于该参照系的相对振动。

以惯性空间某一 (固定点为参照系测得轴的振动为轴的绝对振动。

复合式探头监测器可对某一通道连续地提供这两种振动测量的结果,而且,当按下监测器前面板上的 GAP-SEIS 键时,监测器还可显示出轴承的绝对振动值。