基于VM600硬件汽機脹差探頭的安裝及注意事項

董永超

摘 要：脹差是汽輪機啟動、運行和停機過程中需要監(jiān)視的重要參數(shù)，一旦脹差數(shù)值超過危險值，系統(tǒng)立刻發(fā)出停機指令，為保證汽機安全運行，所以脹差的正確安裝至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：汽輪機；脹差；VM600；補償測量

中圖分類號：TK26 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0093-02

前言

汽輪機是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機械功的旋轉(zhuǎn)式動力機械，通常在高溫高壓參數(shù)下工作，它是火力發(fā)電廠最主要的設(shè)備之一，它被用來拖動發(fā)電機。除此之外，在化工、冶金、制藥工業(yè)中被用來拖動鼓風機或壓縮機、在航空母艦上被用來驅(qū)動螺旋槳等。脹差探頭工作在高溫高壓的環(huán)境中，如果安裝不準確，可能造成汽輪機動靜葉片的摩擦，造成設(shè)備損壞，重新安裝需要機組完全冷卻下來，造成經(jīng)濟和時間的浪費。

1 VM600單個探頭的線性及補償時的線性問題

在安裝脹差探頭前要對探頭進行線性校驗，看其測量精度和誤差范圍是否滿足用戶要求。

（1）準備校驗探頭的設(shè)備并搭建系統(tǒng)。需要的設(shè)備有VM600框架及卡件、脹差探頭系統(tǒng)、電源、校驗平臺，螺絲刀、導線若干等。第一步在VM600軟件平臺做系統(tǒng)組態(tài)工作。第二步按照接線圖把探頭系統(tǒng)和卡件連接起來，系統(tǒng)上電。第三步驗證探頭是否可以正常工作，如果一切正常即可開始對探頭的線性校驗工作。

（2）對單個探頭的線性校驗。脹差探頭是電渦流探頭，線性工作電壓是-1.6-17.6VDC，靈敏度是1.33V/mm，所以探頭的線性范圍是12mm，按照軟件中該探頭的零點電壓設(shè)置為-5.6VDC，探頭量程是-3-9，把探頭安裝到試驗平臺上，把電壓調(diào)整到-1.6VDC，然后使探頭以每1mm的距離遠離被側(cè)面，同時記錄距離和當前距離探頭電壓的變化，通過記錄的電壓變化和探頭的靈敏度，可以計算出測量的理論值，也可以計算出探頭在各個位置的誤差值，如圖1、圖2。

（3）補償脹差的線性校驗。每個探頭的測量范圍是12mm，所以兩個探頭補償測量的最大線性范圍為24mm，測量范圍在軟件中可以設(shè)置，探頭A按-5.6VDC安裝，探頭B按離被測面19mm安裝，相對安裝，然后調(diào)校驗平臺上兩個探頭1mm的距離遠離和接近被側(cè)面，同時記錄距離和當前距離探頭電壓的變化，通過記錄的電壓變化和探頭的靈敏度，可以計算出測量的理論值，也可以計算出探頭在各個位置的誤差值，圖表如圖3、圖4。

如果校驗完的誤差小于最大允許的誤差值，下一步進行探頭的安裝。

2 補償脹差探頭的現(xiàn)場安裝

一般情況下廠家規(guī)定推力軸承的中心點為零點確定為脹差的零點位置。高壓缸脹差以轉(zhuǎn)子向機頭方向膨脹為正，低壓缸脹差以轉(zhuǎn)子向發(fā)電機方向膨脹為正。因此現(xiàn)在需要協(xié)調(diào)機務專業(yè)將汽輪機大軸頂?shù)酵屏S承的零點上。但現(xiàn)場實際情況是，機務專業(yè)很難將大軸準確的頂?shù)酵屏S承的零點位置上。所以現(xiàn)場機務專業(yè)一般會將大軸在推力軸承的工作面上，調(diào)試人員要根據(jù)推力軸承的間隙值確認探頭應該安裝的間隙電壓。某哈汽350MW機組脹差跳機值是-1.52和16.7。根據(jù)跳機值和補償探頭的測量范圍選擇補償脹差的量程為-3-18，安裝大概示意如圖5。

以探頭A定方向并在軟件中設(shè)定好A的零位電壓為-5.6VDC，探頭A的安裝電壓為安裝電壓=-5.6-0.5*L*K（L：推力間隙，K：探頭靈敏度）；在傳感器B的零點電壓計算公式為：-（17.6+1.33*6）=-25.58VDC，因為探頭B的安裝位置超過其量程，超量程部分非線性，不能按照電壓安裝，如果按電壓安裝，那么要求探頭支架是能精確位置調(diào)整的支架，支架的加工難度和費用倍增，這種情況下B探頭按-1.33*10.5=-14VDC的交叉電壓安裝，然后再通過在支架上調(diào)整B探頭的位置，即向遠離被側(cè)面移動6毫米，按照補償測量的原理和測得探頭死區(qū)范圍約1mm，B探頭可以按距離被側(cè)面19mm安裝。在-3-6范圍內(nèi)A探頭測量，探頭B在非線性區(qū)域，不參與測量；同理9-18范圍內(nèi)只有B探頭測量，而在6-9的重疊區(qū)域兩個探頭都參與測量，軟件中的計算公式是（A-B）/2。

3 補償脹差探頭安裝注意事項

探頭的安裝中重要的是必須緊固，且符合安裝間隙值或安裝電壓值；探頭電纜的彎曲半徑不小于4cm；探頭電纜的末端連接頭如果不連接延長電纜時，需要用干凈的布包好，以防止連接頭被污染；箱內(nèi)的電纜必須理順，不能存在與接頭緊固方向相反的扭力；探頭電纜每隔20cm需固定一下；探頭電纜和延長電纜的連接頭處必須密封并絕緣。處理方法是：先用膠帶裹緊（生料帶或防油膠帶），然后再用熱縮管進行保護，熱縮管兩端必須緊固；前置放大器必須對地絕緣安裝，前置器之間也要相互絕緣；如果電渦流探頭安裝不采用延長套管，則探頭根部也要密封，因為根部進油會導致探頭內(nèi)線圈老化，首先在根部涂密封膠，然后熱縮管密封。

4 結(jié)束語

本文給出的基于VM600硬件汽機補償脹差B探頭按距離安裝的校驗依據(jù)和方法，相比于以前的按電壓裝操作簡單，準確度高，希望本文能給從事于汽輪機調(diào)試的同事及朋友些許幫助。

參考文獻：

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