汽輪機儀表使用及發(fā)電機監(jiān)測

吳治

摘 要：隨著科技的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)控制工作中，儀表所發(fā)揮的工作性能愈發(fā)重要，其在工業(yè)領域所占的比例也越來越多，完善儀表系統(tǒng)的智能化十分有必要。本文就在汽輪發(fā)電機的安裝以及檢測過程中，詳細研究并討論了汽輪機設備中儀表使用方法及過程。

關鍵詞：汽輪機儀表 發(fā)電機監(jiān)測 安裝與使用

中圖分類號：TK264 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0067-02

使用汽輪機設備時，在對汽輪機設備進行檢測的過程中，通常會使用到儀表，以確保汽輪機設備的正常運行。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證汽輪機設備能夠充分發(fā)揮功能，必須重視儀表的調試以及安裝工作。本文詳盡描述了在施工過程中，6000kW的汽輪機設備儀表的安裝和監(jiān)控。

1 轉子軸向位移測量

在進行測量汽輪機軸位移的過程中，通常采用的測量方法是電感式測量方法，對比傳統(tǒng)的電容式測量方法，該方法的測量結果更為精確，測量過程更為穩(wěn)定。該方法進行測量的思路是，憑借磁飽和穩(wěn)壓器、顯示儀表、控制器以及變送器4個設備，其中，變送器所發(fā)揮的作用是，把轉子位移機械的量轉化為感應電壓的變量，同時憑借控制器進行測量，并且將測量的部分顯示給儀表，儀表所顯示的值為軸向位移值，但是，如果軸向位移值的波動范圍大于0.8mm或者小于0.88mm的時候，必須立即停止工作進行關機，防止燒瓦現(xiàn)象的發(fā)生，進一步確保軸向位移對汽輪機的實時監(jiān)測工作。

2 軸向位移變送器的安裝

安裝軸向位移表的過程中，需要憑借千斤頂把汽輪機的轉子移向固定的一側，通過發(fā)電機的側緊靠工作面或者推力瓦塊的非工作面將轉子的推力盤固定在汽輪機軸的承座上，然后再憑借變送器，將其安裝在支架上，以確保汽輪機的軸中心和變送器的中心可以保持垂直的狀態(tài)[1]。調整間隙，并且憑借塞尺測量轉子凸緣以及變送器端頭中間的鐵芯之間所存在的間隙，如果間隙值不能夠滿足相應的要求，可以通過在軸承與支架之間墊片的添加進行調整，并且憑借鉆鉸定位，對已經(jīng)調整的間隙數(shù)值進行銷孔，從而達到可以全面對間隙進行調整的目的，通過磁性千分表進行相應數(shù)值的讀取。在數(shù)字讀取的過程中，特別注意，千分表的安裝位置為變送器的端頭處，在接觸的過程中，盡量保持方向處于垂直方向，逆時針進行機械指示手輪轉動的過程中，調整的螺絲和已經(jīng)退出的螺絲頂桿必須緊靠，這樣才能使得轉子的凸緣和變送器的側鐵芯的位置才能緊靠，進一步鎖緊螺釘，如果調整千分表的指數(shù)為零的時候，必須順時針旋轉手輪，進一步進行調整。因為變送器在調節(jié)的螺絲杠桿的推動作用下，會以弧形的狀態(tài)進行移動，直至轉子的凸緣和變送器的鐵芯處于緊靠狀態(tài)，才能重新將千分表進行調整至零位，逆時針旋轉手輪，同時觀察千分表，旋轉至讀數(shù)等于0.65。這時，就要對間隙值進行調整，用總的間隙值減去0.65mm，可以得到另外一個間隙值，然后調整千分表，當千分表的讀數(shù)為零時，可以當作軸向位移的零位值，然后進一步調整手輪的機械指示，使其處于零位上。

3 指示儀表校驗和保護動作值整定

3.1 指示儀表的刻度

順時針轉動手輪，可以進一步減小間隙，使得儀表的下限值等于千分表讀數(shù)，全面徹底地調整控制器的電位器，旨在使得千分表讀數(shù)和儀表指示值能夠完全重合，逆時針進行轉動手輪的旋轉，使得間隙進一步加大，使得千分表讀數(shù)和千分表指示值能夠互相符合，然后，分別順時針和逆時針方向進行轉動手輪的旋轉，確保千分表讀數(shù)和指示值能夠一一對應。

3.2 汽輪機相應的膨脹測量

啟動汽輪機時，不論是運行工況發(fā)生變化還是停機的過程，都會因為溫度發(fā)生變化，使得氣缸和轉子發(fā)生一定程度的熱膨脹，但是這類熱膨脹的程度并不一致，因為工況有所不同，所以膨脹之間存在一定的差值，這個差值也被稱為脹差，如果氣缸的膨脹量小于轉子的膨脹量，那么脹值為正值，如果氣缸的膨脹量大于轉子的膨脹量，那么脹值為負值。啟動汽輪機的過程中，所發(fā)生的變化是由熱變冷，氣缸因為受熱會發(fā)生一定的熱膨脹。氣缸在發(fā)生膨脹的過程中，因為滑銷系統(tǒng)的死點處于不同的位置，可以向低壓的一側或者高壓的一側進行伸長[2]。熱子發(fā)生膨脹的過程中，因為熱子會受到推力軸承一定的限制作用，伸長的方向只能側向低壓的一側順著軸向進行，因為轉子的體積相對較小，而且轉子會因為直接受到蒸汽的沖擊，所以轉子不管是溫度的升高還是發(fā)生熱膨脹的速度都會較快。然而氣缸的體積相對比較大，不管是溫度升高的速度還是熱膨脹的速度都相對較慢，在氣缸以及轉子的熱膨脹反應還未達到穩(wěn)定之前，轉子和氣缸之間具有較大的脹差，這時的脹差為正值。在汽輪機停止運行工作的過程中，氣缸進行冷卻收縮的溫度較轉子冷卻收縮的時間段，這時，氣缸和轉子之間的脹差較大，這時的脹差為負值。汽輪機如果增加了一定的負荷后，隨著氣缸和轉子受熱狀態(tài)越來越穩(wěn)定，熱膨脹值也越來越飽和，氣缸和轉子之間的脹差也會越來越小，直到保持某個特定值不變。動靜片和汽輪機軸封之間具有較小的軸向間隙，如果它們具有過大的脹差，這個脹差大于動靜片和轉子軸封之間的間隙，那么就會促使動靜部件發(fā)生一定的摩擦，繼而會造成機組劇烈的振動，導致機組發(fā)生損壞，甚至發(fā)生安全事故。所以，脹差如果達到一定的允許范圍，應該立即發(fā)出信號，方便專業(yè)的人員發(fā)現(xiàn)并及時采取相應的措施，進行機組安全的保護工作。

3.3 汽輪機轉速測量

在汽輪機運行的過程中，汽輪機的運行速度通常是根據(jù)調速系統(tǒng)進行保持，如果發(fā)生事故，通常是因為汽輪機的運轉速度嚴重超過了極限速度，這就使得汽輪機出現(xiàn)十分嚴重的損壞，所以，應該格外注意機組安全的保護。想要實現(xiàn)保護機組的安全，必須嚴格地、實時地監(jiān)控汽輪機的轉速，另外6000kW汽輪機的測量速度裝置中需要設置超速保護裝置，通常所應用的是磁性的轉速傳感器，在進行傳感器探頭的安裝過程中，必須確保探頭的位置位于齒輪的正對方，調整齒輪和測速的探頭之間的間隙，保證間隙在1mm左右，在旋轉軸的過程中，旋轉必須帶動齒輪進行，依據(jù)磁鋼的磁路分布進行齒輪上的測速頭的分布，在進行分布的過程中，線圈兩端處產(chǎn)生電壓的脈沖信號的過程中，必須依據(jù)電磁感應的原理進行。功率為6000kW的汽輪機在進行運行的過程中，通常憑借SQS書型的磁性轉速傳感器進行，這種類型的傳感器具有很多優(yōu)點，最主要的優(yōu)點是，這類傳感器不需要和外接電源進行連接，在信號輸出的過程中，可以較為順利地將較大的信號輸出，這種類型的傳感器所發(fā)出的信號也能和其具有的主要的干擾性進行匹配，可以顯示出汽輪機的轉速。

3.4 汽輪機的測溫測壓

不論是測溫方式還是測壓方式，都可以確保汽輪機的正常運行，溫度和壓力如果出現(xiàn)過高的現(xiàn)象，汽輪機就會自動將主汽閥進行關閉，使得汽輪機在停機檢測并安裝測溫測壓傳感器的過程中，確保壓力和溫度可以滿足一定的安裝方式，如果在一根管道上同時進行壓力和溫度的安裝，需要依據(jù)介質的方向將測壓的裝置放置在測溫裝置的前方，在進行壓力取值的過程中，不可以在變徑彎頭的位置進行取壓，使得測溫的元件感溫探頭會逆著介質的方向進行插入。

4 結語

在對汽輪機各項參數(shù)進行監(jiān)測的過程中，必須確保在正確的安裝方式的前提下，進行精準的取點，汽輪機儀表安裝的過程中，不允許出現(xiàn)任何的失誤操作，嚴格確保每一項工作參數(shù)的實際測量值足夠精準，為確保汽輪機穩(wěn)定的工作狀態(tài)打下良好的基礎。同時為了保證汽輪機可以充分的發(fā)揮作用，儀表的調試以及安裝工作必須引起足夠的重視，為日后的工業(yè)生產(chǎn)做出貢獻。

參考文獻

[1] 陳昆亮.汽輪發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障預警系統(tǒng)研究[D].華北電力大學，2012.

[2] 郝亮亮，吳俊勇，孫宇光，等.無分支電流互感器的同步發(fā)電機轉子匝間短路監(jiān)測方法[J].電工技術學報，2014，29（3）：189-195.endprint