مورد نیروگاه حرارتی TSI: اندازه‌گیری و پایش مکانیکی توربین برای عملکرد ایمن واحد

پیشینه مشتری

توربین-ژنراتور قلب نیروگاه حرارتی است و ابزارهای کمیت مکانیکی نوار قلب آن هستند که ضربان آن را نظارت می‌کنند. در ابزار دقیق حرارتی یک نیروگاه کلاس 600 مگاواتی که ما از آن پشتیبانی می‌کنیم، سیستم ابزار دقیق نظارتی توربین (TSI) به طور مداوم لرزش نسبی شفت، لرزش مطلق یاتاقان، جابجایی محوری، انبساط دیفرانسیلی، انبساط پوسته، خارج از مرکز بودن روتور، سرعت / سرعت صفر و فاز کلیدی را نظارت می‌کند. با این حال، هشدارهای کاذب مکرر TSI، خوانش‌های انحرافی و استانداردهای نگهداری نامشخص، تیم ابزار دقیق را آزار می‌داد، بنابراین آنها با مهندسان ما برای بازسازی یک سیستم اندازه‌گیری و نگهداری قابل اعتماد همکاری کردند.

چالش

• هشدارهای کاذب مکرر TSI که اپراتورها را مختل می‌کرد و خطر خاموشی واحد را به همراه داشت؛
• سیگنال‌های ناپایدار یا انحرافی در کانال‌های لرزش شفت، جابجایی محوری و انبساط؛
• خارج شدن ولتاژ شکاف از منطقه خطی، از دست دادن سیگنال ناشی از مدارهای باز یا اتصال کوتاه، و خوانش‌های نادرست ناشی از آلودگی، براکت‌های شل و سنسورهای قدیمی؛
• عدم وجود رویه مشخص مبتنی بر استاندارد برای نصب، تعمیر و پذیرش حلقه‌های اندازه‌گیری مکانیکی.

راه حل: یک سیستم کامل اندازه‌گیری و نگهداری

راه حل ما شش دسته پارامتر نظارت بر وضعیت مکانیکی توربین را پوشش می‌دهد - لرزش، جابجایی، انبساط، سرعت، خارج از مرکز بودن و فاز کلیدی - که بر اساس سه فناوری حسگر اصلی ساخته شده است:

• سنسورهای جریان گردابی - ابزار اصلی اندازه‌گیری TSI. اندازه‌گیری بدون تماس بر اساس اثر جریان گردابی با محدوده فرکانسی 0-10 کیلوهرتز، وضوح تا 0.01 میلی‌متر و مقاومت قوی در برابر آلودگی نفتی. خروجی معمول -4 ولت تا -20 ولت DC است، با ولتاژ شکاف در نقطه میانی خطی (حدود -10 ولت DC برای پروب 200 میلی‌ولت بر میکرومتر، 8 میلی‌متر). آنها لرزش شفت، جابجایی محوری، انبساط دیفرانسیلی، خارج از مرکز بودن، فاز کلیدی و اندازه‌گیری سرعت را پوشش می‌دهند.
• سنسورهای LVDT - سنسورهای جابجایی از نوع تماسی برای سفرهای بزرگ تا 0-80 میلی‌متر با خطی بودن در حد ±1% FS، عمدتاً برای انبساط پوسته و بخشی از انبساط دیفرانسیلی استفاده می‌شوند. سنسورهای انبساط حرارتی سری TD-2 بازخوانی 4-20 میلی‌آمپر به علاوه نمایشگر محلی را ارائه می‌دهند.
• سنسورهای سرعت مغناطیس الکتریکی - انتخاب سنتی برای لرزش مطلق یاتاقان، که به طور محکم روی پایه‌های یاتاقان ماشین‌کاری شده نصب شده‌اند؛ واحدهای مدرن ممکن است از شتاب‌سنج‌های پیزوالکتریک با انتگرال‌گیری مضاعف استفاده کنند.

پیکربندی معمول واحد 600 مگاواتی TSI

برای انتخاب سنسور، قطر سیم‌پیچ پروب محدوده اندازه‌گیری را تعیین می‌کند: پروب‌های 8 میلی‌متری حدود ±1 میلی‌متر را برای لرزش شفت، خارج از مرکز بودن و فاز کلیدی پوشش می‌دهند؛ پروب‌های 11 میلی‌متری ±2 میلی‌متر؛ پروب‌های 14 میلی‌متری ±4 میلی‌متر برای جابجایی محوری متوسط و انبساط دیفرانسیلی؛ پروب‌های 25 میلی‌متری ±6 میلی‌متر؛ و پروب‌های 50 میلی‌متری ±12 میلی‌متر برای اندازه‌گیری انبساط بزرگ.

نکات برجسته رسیدگی به خطا و نگهداری

با پیروی از GB/T 34578-2017 و DL/T 1056-2019، ما به نیروگاه در ایجاد مکانیسم‌های بازرسی روزانه و عیب‌یابی برای پنج دسته خطای رایج کمک کردیم: خروجی ناپایدار یا انحراف، پرش‌های غیرعادی ولتاژ شکاف، از دست دادن سیگنال یا خروجی ثابت، خوانش‌های نادرست، و هشدارهای کاذب مکرر. شیوه‌های کلیدی مهندسی شامل موارد زیر است:

• اتصال زمین تک‌سر کابل شیلد شده فقط در سمت کابینت TSI، با شناور بودن سمت پروب برای حذف حلقه‌های زمین؛
• بررسی مقاومت سیم‌پیچ پروب (حدود 7.5 اهم ± 0.5 اهم برای سری‌های معمول) برای شناسایی مدارهای باز یا اتصال کوتاه؛
• آب‌بندی اتصالات فرکانس بالا با لوله حرارتی و حفظ عایق و شناور بودن آنها طبق الزامات DL 5190.4-2019؛
• تنظیم مرجع صفر با قرار گرفتن دیسک رانش در برابر یاتاقان رانش، و تأیید نقاط تنظیم حفاظت با آزمایش‌های شبیه‌سازی سایش؛
• کالیبراسیون سنسورها هر 6-12 ماه، حفظ مقاومت عایق بالاتر از 1 مگا اهم، و نگهداری بایگانی‌های فنی کامل.

نتیجه

پس از نوسازی، هشدارهای کاذب حذف شدند، مقادیر اندازه‌گیری شده به منطقه خطی قابل اعتماد بازگشتند، و نیروگاه یک گردش کار واضح مبتنی بر استاندارد شامل نصب، بازرسی معمول، پذیرش تعمیر و آزمایش منطق حفاظت (DL/T 1012-2006، GB/T 11348.2-2012، GB/T 6075) به دست آورد. ارزیابی لرزش شفت اکنون در برابر مناطق A/B استانداردهای ملی انجام می‌شود، و هر حلقه اندازه‌گیری واقعاً به عنوان نگهبان عملیات طولانی‌مدت و ایمن توربین عمل می‌کند.

برای تأمین OEM پروب‌های جریان گردابی، پیش‌پردازنده‌ها، سنسورهای LVDT و سرعت، یا پشتیبانی نوسازی و راه‌اندازی TSI، با تیم مهندسی ما تماس بگیرید.