W przypadku TSI Elektrownie cieplne: Mechaniczne pomiary i monitorowanie turbin dla bezpiecznej eksploatacji jednostki

Tło klienta

Turbina-generator jest sercem elektrowni cieplnej, a przyrządy do pomiaru wielkości mechanicznych są jego EKG. W ramach wsparcia dla aparatury cieplnej elektrowni klasy 600 MW, system Turbine Supervisory Instrumentation (TSI) stale monitoruje wibracje wału względem łożysk, wibracje absolutne łożysk, przemieszczenie osiowe, rozszerzalność różnicową, rozszerzalność obudowy, bicie wirnika, prędkość / brak prędkości oraz znacznik fazy. Jednak częste fałszywe alarmy TSI, dryfujące odczyty i niejasne standardy konserwacji stanowiły problem dla zespołu aparatury, dlatego podjęli współpracę z naszymi inżynierami w celu przebudowy niezawodnego systemu pomiarowego i konserwacyjnego.

Wyzwanie

• Częste fałszywe alarmy TSI zakłócające pracę operatorów i stwarzające ryzyko wyłączenia jednostki;
• Niestabilne lub dryfujące sygnały na kanałach wibracji wału, przemieszczenia osiowego i rozszerzalności;
• Napięcie szczeliny wychodzące ze strefy liniowej, utrata sygnału spowodowana przerwami lub zwarciami oraz niedokładne odczyty spowodowane zanieczyszczeniem, luźnymi wspornikami i starzejącymi się czujnikami;
• Brak jasnych, opartych na normach procedur instalacji, remontu i odbioru mechanicznych pętli pomiarowych.

Rozwiązanie: Kompleksowy system pomiarowy i konserwacyjny

Nasze rozwiązanie obejmuje sześć rodzin parametrów monitorowania stanu mechanicznego turbiny - wibracje, przemieszczenie, rozszerzalność, prędkość, bicie i znacznik fazy - zbudowane na trzech podstawowych technologiach czujnikowych:

• Czujniki prądów wirowych - podstawowe narzędzie pomiarowe TSI. Bezkontaktowy pomiar oparty na efekcie prądów wirowych z zakresem częstotliwości 0-10 kHz, rozdzielczością do 0,01 mm i silną odpornością na zanieczyszczenie olejem. Typowy sygnał wyjściowy to -4 V do -20 V DC, z napięciem szczeliny ustawionym w punkcie środkowym liniowości (około -10 V DC dla sondy 200 mV/µm, 8 mm). Pokrywają one pomiar wibracji wału, przemieszczenia osiowego, rozszerzalności różnicowej, bicia, znacznika fazy i prędkości.
• Czujniki LVDT - stykowego typu czujniki przemieszczenia dla dużych zakresów do 0-80 mm z liniowością w granicach ±1% zakresu, stosowane głównie do pomiaru rozszerzalności obudowy i części rozszerzalności różnicowej. Czujniki rozszerzalności cieplnej serii TD-2 zapewniają retransmisję sygnału 4-20 mA oraz wskazanie lokalne.
• Czujniki magnetoelektryczne prędkości - tradycyjny wybór do pomiaru wibracji absolutnych łożysk, sztywno zamontowane na obrobionych podstawach łożyskowych; nowoczesne jednostki mogą wykorzystywać akcelerometry piezoelektryczne z podwójną integracją.

Typowa konfiguracja TSI dla jednostki 600 MW

W przypadku wyboru sondy, średnica cewki sondy określa zakres pomiarowy: sondy 8 mm pokrywają około ±1 mm dla wibracji wału, bicia i znacznika fazy; sondy 11 mm ±2 mm; sondy 14 mm ±4 mm dla średniego przemieszczenia osiowego i rozszerzalności różnicowej; sondy 25 mm ±6 mm; a sondy 50 mm ±12 mm dla pomiaru dużych rozszerzalności.

Obsługa błędów i kluczowe aspekty konserwacji

Zgodnie z GB/T 34578-2017 i DL/T 1056-2019, pomogliśmy elektrowni ustanowić mechanizmy codziennej inspekcji i rozwiązywania problemów dla pięciu najczęstszych rodzin błędów: niestabilny sygnał wyjściowy lub dryf, nienormalne skoki napięcia szczeliny, utrata sygnału lub stały sygnał wyjściowy, niedokładne odczyty i częste fałszywe alarmy. Kluczowe praktyki inżynieryjne obejmują:

• Jednostronne uziemienie ekranowanego kabla tylko po stronie szafy TSI, z pływającą stroną sondy w celu wyeliminowania pętli masy;
• Sprawdzanie rezystancji cewki sondy (około 7,5 Ω ± 0,5 Ω dla typowych serii) w celu identyfikacji przerw lub zwarć;
• Uszczelnianie połączeń wysokiej częstotliwości za pomocą rurek termokurczliwych i utrzymywanie ich izolacji oraz pływania zgodnie z wymaganiami DL 5190.4-2019;
• Ustawianie punktu zerowego z tarczą oporową opartą o łożysko oporowe i weryfikacja punktów nastaw ochrony za pomocą symulowanych testów zużycia;
• Kalibracja czujników co 6-12 miesięcy, utrzymywanie rezystancji izolacji powyżej 1 MΩ i prowadzenie kompletnych archiwów technicznych.

Wynik

Po modernizacji wyeliminowano fałszywe alarmy, wartości pomiarowe powróciły do wiarygodnej strefy liniowej, a elektrownia uzyskała jasny, oparty na normach przepływ pracy obejmujący instalację, rutynową inspekcję, odbiór remontowy i testowanie logiki ochrony (DL/T 1012-2006, GB/T 11348.2-2012, GB/T 6075). Ocena wibracji wału jest teraz przeprowadzana w odniesieniu do stref A/B norm krajowych, a każda pętla pomiarowa działa naprawdę jako strażnik długoterminowej, bezpiecznej pracy turbiny.

W przypadku dostaw OEM sond prądów wirowych, przedwzmacniaczy, czujników LVDT i prędkości, lub wsparcia w modernizacji i uruchomieniu TSI, prosimy o kontakt z naszym zespołem inżynieryjnym.