汽轮机保护ETS.docx

汽轮机的紧急跳闸保护系统(ETS)。主要包括:润滑油压、超速、轴位移、轴振动等。以上保护逻辑均由和利时公司的DCS(用特定模块)来实现,并自动做跳机首出显示并记录。A、汽轮机数据采集监视系统(TSI)随着汽轮机组容量的不断增大、蒸汽参数不断提高,热力系统越来越复杂。为了提高机组的热经济性,汽轮机的级间间隙、轴封间隙都选择的比较小。由于汽轮机的旋转速度很高,在机组启动、运行或停机过程中,如果没有按规定的要求操作控制,则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩擦、甚至碰撞,引起叶片损坏、大轴弯曲、推力瓦烧毁等严重事故。为了保证机组安全启停和正常运行,需对汽轮机组的轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速、油动机和同步器行程等机械参数进行监控,这些参数的采集和显示通常由TSI系统完成。另外,还需对轴承温度、油箱油位、润滑油压、高压缸上下壁温差、汽缸进水、凝汽器真空等热工参数进行监视和保护,这些参数的监视功能通常由DAS系统完成,保护功能由SCS系统和ETS系统完成。以上所有的这些主要参数超过规定值(报警值)时发出报警信号,在超过极限值(危险值)时送到ETS系统,动作汽轮机的遮断保护装置,关闭主汽门,实施紧急停机,以避免重大恶性事故的发生。轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等汽机保护项目的参数,通常是一些传感器的非标准信号(电涡流、磁阻信号等),一般须配置专用的汽机监测仪表系统(TSI)进行特殊的转换处理。其所监视的值及相关报警可送入DCS中作显示和SOE报警,停机信号送入ETS。TSI基本功能进行电涡流、磁阻等信号的采集和显示;将电涡流、磁阻等信号转换成4-20mA信号输出,送到DCS、DEH等系统;对冗余信号进行优选处理,保证信号的真实可靠;对信号进行报警,发送到光字牌;当参数超限达到停机值时,发出保护停机指令(DO),送到DCS、DEH和ETS。TSI测点包括:轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等信号。这些信号大多采用电涡流传感器,这是一种非接触式测量技术,它具有结构简单、灵敏度高、测量线性范围大、不受油污介质的影响、抗干扰能力强等优点,在工业上得到广泛应用。(1)轴向位移的监视和保护汽轮机叶片具有一定的反动度,叶片和叶轮前后两侧存在着差压,形成一个与汽流方向相同的轴向推力;轮毂两侧转子轴的直径不等,隔板汽封处转子凸肩两侧的压力不等,也要产生作用于转子上的轴向力;高压前轴封处轴封漏汽由后向前压力逐渐降低,产生与汽流方向相反的轴向力;还有其它方面产生的轴向力,这些轴向力的合成结果就是总的轴向推力。推力轴承用于承受转子的轴向推力,借以保持转子与汽缸及其它静止部件的相对位置,使机组动静部分之间有一定的轴向间隙,保证汽轮机组的正常运行。当轴向推力过大时,推力轴承过负荷,造成推力瓦块烧毁,或汽轮机动静部分发生摩擦,造成设备的严重损坏。传感器经常采用电涡流传感器或差动发送器,配用不同的二次仪表。为了保证汽轮机正常运行,需对轴向位移进行监视和保护。当轴向位移达到限值时,保护装置发出报警信号,提醒运行人员及时采取措施加以处理。当轴向位移达到危险值时,保护装置动作,汽轮机跳闸,立即停机,保障汽轮机组设备的安全。另外,为了监视汽轮机推力轴承的工作状况,一般在推力瓦块上装有温度测点,在推力瓦回油处装有回油温度表等。(2)缸胀和胀差的监视和保护汽轮机在启、停过程中,或在运行工况发生变化时,都会因为温度的变化而产生不同程度的热膨胀。汽缸受热膨胀时,由于滑销系统死点位置的不同,可能向高压侧伸长或向低压侧伸长,也可能向左侧或右侧膨胀。为了保证机组的安全运行,防止高压缸热膨胀不均,发生卡涩或动静部分摩擦,必须对高压缸的热膨胀进行监视,简称“缸胀”监视。汽缸受热膨胀变化的数值,也称汽缸的绝对膨胀。转子受热时也要发生膨胀,因为转子受推力轴承的限制,所以只能沿轴向往低压缸侧伸长。由于转子体积小,而且直接受蒸汽的冲击,因此温升和热膨胀较快,而汽缸的体积大,温升和热膨胀就比较慢。当转子和汽缸的热膨胀还未达到稳定之前,它们之间存在较大的热膨胀差值,简称“差胀”(或“胀差”),也称汽缸和转子的相对膨胀。一旦差胀超过预留的轴向动静部分之间的间隙,就会发生动静部分的摩擦,造成设备损坏。所以需对缸胀和胀差进行监视和保护,当达到报警限值时,发出报警信号,提醒运行人员及时采取措施加以处理。当达到危险值时,动作保护装置,汽轮机跳闸,立即停机。(3)振动的监视和保护汽轮机在启动和运行中都会有一定程度的振动。当设备发生了缺陷,或者机组的运行工况不正常时,都会引起汽轮机组的振动加剧,严重威胁机组设备和人身安全。振动过大将使转动叶片、***等的应力增加,甚至超过允许值而损坏,使机组动静部分,如轴封、隔板汽封与轴发生摩擦,使螺