汽轮机转子对中参数的自动检测与调整优化
汽轮机控制原理

汽轮机控制原理一、汽轮机的基本原理汽轮机是一种利用高速旋转的转子带动涡轮叶片工作,从而将热能转化为机械能的热力学装置。
其基本原理是利用高温高压的蒸汽或气体驱动涡轮旋转,使得涡轮带动发电机或其他设备工作。
二、汽轮机控制系统的组成汽轮机控制系统主要由以下几个部分组成:1. 传感器:用于测量汽轮机运行状态参数,如温度、压力、转速等;2. 控制器:根据传感器采集到的数据,对汽轮机进行控制和调节;3. 执行器:根据控制器发出的指令,对汽轮机进行操作和调整;4. 监测系统:对汽轮机运行状态进行监测和诊断,及时发现故障并处理。
三、汽轮机控制系统的功能1. 调节蒸汽流量:通过调节蒸汽阀门开度来控制蒸汽流量,以满足负荷需求。
2. 调节燃料供给:通过调节燃料阀门开度来控制燃料供给量,以满足负荷需求。
3. 调节转速:通过调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度,控制涡轮旋转速度,以满足负荷需求。
4. 控制温度和压力:通过控制蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数,控制汽轮机的温度和压力。
5. 监测和诊断:对汽轮机运行状态进行监测和诊断,及时发现故障并处理。
四、汽轮机控制系统的工作原理1. 蒸汽流量控制:当负荷需求增加时,传感器检测到蒸汽流量下降,控制器会发出指令,使蒸汽阀门开度增加,增加蒸汽流量。
反之亦然。
2. 燃料供给控制:当负荷需求增加时,传感器检测到燃料供给不足,控制器会发出指令,使燃料阀门开度增加,增加燃料供给。
反之亦然。
3. 转速调节:当负荷需求增加时,传感器检测到涡轮转速下降,控制器会发出指令同时调节蒸汽阀门和燃料阀门的开度,以增加蒸汽流量和燃料供给,从而提高涡轮转速。
4. 温度和压力控制:当负荷需求增加时,传感器检测到温度和压力下降,控制器会发出指令调节蒸汽流量、燃料供给和排气温度等参数,以提高温度和压力。
5. 监测和诊断:通过监测各种参数,如振动、温度、压力等,及时发现汽轮机故障,并进行诊断和处理。
五、汽轮机控制系统的优点1. 自动化程度高:汽轮机控制系统能够自动进行负载调节、转速调节等操作,减少了人工干预。
汽轮机滑参数启动的优化调整

( )冲 转 的 方式 :有 单 阀 方式 、顺 序 阀方 式 、 6 中压 缸启动 方 式 。 冲 转 是 汽 轮 机 的 金 属 从 冷 态 转 变 到 热 态 的 过
程 。冲转 的方 式 ,最 好 采 用 单 阀控 制 ,机组 全周 进 汽 使 汽轮 机 各 部件 加 热 均 匀 ,有 利 于 减 少金 属部 件 的热 应 力 , 阀冲 转 方 式 产 生 的热 应 力 比顺 序 阀控 单
( )辅 机 及保 护 的 校验 ,确保 系统 能正 常投 入 3
运行。
( )油系 统 的投入 ,确 保 系统 正 常 ,并 在启 动 4
汽轮 机滑 参数 启动 的优 化调 整
的温 差 ,防止 高 中压缸 的分 缸 面 由于主 、再 热蒸 汽 的温 差过大 而 产生 较大 热 应力 的 现象 。 ( )各 个 参 数 ( :调 速 油压 、润 滑 油压 、真 5 如 空 、大 轴偏 心 、汽 缸上 下 温 差 等 )要 符 合 机组 冲 转 要求 。
免汽轮 机 的相对膨胀 差超 过给定值产 生的动静摩
擦。 2 2 3 高速 暖机 .. 汽 轮机 冲 转 升 速 至高 速 时 ,是 汽 轮机 金属 加热
速 度 最 大 的 阶 段 。这 时汽 轮 机进 汽 量 增大 ,热 传递
加 强 , 属 的温 差 同 时也增 大 ,一般 应在 2 0  ̄ 4 0 金 2 0 0
水。
( )启 动 真空 泵 抽真 空和 送轴 封供 汽 ,使凝 汽 7
器建立 真 空 。
汽参 数 (0 o P、T)随机组 转速 或负 荷 的变 化而 滑升 ,
在 启动 过程 中汽 轮 机 可 以充 分利 用 锅炉 启 动过 程 中
( )启动循 环水 泵 ,投 入循环 水系统 。 8
浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺

浅谈汽轮机轴系找中心与调整工艺摘要:多转子的轴系找中心和调整是个很复杂繁琐的过程,在实际的检修中需根据每台机组自己的特性进行多次的测量、计算、调整达到最优效果,本文通过分析某电力集团属下300MW燃煤机组和GE9FA燃气蒸汽联合循环机组的轴系找中心依据和调整工艺的异同,给同类型机组检修提供参考意见。
关键词:300MW燃煤机组;GE9FA;轴系找中心;调整工艺1、概述1.1 300MW燃煤机组汽轮机设备概况该汽轮机是哈尔滨汽轮机厂制造的N300-16.7/537/537反动式、单轴、双缸双排汽、高中压合缸、低压缸分流、亚临界中间一次再热凝气式汽轮机。
轴系由四条转子(高中压转子、低压转子、发电机转子、励磁机转子)通过刚性联轴器连接而成,主油泵安装在高中压转子前端,为双吸式蜗壳离心泵。
每条转子通过2个径向轴承支撑,其中高压转子#1、#2轴承是由四块瓦块组成的可倾式轴承,通过改变底部45度的两块球面垫铁进行调整;低压转子#3轴承是半可倾式,#4轴承是椭圆式,通过改变固定在轴承箱上的瓦枕进行调整;发电机转子#5、#6轴承是椭圆式,通过定子整体调整;励磁机转子#7、#8轴承是圆筒式,通过励磁机整体调整。
1.2 GE9FA燃气轮机联合循环发电机组概况该机组燃气轮机由美国GE公司生产,型号为PG9351FA,简单循环单机出力255.6MW,汽轮机是哈动力—GE联合制造的D10型三压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、纯凝式机组,单机出力141MW。
燃气轮机、蒸汽轮机、发电机共四条转子同轴布置,通过刚性联轴器连接,共采用8个径向轴承支撑,从燃机起#1-#5轴承均为由六块瓦块组成的可倾式轴承,#6-#8轴承为椭圆式。
燃机转子、发电机转子通过改变燃机和发电机整体位置进行调整,汽轮机高中压转子、低压转子通过改变支撑轴承瓦枕背面分布的5块调整垫进行调整。
2、轴系找中心的考虑基准大型发电机组经过长时间运行后由于基础不均匀沉降,轴瓦下部轴承钨金的磨损以及设备内应力的释放等原因,可能会引起轴系各靠背轮中心值发生变化。
《汽轮机辅助系统》课件

新技术应用
引入物联网技术
实现汽轮机辅助系统的远程监控和故障预警,提 高系统的可靠性和安全性。
应用大数据分析
通过收集和分析系统运行数据,优化系统性能, 提高运行效率。
采用人工智能技术
实现汽轮机辅助系统的智能控制和自主决策,提 高系统的自动化水平。
系统升级与改造
01
02
03
升级硬件设备
替换老旧设备,采用更高 效、可靠的硬件设备,提 升系统性能。
真空系统
总结词
真空系统用于维持汽轮机的真空状态,提高 机组效率。
详细描述
真空系统由真空泵、冷凝器、抽气管道等组 成。真空泵不断将凝汽器内的空气抽出,保 持凝汽器的真空状态。同时,冷凝器将进入 真空泵前的空气冷却,防止空气中的水分和 杂质进入真空泵,影响其正常工作。抽气管 道则将真空泵和凝汽器连接起来,形成一个 完整的真空系统。
除盐水系统
总结词
除盐水系统用于提供高质量的除盐水, 满足汽轮机正常运行的需求。
VS
详细描述
除盐水系统由原水处理、除盐水制备、储 存和输送等部分组成。原水经过预处理、 软化、除盐等工艺处理后,制成除盐水。 除盐水可以满足汽轮机正常运行的各种需 求,如锅炉用水、凝汽器补水等。同时, 储存和输送系统确保除盐水的稳定供应。
变形。
其他系统
如凝汽器、真空泵等, 用于维持汽轮机内部的
真空状态。
辅助系统的重要性
保证汽轮机的正常运行
延长汽轮机的使用寿命
辅助系统为汽轮机提供了必要的保障 和支持,是汽轮机正常运行不可或缺 的部分。
合理的辅助系统设计和维护能够延长 汽轮机的使用寿命,降低维修成本。
提高汽轮机的可靠性
辅助系统的正常运行能够减少汽轮机 故障的风险,提高汽轮机的可靠性和 稳定性。
轴位移基础知识点

1、什么是轴向位移?轴向位移变化有什么危害?气压机与汽轮机在运转中,转子沿着主轴方向的窜动称为轴向位移。
机组的轴向位移应保持在允许范围内,一般为0.8~1.0mm,超过这个数值就会引起动静部分发生摩擦碰撞,发生严重损坏事故,如轴弯曲,隔板和叶轮碎裂,汽轮机大批叶片折断等。
转子轴向位移(也被成为窜轴)这一指标主要是用以监督推力承轴的工作状况。
汽轮机运行中,汽流在其通道中流动时所产生的轴向推力是由推力承轴来承担的,并由它来保持转子和汽缸的相对轴向位置。
不同负荷下轴向推力的大小是不同的,推力承轴在受压时产生的弹性变形也相应变化,所以运行中应该将位移数值和准值作比较,借以查明机组运行是否正常。
作用在汽轮机转子的轴向推力,是由推力承轴来承受的,推力承轴承受转子的轴向推力并维持汽轮机通流部分正常的动静轴向间隙。
轴向推力的变化将影响推力承轴工况的变化,进而会影响到汽轮机动静轴向间隙。
从汽轮机安全运行的角度看来,动静轴向间隙是不允许由过大的变化的,所以通常均在推力承轴部位装设汽轮机转子轴向位移监测装置,以保证汽轮机组的安全工作。
推力承轴,包括承轴座架、瓦架、油膜,并非绝对刚性,也就是说在轴向推力用下会产生一定程度的弹性位移。
如果汽轮机轴向推力过大,超过了推力承轴允许的负载限度,则会导致推力承轴的损坏,较常见到的就是推力瓦磨损和烧毁,此时推力承轴将不能保持机组动静之间的正常轴向间隙,从而将导致动静碰磨,严重时还会造成更大的设备损坏事故。
轴向位移保护装置是用来检测汽轮机转子和静子之间相对位移,它根据推力轴承承载能力和流通部分间隙规定了报警值和停机值,当轴向位移骤增值超过规定值时,轴向位移保护装置能自动报警和自动停机,防止轴向位移增大时汽轮机受到损伤。
轴向位移为正值时,大轴向发电机方向移,若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀,差胀不一定向正值方向变化;如果机组参数不变,负荷稳定,差胀与轴向位移不发生变化。
机组启停过程中及蒸汽参数变化时,差胀将会发生变化,由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。
汽轮机高中压缸胀差信号负差大原因分析和优化改进措施

汽轮机高中压缸胀差信号负差大原因分析和优化改进措施摘要:TSI系统是汽轮机保护的核心部分,其设备自身的可靠性和测量的准确性对汽轮机的安全运行有着至关重要的作用,在运行中一旦失去监视,汽轮机存在较大的安全隐患,面临停机的风险,因此,保护信号尽量为两路或多路信号,相互作为参考,鉴于此,我们对高、中压缸胀差信号进行优化改造,保证信号在运行中的可靠性。
关键词:汽轮机;TSI;胀差;电涡流汽轮机监视仪表(TSI)是一种连续监视汽轮发电机轴系和气缸的机械工作参数(包括转速、振动、差胀、偏心、轴位移等)的系统,并在被测参数超出预设值时发出报警和停机信号。
随着机组容量的增大,汽轮机TSI系统,已成为汽轮机保护的重要组成部分,其参数测量的准确性影响汽轮机的安全运行。
某电厂汽轮机监视仪表(TSI)使用了EPRO MMS6000型监测系统,其方便的软件组态形式和可靠硬件质量,将为电厂的安全运行提供了有力保障。
TSI系统的信号有:转速、轴位移,高中压缸胀差、低压缸胀差、轴振、盖振、偏心、键相信号。
其中,参与机组保护的信号主要有转速(3支)、轴位移(2支),胀差(高、低差各1支)、轴振动(同一个轴装有X向和Y向2支)信号,高、中压缸胀差信号安装在汽轮机前箱1号轴承处,低压缸胀差装在4#轴承处,因为高、低压缸胀差信号只安装有一组信号送至ETS保护系统进行汽轮机的安全保护,在机组的运行中测量参数出现异常,根据一支胀差信号无法判断该探头是否正常,为了保证汽轮机的安全,只能选择停机进行处理。
因此,经过此次的异常处理后,专业组和TSI 厂家共同提出方案对胀差信号进行优化改造。
1 胀差探头的测量原理高、中压缸胀差探头和低压缸胀差探头属于电涡流传感器,电涡流传感器是基于电磁感应原理,前置器中的高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈,在探头头部的线圈中产生交变的磁场H1。
当被测金属体靠近这一磁场,则在金属表面产生感应电流。
与此同时,该电涡流场也产生一个方向与H1相反的交变磁场H2,由于H2的反作用,使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变,即改变了线圈的有效阻抗。
汽轮机调节

第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理
n
n2 n1 b c P2 n P1 棕色箭头表示 什么过程? P n 平移静态特性曲线 维持转速不变 a a b b c 什么过程 ? 什么过程?
n2 n1
△P1
二次调频,电网频率不正常 时,通过平移某些机组的静 态特性曲线,增加或减小这 些机组功率,以恢复电网的 正常频率,这称为二次调频
nmax n0 max max 最大飞升转速的相对量 max n0
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理 为在机组甩全负荷工况下,转子的转速飞升不致使超速保 安器动作,甩负荷后的最高飞升转速应低于超速保安器整 定的动作转速((110%~112%)n0), max 取7%~9% 3.静态偏差值 转速调节系统中,有差调节系统的静态偏差值()= n P =- n0 P0 4.过渡过程调整时间T 扰动作用于调节系统后,从响应扰动开始到被调量达到 基本稳定所经历的时间称为过渡过程调整时间。
n1
△P1
P1
P
△P2
P2
P
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理 可见,在外负荷变化引起电网频率变化时,参加一次调 频的机组按照各自速度变动率自动分配总负荷变化量。
速度变动率小的机组,承担负荷变化大,一次调频能力强。 速度变动率大的机组,承担负荷变化小,一次调频能力弱。 不同机组对速度变动率 的要求 一般 的范围为3%~6% 尖峰负荷机组 较小,一般为3%~4%, 也不能过小
)-() (
Δ为一个给定的转速微小偏差,
第一节 汽轮机自动调节和保护的基本原理
) ( 为经时间T后的转速相对值. 在汽轮机调节系统动态特性分析中,通常将允许偏差 Δ取为静态偏差值的5%,即 5% n0 。过渡过程调整 时间尽可能短,一般为数秒或数十秒,最长不应超过1min。 5.震荡次数 在调整时间T内被调量的震荡次数。明显的振荡不应超 过2~3次。 (三)影响动态特性的一些主要因素 甩负荷时的动态最大飞升转速
汽轮发电机组转子扬度调整与转子间找中

∆3 + 2
∆4 =
K ·L
34
·∆3
+ 2
∆4
对于图 1 (b) 轴系安置方式: 汽轮机转子要求为
水平放置, 即 1# 、2# 轴颈扬度保持不变, 3# 轴承轴
颈扬度要求为 ∆3′= ∆2′= ∆2, 此时, 4# 轴颈扬度则等 于 ∆4′= ∆3′+ ∆3+ ∆4= ∆2+ ∆3+ ∆4
《广西机械》 2002 年第 2 期
1 转子扬度的调整
111 扬度的定义和调整目的 我们知道由于转子本身重量, 转子水平放置时 会产生静挠度 f, 使转子中心线成为一条曲线 (见图 3 (a) ) , 在两轴端就会形成倾角 ∆。 该倾角在汽轮发 电组安装工艺上称为扬度。
图3
当在两轴颈处用框式水平仪测量其水平度时, 纵向汽泡就会向轴端偏移, 偏移量就代表轴颈扬度 的大小。假设我们将两转子按水平放置, 转子联轴器 的端面就不会互相平行, 即出现上部张口 (见图 3 (b) ) , 这是不允许的, 因此调整转子扬度的目的就是 消除上张口, 使汽轮机组各转子中心线形成连续曲 线。 112 转子扬度测量 测量转子扬度时, 为消除框式水平仪的误差, 我 们往往将水平仪放在轴颈的中部, 使横向汽泡保持 在中间位置, 此时记录好纵向汽泡偏移的格数, 然后 将水平仪掉转 180°放在轴颈中部原来的位置上, 以 同样的方法记录第二次读数, 取两次读数的平均数, 即为该轴颈的扬度。
34 ·2∆2 +
∆3 + 2
∆4
对于图 2 (a) 轴系安置方式: 汽轮机低压转子水
平放置即 3# 、4# 轴承处于同一标高, 高压转子及发
电机转子分别向低压转子两端找中, 使整个轴系的
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建蕤褫蒋 嫦审参数酾 勘检 骞 鐾傩健
芮晓明 , 刘衍 平 , 李 林 , 何
( 华北 电力大学 , 北京 1 2 0 ) 0 2 6
缨
摘
要 :根 据 汽 轮 机 检 修 工 艺 ,对 汽 轮 发 电机 组 转 子 轴 系 的对 中检 测 方 法 进 行 了研 究 ,提 出 了 轴 系 参 数 的
Fg. Th h sc l d l f 0 i1 ep y ia mo e 0MW r n nt o2 t bieu i u
为 保 证 机 组 的 安 全 运 行 和 使 用 寿 命 ,在 机 组 的安 装 或 大 修 回装 过 程 中 要 根 据 检 测 结 果 对 转 子 轴 系 的 各
a 圆周上 的测 点 ) b 水平或垂直偏 差 )
1 汽轮发电机组转子轴系对中原理
11 汽 轮发 电机 组轴 系物 理模型 .
为 分 析 问 题 方 便 , 以 2 0MW 机 组 为 例 简 化 出 0 物 理 模 型 如 图 1所 示 。 该 机 组 轴 系 模 型 包 括 了 高 压 转子 、 压 转子 、 压 转 子 、 电机 转 子 和相 应 的轴 中 低 发
解 决 多 目标 规 划 中搜 索 过程 易 陷 入 局 部 优 化解 和 计 算 效 率 低 等 问 题 。此 方 法 应 用 到 汽 轮 机 转 子 轴 系 对 中 调
整 方 案 的参 数 分 析 过程 ,可 显 著 提 高 计 算 效 率 ,有 效 减 少 调 整 工 作 量 ,为 机 引言
高压转子 中压转子 低压转子 发电机转子
大 型汽 轮发 电机组 的转 子 轴 系一 般 包括 高 压 、 中 压 、 压 和 发 电机 转 子 等 多 根 柔 性 轴 , 过 联 轴 器 低 通 连接 组 成具 有 一 定扬 度 曲线 的高 速旋 转 机 械 系统 。
图 1 2 0MW 机 组 物 理 模 型 0
保 障。 关键 词 :汽 轮 发 电机 组 ;转 子对 中参 数 ; 自动 检 测 ;转 子轴 系参 数 计 算 ;调 整 方 案 优 化 中 图 分 类号 :T 2 3 + K 6 .l 6 文 献标 识 码 :B 文章 编号 :10 -6 9 2 o )70 1.4 0 49 4 (0 6 O -0 0 1
再 依 据 经 验 用 图 解 法 计 算 出调 整 量 。 样 , 往 因难 这 往 以 及 时 地 确 定 合 理 的 调 整 方 案 导 致 返 工 ,延 误 宝 贵 的安 装 工 期 。 此 , 究 转 子 x 中参 数 的 自动 检 测 和 因 研 - , t 优化 调 整技术 十分 必要 。
图 2 对 中原 理
Fg. Th r cpeo t r l n e t i2 epi il f oo sai m n n r g
通 过 装 卡 在 一 联 轴 器 上 的 百 分 表 测 量 另 一 联 轴
器 圆 周 上 的 相 应 点 ( 2 ) , 计 算 出 两 转 子 中 心 图 a )可 线 在 水 平 或 垂 直 方 向 上 的 中 心 偏 差 ; 图 2 ) 示 按 b所
检 测 方 案 及 相 关 技 术 ,开 发 了一 种 高 灵 敏 度 的容 栅 式 位 移 传 感 器 和基 于 M 1 片机 的 S R - 3 C译 码 转 5 单 K S 22 换 及 数 据 采 集 智 能 装 置 ,进 而 组 成 可 用 于汽 轮 发 电 机组 检修 中转 子 对 中 调 试 的 自动 检 测 系 统 。 针 对 多转 子 系 统 轴 系 的对 中参 数 调 试 问题 ,建 立 了调 整 关 系分 析模 型 。 基 于 遗 传 算 法 提 出 一 种 数 值 分 析 方 法 ,可 有 效
安 装 量 具 测 量 联 轴 器 组 端 面 上 的若 干 固 定 点 ,可 计 算 出 联 轴 器 组 在 水 平 和 垂 直 方 向 上 的 张 口偏 差 对 两 转 子 中心线 的影 响 。
承 支 撑 , 过 联 轴 器 将 其 连 接 构 成 一 旋 转 系 。 谓 转 通 所
为 确 定 汽 轮 发 电 机 组 转 子 x 中 的 情 况 ,需 要 x - , t - , t 连 接 各 转 子 的 联 轴 器 在 某 些 特 定 位 置 的参 数 检 测 得
到 两 相 关 转 子 中 心 线 的 相 互 关 系 , 图 2所 示 。 如
传 统 的 -动 量 仪 ( 分 尺 和塞 尺 ) 行 相 关 的检 测 , T - 百 进
部 件 进 行 精 确 的 x 中 调 试 , 以 保 证 各 转 子 轴 线 间 的 - , t 相 互 关 系 。 子 轴 系 的 构 成 和 调 整 工 艺 复 杂 , 整 中 转 调 要 考 虑 的 因 素 较 多 , 目前 各 发 电 或 安 装 企 业 多 采 用
12 转 子轴 系对 中原 理 .
子x 中就 是研 究各 转子 中心线 间的相互 关 系 。 - , t
收稿 日期 :2 0 - l1 : 回 日期 :2 0 . 32 0 5 l- 5 修 0 60 .6
作 者 简 介 : 芮 晓 明 (9 5)男 , 津 人 , 授 , 事 现 代 设 计 方 法 、 机 电一 体 化 、 15 - , 天 教 从 光 自动 检 测 技 术 等方 面 的 教学 和科 研 工 作 。
E ma :x - r r m@n e u e u ( l e p .d .n 3
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D 和 端 面 差 值 。 、 lb 、 2c 、3d 、 并 按 规 定 记 。c 、2d 、3a 、 4b ,