今天小编在这给大家整理了汽轮机监测保护的探讨论文,本文共11篇,我们一起来阅读吧!

篇1:汽轮机监测保护的探讨论文
汽轮机监测保护的探讨论文
摘 要:随着我国电力工业科技进步和电力体制改革的变化,发电企业对汽轮发电机组状态监测和故障诊断技术提出了新的要求;现行的设备检修体制已阻碍了电力生产企业效益的进一步提高,采用先进的检修体制已势在必行。提出了一套完整的汽轮发电机组的在线保护方法(TSI)系统,进行了软硬件设计。
关键词:汽轮机;监测;保护系统
一、汽轮机监测保护系统监视组件
振动监视组件是以单片机为核心研制的,为了对输入信号进行有效的处理,要求所选用的 CPU 速度快,集成度高,指令系统简单,根据目前世界上在线控制发展的趋势和市场上提供的产品,监视组件选用 8098 单片机。8098 单片机为准 16 位单片机,外接芯片简单,具有 16 位处理速度,典型指令的执行时间为 2μ s,它的主要特性:十六位中央处理器;具有高效的指令系统;集成了采样保持器和四路十位 A/D 转换器;具有高速输入口 HSI,高速输出口 HSO 和脉宽调制输出 PWM;具有监视定时器,可以在产生软硬件故障时,使系统复位,恢复 CPU 工作。监视保护系统的设计方法和步骤分为:系统总体设计,硬件设计,软件设计。它是指根据测量系统的功能要求和技术特性,反复进行系统构思,综合考虑硬件和软件的特点,原则:能用软件实现的就不用硬件,但值得一提的是软件会占用 CPU 的时间。为了缩短研制周期,尽可能利用熟悉的机型或利用现有的资料进行改进和移值,并采用可利用的软硬件资源,然后根据系统的要求增加所需要的功能,在完全满足系统功能的同时,为提高系统工作的可靠性和稳定性,还必须充分考虑到系统的抗干扰能力。
二、汽轮机监测保护系统的硬件设计
主要是指单片机的选择和功能扩展,传感器的选择,I/O 口的选择,通道的配置,人机对话设备的配置。振动监视组件由三个相互联系的部分组成,分别是显示板模块,主板模块,继电器板模块。
8098 内有一个脉冲宽度调置器PWM可用来完成数字信号至模拟信号的转换。我们将PWM用于产生键相输入比较电路的界限电压。同时 8098 单片机的'HSO也可以软件编程构成脉冲调宽输出,我们利用HSO.0、HSO.1 构成两路脉冲调宽输出,用于通频振幅及 1 信频振幅模拟量输出.脉冲调宽输出信号TTL电平的调制脉冲,经CD4053 缓冲电平变换.使信号振幅变为 0-5V,再经过RC滤波,得到直流电压信号,再经过一级同相跟随,实现阻抗变换,得到要求的 0-2.5V或 1-5V的直流电压信号输出,其输出阻抗R0=0.电压信号经V/I转换,便可得到 0-10mA或 4-20mA电流输出。
8098 单片机本身只有 32 根I/O线,其中 16 根作为系统地址、数据总线,8 根HIS/HSO线,4根模拟量输入线,还有 4 根多功能线,可用作TXD、RXD以及外中断输入、脉宽调制输出,这些I/O口各有用途,监视组件为了进行参数设定及响应系统监视组件信号,必须进行I/O功能扩展。当单片机提供的I/O接口不够用时,需要扩展I/O接口以实现TSI功能。8098 有四个端口即p0、p2、p3、p4,共 32 根I/O线,监视保护系统设计时,p0 一部分作为模拟量输入线;p2 一部分作为串行口,另有一部分作为脉冲宽度调制输出;p3作为数据总线和地址总线低八位复用;p4的一部分提供地址总线的高八位。I/O通道扩展电路:一种以 8155 作为外围接口,另一种以 8255 作为外围接口。外围接口主要有 8155,8255,8279,EPROM选用的是 2764,掉电保护用的是EPROM2864。8155 和 8255 是作为普通的输入和输出口使用的,它们主要用于设定开关状态的输入及报警状态的输出。
三、汽轮机监测保护系统的软件设计
主要是应用软件的设计。根据系统功能要求设计。在设计应用软件时,必须考虑到单片机的指令系统和软件功能,并与硬件统筹考虑。单片机的系统开发,其软件设计不可能相对于硬件而独立,其软件总要与硬件结合在一起,实现要求的功能。当应用系统总体方案一经审定,硬件系统设定基本定型,大量的工作将是软件系统的程序设计与调试。振动监视组件软件的设计采用模块编程法,模块法的优点是把一个较为复杂的程序化为编制和装配几个比较简单的程序,使程序设计容易实现。由于块与块之间具有一定的独立性,如果其程序模块需要修改或变动时,将只影响模块内部程序,而对其它程序模块的影响很小,或基本没影响就很方便,它主要由下面几个部分组成:标准的自检程序模块;采样以及通道计算程序模块;设定值调整程序模块,报警程序模块。
自检程序模块:该模块检查系统的电源电压是否正常,系统将以故障码的形式提示用户:系统电源出现故障,并指出哪一路电源处于故障状态。系统得自检功能由上电自检,循环自检和用户请求自检三部分组成。在自检过程中,系统解除所有形式的保护。如果自检过程中发现故障,那么监视保护系统一直处于自检状态,直至用户排除了故障为止。
采样及通道值计算程序模块:本程序模块首先对监视保护系统处于的状态进行判断,这些状态是指监视保护系统是否处于通道旁路和危险旁路,如果监视保护系统某一通道处于旁路状态,那么解除继电器报警,系统正常灯熄,旁路灯亮,同时通道指示值为 0。
报警程序模块:如果两通道的测量值之差即差值超过警告或危险设定值,那么监视保护系统将处于警告或危险状态,这时显示面板上的警告或危险报警灯亮,同时将驱动警告或危险继电器,如果处于危险旁路状态,那么仅仅是两个通道的危险灯亮而危险继电器则不动作。如果监视组件处于通电抑制状态,那么将解除所有形式的报警。
参考文献:
[1]@刘峻华,黄树红,陆继东.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].汽轮机技术.,(12).
[2]@冯小群,杜永祚.新型动态测试与信号分析系统的研制[J].华北电力学院学报,2004,(6).
篇2:汽轮机安全监测系统
摘 要:最近几年,我国在经济以及社会等的各个领域都取得了非常显著地成就。
其中电力行业取得的成就十分突出。
电力和我们的生活以及生产活动有着非常密切的关系,很多活动的开展都要以电力为最基础的保障条件。
笔者基于目前的这种背景形势,重点分析介绍了当前我国的电力行业重点的汽轮机安全监测体系相关的知识,目的是为了更好地促进电力事业的发展,促进经济的前进。
篇3:汽轮机安全监测系统
汽轮机体系有以下的几个部分组成。
热工监视体系,保护体系以及它们共同组合得到的预警体系以及保护控制体系。
由于国家的经济以及社会发展需要,对电力的需求越来越大,这项安全体系就变得意义更为关键了,因而对其性能也有了更多的规定。
而我们传统方式中运用的保护体系绝大部分都是有继电装置和其配套的硬件装置组合得到的,具有非常多的缺陷,比如不安全,而且最为重要的是对其开展的维护工作非常繁琐。
这套体系存在的意义是用来监视设备在工作的时候,它的主轴等部件的振动性能等的。
它有三大部件,分别是振动、速率以及偏心组件。
这些部分的组件并不是一成不变的,可以根据使用者的具体情况来具体的配置。
上文提到的第一个和第三个组件通常都会有与之配套存在的传感装置,它们的具体作用是负责监测主轴在工作时的振动状态的,而另外的一个组件的目的主要是为了监测轴瓦在工作时候的振动状态的,各有分工。
2 汽轮机监测保护系统监视组件
上文提及到的振动监视体系的探索重点是单片机,通常我们期望能够合理的处理获取的信号,因而规定使用的主机一定要有速率的报证,而且对其集成性也有很高的要求,在众多的同类产品中,型号为8098的装置被大量的使用,这主要是因为它的性能比较的符合当代社会的发展步调等。
它共有十六片单项装置, 具有 16 位处理速度,典型指令的执行时间为 2μs,它的主要特性:十六位中央处理器;具有高效的指令系统;集成了采样保持器和四路十位 A/D 转换器;具有高速输入口 HSI,高速输出口 HSO 和脉宽调制输出 PWM;具有监视定时器,能够在出现任何的问题的时候,自动的帮助体系恢复使用性能,继续工作。
它有自身独特的程序体系,具体讲是先对体系概况进行设计,然后依次是硬件装置,最后是软件装置。
它是在反复多次的对体系的性能规定以及科技要素等综合分析的基础之上,同时兼顾装置的运行特征,具体运行时要遵照以下的规定进行,即优先使用软件,换句话讲就是如果一项工作仅靠软件就能独立完成,那么一般情况下就不需考虑到硬件装置,不过这并不代表软件是非常优秀的,它也有自身的缺陷,比如大量的耗费时间。
为了尽快的得到合理的装置,我们通常是尽量的发挥现有的机器以及物资的作用,对其采取必要的改动等,然后根据体系自身的特征,对这些装置进行添加或者是删减。
除了上述的这点之外,我们还需要考虑到它的抵御干扰的性能,确保它能够安全有效的运行
3 体系的硬件装置
主要是指单片机的选择和功能扩展,传感器的选择,I/O 口的选择,通道的配置,人机对话设备的配置。
它包含三大部分,而这三个部分之间的`关系是相互作用的,具体讲是显示板模块,主板模块,继电器板模块。
4 体系的软件装置
这项设计的重点的是应用软件。
我们在对其进行设计的时候,需要充分的考虑到整个体系的性能特征,还应该充分的分析它的指令体系以及性能之间的关系,最重要的是要和上文的硬件体系综合分析。
在研究单片机的体系时,它的软件研制过程应该充分的分析到它的硬件体系。
当应用系统总体方案一经审定,硬件系统设定基本定型,大量的工作将是软件系统的程序设计与调试。
振动监视组件软件的设计采用模块编程法,它有非常多的好处,比如能够将繁琐的步骤进行精简,分成很多个单一的步骤,这样我们在设计时就会相对简单一些。
因为两个块间并不是充分的结合到一起的,都有相对的单独空间,当它的总模块发生改变的时候,它只会作用到其本身的步骤,并不会很大程度上对其他的一些模块发生作用,很多时候几乎不会产生任何作用。
它主要由下面几个部分组成:标准的自检程序模块;采样以及通道计算程序模块;设定值调整程序模块,报警程序模块。
自检程序模块:它的功能是用来检查电源是否具有合理的电压指数,通常体系会以故障码的方法来提醒使用者,体系的电源发生问题,然后具体的分析是其中的哪个线路的问题。
系统得自检功能由上电自检,循环自检和用户请求自检三部分组成。
在自检过程中,系统解除所有形式的保护。
假如在此步骤中发生问题,此时总的体系将会持续的进行自检,一直到使用者发现问题才会停止 。
采样及通道值计算程序模块:它在进行工作的时候,第一道工序就是监测体系的运行情况,具体的是指查看它们是否处在合理的路线之中,如果监视保护系统某一通道处于旁路状态,那么解除继电器报警,系统正常灯熄,旁路灯亮,同时通道指示值为 0。
假如没有出现上述的情况,则启动该通道的 A/D 转换,随后将采集的数字信号进行滤波,计算得到通道值。
模拟量输出通道输出代表该通道值的标准电流值 0-10mA.DC 或 4-20mA.DC。
设定值调整程序模块:设定值包括警告设定值和危险设定值两个,它存放在EPROM2864中,就算是装置发生意外情况,其中的数据也能够得到有效的保存,此时将显示器重点警告或者是危险按钮启动,棒状光柱上将显示警告或危险设定值,如果要对设定值进行调整,还需要按下主线路板上的设定开关,再按下面板上的“警告”或“危险”键,最好按下系统监视面板上的“?” ,即可对设定值调整。
在软件中,当设置点调整后,AF 标志置零,程序根据 AF 标志判断是否需要将条调整值重新写入 2864。
报警程序模块:假如通道之间的差数大于我们事先设定好的数据,此时体系会自动进入警告模式,此时显示器上的警告灯会自动启动,此时警告继电装置也会自动的开启。
当其运行情况是通电抑制时,此时体系会自动的将全部的报警消除。
显示程序模块:显示程序模块执行显示双通道的测量值、报警值以及四种故障代码。
在 8098内部 RAM 中,开设一个具有 16 个寄存器单元缓冲区,如 80H-8FH。
将缓冲区对半分成两部分,每一部分的寄存单元寄存一个通道的显示代码。
将显示代码送到 8279 的显示缓冲区,8279 可以自动扫描显示。
中断程序模块:T1 的溢出周期作为输出脉冲信号的宽度,改变 HSO 高低电平的触发时间就可以改变方波的占空比,从而改变输出电流大小。
“大型汽轮发电机组性能监测分析与故障诊断软件系统”在仿真机上运行,能对仿真机运行工况进行监视,也能通过实时数据库与实际机组的计算机联网,对实际运行机组工作状况进行监测和分析等。
参考文献
[1]刘峻华,黄树红,陆继东.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].汽轮机技术.,(12).
[2]陆颂元,张跃进,童小忠.机组群振动状态实时监测故障诊断网络和远程传输系统技术研究[J].中国电力,,(3).
[3]李录平,邹新元.小波变化在振动故障奇异信号检测中的应用[J].汽轮机技术,2005,(2).
篇4:汽轮机组合改进论文
汽轮机组合改进论文
引言
随着对汽轮机组通流部分改造技术的日趋成熟,汽轮机制造厂对部分早期国产200MW机组进行了增容改造,成功地提高了机组出力、降低发电煤耗。山东省淄博市某电厂#3、#4汽轮机组进行了通流部分节能增容改造,改造后的热力试验表明,缸效及热耗值均达到改造设计值,大修工程实现全优,达到了改造的预期目标,被华能国际电力股份有限公司命名为“技改项目达标投产机组”。
1通流部分改造目的
山东省淄博市某电厂#3、#4汽轮机,由于该类型机组采用的是四十年代设计技术,整机设计完成于六十年代初期,所以经济性大大落后于同类型机组的先进水平。因此,采用目前先进的汽轮机技术对200MW汽轮机进行三缸全优化增容改造是十分必要的,对节约能源和保护环境都有重大意义。通过改造不仅可以提高机组效率,降低热耗,增加机组出力;降低机组检修和运行费用,提高机组运行可靠性;还能适当延长机组总的服役期。
2改造后主要技术规范
型号:N220-12.7/535/535;型式:超高压中间再热三缸三排汽凝汽式汽轮机;功率:额定功率:220MW,最大功率:229MW;额定工况蒸汽参数:新蒸汽压力:12.7MPa(130ata);新蒸汽温度:535℃;再热蒸汽压力:2.219MPa;再热蒸汽温度:535℃。
3改造范围
#3、#4汽轮机高、中、低压汽缸,汽封及轴瓦采用全改方案。a)高压缸(1调节级+11压力级):调节级喷嘴组、动叶片更换,第2~12级动叶片、隔板、隔板套更换,#4号机高压转子更换,高压前后汽封套更换,调节级叶顶汽封环更换,高压内外缸接合面间隙检查处理及裂纹检查处理;b)中压缸(10压力级):第13~22级动叶片、隔板、隔板套更换,第20~22级叶轮更换,中压前汽封套更换,中压接合面间隙检查处理及裂纹检查处理;c)低压缸(3×5压力级,其中5级在中压缸内):第3×5级动叶片、隔板、隔板套更换,第3×5级叶轮更换,进汽导流环更换,低压接合面间隙检查处理及裂纹检查处理;d)汽封更换:高压缸前后汽封及中压缸前汽封、高压缸第2~12级、中压缸第13~22级隔板汽封更换为铁素体汽封,低压缸前后汽封、低压缸23~37级隔板汽封更换为铜汽封;e)轴瓦更换:#1、#3、#4、#5轴瓦更换为椭圆瓦。
4改造技术内容
4.1汽缸中心改造技术经过对原汽缸中心的测量发现高、中、低压三缸中心都有偏差,影响汽缸通流。高压汽缸采用调整内缸及偏装隔板的方法;中、低压汽缸采用偏装隔板套及隔板的方法;
4.2汽轮机滑销系统改造技术汽轮机高压静转子所有负荷、中压静转子部分负荷均由前、中轴承箱负担。由于前、中轴承箱负荷重、轴向位移大,经过长期运行,现在已经不利于汽缸膨胀。所以在前、中轴承箱原基架上安装镶嵌膨胀石墨的自润滑滑块。
4.3高压通流部分改进技术为减小二次流损失和动叶攻角损失,新设计的高效调节级首先是用3D-NS程序进行方案设计,最终经过试验研究,选取合适的子午端壁流道线,并经改型设计减小动叶进口攻角,改进后级效率提高约10%。高压前几级,压差大,为保主隔板必要的刚度,将第2~5级静叶采用分流叶栅,使级效率提高约2~3%;第2~9级动叶改用先进的低型损层流扭曲动叶,与冲动式直叶片相比,不但型线损失减小,而且优化了径向气流流型,减小了动叶攻角;第2~12级动叶改为自带冠、多齿汽封,齿数增加一倍,漏汽量大大减小。
4.4中压通流部分改进技术为加强隔板的刚度及强度,减小损失,第13级采用大刚度高效静叶隔板,第14~19级采用分流弯曲静叶;为减小拉筋扰动主流引起的附加损失,取消第17、18和22级动叶中拉筋;第13~16级动叶改为自带冠、多齿汽封,使汽封片数增加一倍,漏汽量大大减小;第17~22级动叶采用自带冠内斜外平叶顶,形成光滑子午流道和便于多齿汽封结构的布置;第20~22级隔板外环子午端壁采用斜通道,使流道更光滑;第13~22级隔板静叶采用薄出汽边技术。
4.5低压通流部分改进技术提高根径,第1~5级采用等根径,使U/Co更接近最佳值。第1~2级静叶采用可控涡设计的新叶型,第3~4级采用型损较低的层流叶型;第1~4级动叶采用性能优良,型损较低且宽度加大的新叶型,从而提高级效率且降低蒸汽弯应力,提高了效率;改进第一级叶轮结构,取消其内孔轴向键,加径向键传递扭矩到主轴;加大叶轮圆角尺寸,减小应力集中系数;末级以高效851叶片型线作为母型进行设计,静叶采用层流叶型和斜置技术;末级叶轮增加了不开缸做轴系平衡的.螺孔,使用专用工具可以不开缸进行机组轴系动平衡。
5改造总体简介
5.1根据东方汽轮机厂《N200-12.7/535/535型凝汽式汽轮机通流部分改造主机证明书》提供的标准,在安装中各部套间隙值经调整后,由甲方、制造厂共同进行验收5.2在检修、装配过程中出现的问题及处理措施
5.2.1高压部分a)高压缸水平结合面有两个螺栓(M76)不能拆卸,进汽接管也有部分螺栓无法拆除。通过检修将不能拆卸的螺栓钻除,并将丝扣重新复扣,更换新螺栓;b)高压缸猫爪横向间隙小,猫爪下垫块拆卸困难,经拆除后检查发现猫爪横销配合处锈蚀严重,将锈皮清除后猫爪下垫块可灵活拆卸,根据制造厂意见将配合间隙扩至0.1mm~0.12mm,并取消猫爪冷却水;c)高压缸前猫爪内弧处漏汽问题处理。拆除阶段发现高压缸前猫爪内弧处因漏汽已焊死,根据电厂要求对该处进行改造,将螺栓加热进汽口改道,顶部加不锈钢板后补焊,加宽密封面然后用平板研平,增大了该处水平结合面接触面积;d)高压缸结合面间隙处理。高压缸经合缸检查发现两侧间隙较大,不把螺栓情况下约0.45mm间隙,把螺栓后局部有0.09mm间隙,揭缸后采用平板修磨高点的方法进行了处理,再次合缸后把紧螺栓检查,0.03mm塞尺不入;e)高压缸法兰螺栓加热联箱水压试验。对法兰螺栓加热联箱进行0.1Mpa水压试验,发现多处漏水,进补焊合格后消除漏点;f)高压缸内部管道改造。根据制造厂要求对高压缸内部管道进行如下改造:(a)取消内缸法兰加热管道,将内外缸上管道接头堵死;(b)拆除原内短节漏汽管道、内汽封漏汽管道,重新安装内短节漏汽管道,使之排到挡热板后,新造内汽封没有漏汽接口,不需要安装管道;g)根据厂家出厂证明书要求的定位尺寸,将各转子轴向定位后,测量各部轴向间隙。由于制造厂部套加工不准确,偏差较多。为保证多数隔板轴向间隙合格,经制造厂同意,高压转子轴向定位尺寸由5mm改为5.5mm,其它定位尺寸未变。转子轴向定位后,根据测量结果对不合格的隔板、汽封进行立车加工,其中轴向位移最大的为第五级隔板套:将隔板套一侧补焊,另一侧车削向调端移动6.5mm,复装后再次测量各部轴向位移间隙均符合要求;h)高压#2后轴封套轴向位置相差约1.5mm,将该轴封套法兰结合面轴向车削1.5mm;i)第10~12级隔板通流间隙偏小,将进汽侧车削0.8mm。
5.2.2中压部分a)中压缸结合面间隙处理。中压缸经合缸检查发现中压缸前部中调门处,水平接合面间隙较大,不把螺栓情况下约1mm左右间隙,把紧1/3螺栓后最大间隙为0.65mm,经检查发现中缸前汽封处没有间隙,用塞尺仔细测量后揭缸,并将上半翻转,用大平尺及平板检查也发现前部为高点,为此采用平板研磨的方法修低中缸前部,然后再次合缸检查间隙情况,重复上述工作,经多次修研检查,把紧螺栓情况下,中缸前部内侧达到0.05mm塞尺不入,外侧局部仍存在0.2mm间隙,为此采用电火花补焊方法处理,但由于补焊处过渡不好,局部仍存在间隙,右侧两处间隙0.12mm约40mm宽。现场又进行局部补焊,然后用平板修磨补焊处,最终消除间隙;b)#5隔板套内两级隔板通流间隙偏大,将隔板套凸缘进汽侧车削3mm、出汽侧补焊。为调整中压缸通流间隙,将推力轴承后调整环减薄,前调整环加厚,中压转子向调端移0.80mm;c)中压转子轴向定位尺寸由16mm改为6mm。
5.2.3低压部分a)低压缸结合面间隙处理。低压缸经合缸,在不把螺栓情况下水平接合面间隙较大,把紧1/3螺栓后只有各段交界处存在间隙,最大处约0.2mm,宽20mm。低压缸前中、中后端交界处水平结合面有漏汽痕迹,各段交界处存在错口现象。经调查其它电厂同类型机组也存在此现象,分析原因主要是由于低压缸中段为铸铁,前后段为钢板焊接结构,各段膨胀系数不一致所至,经研究采用在漏汽处加装石墨垫片(0.5mm)消除间隙。前后汽封水平结合面间隙较大,约0.2mm,将上半拆除后重新安装,消除间隙;b)第27级(中压转子低压末级)、第32级(低压转子正向末级)、第37级(低压转子反向末级)隔板径向汽封体端面影响盖缸(缸体变形),轴向车削8mm。
5.2.4汽缸裂纹检查及螺栓检查汽缸裂纹检查采用磁粉检查,在中压缸左侧发现一处新裂纹,根据裂纹情况进行钻止裂孔方法处理。对汽缸螺栓打磨检修处理,然后进行光谱分析、硬度检验等常规金属检查,不合格螺栓进行更换。
5.2.5滑销系统检修改造a)前箱加装自润滑石墨柱。首先对前中箱台板进行研磨,接触面积达75%且均匀分布,各处检查无间隙,验收合格后交制造厂钻孔,安装石墨柱后,重新进行研磨,合格后涂好润滑脂将前箱就位。b)滑销系统检修。前中箱下纵销间隙符合标准,前中箱就位后左右横推,前箱移动0.02mm中箱移动0.03mm;高压内缸前立销间隙过大0.40mm,采取了补焊加工处理,间隙符合标准。
5.2.6#3~#5瓦轴承室漏油问题处理经检查#3~#5瓦轴承室没有裂纹,但轴承室下部排污管全部堵塞,采用压缩空气反吹、水冲洗的方法处理,轴承室下排污管全部疏通。
5.2.7转子轴系找中及隔板找中a)检查转子,测量其轴径椭圆度、锥度、进行晃度瓢偏检查,均符合标准;b)轴系找中工作。轴系找中工作主要根据拆前记录,各转子就位后测量油档汽封瓦窝,根据拆前记录粗研瓦块,分别测量低―发、中―低、高―中对轮的轴系中心,然后采用瓦块加减的方法对轴系进行调整,调整后对轮中心及张口均符合要求。调整过程中#2瓦左右基本保持不变,为了消除上张口,向上抬起0.75mm,调整后低压转子扬度与拆前记录基本相符,#4瓦前扬0.06mm/m,#5瓦后扬0.25mm/m,轴系找中合格后对各油挡洼窝中心进行复查,其中#4瓦处油挡洼窝中心偏差最大,右侧比左侧大1.88mm;c)隔板找中心工作按安装技术措施正常进行。上下不合格,调整挂耳下垫片,左右不合格调整底键。由于隔板找中心需要,对高压内缸进行整体移动,进汽端不动,调端向右侧平移1mm。经过调整隔板找中心合格后,采用压铅丝法测量各部套膨胀间隙、挂耳间隙,对不合格采取车床加工处理。
5.2.8转子轴向定位推力瓦安装完,轴向定位尺寸合格,高中对轮之间垫片19.4mm;中低对轮之间垫片5mm。
6结语
#3、#4汽轮机增容改造后,三缸效率及热耗率均达到设计指标。改造后经济性达到了目前国内同类型机组的先进水平。经过改造后,机组额定出力由200MW增至220MW,增强了机组的调峰能力,提高了电网的安全性和可靠性
篇5:汽轮机新技术的论文
关于汽轮机新技术的论文
使用汽轮机设备时,在对汽轮机设备进行检测的过程中,通常会使用到仪表,以确保汽轮机设备的正常运行。在工业生产中,为了保证汽轮机设备能够充分发挥功能,必须重视仪表的调试以及安装工作。本文详尽描述了在施工过程中,6000kW的汽轮机设备仪表的安装和监控。
1转子轴向位移测量
在进行测量汽轮机轴位移的过程中,通常采用的测量方法是电感式测量方法,对比传统的电容式测量方法,该方法的测量结果更为精确,测量过程更为稳定。该方法进行测量的思路是,凭借磁饱和稳压器、显示仪表、控制器以及变送器4个设备,其中,变送器所发挥的作用是,把转子位移机械的量转化为感应电压的变量,同时凭借控制器进行测量,并且将测量的部分显示给仪表,仪表所显示的值为轴向位移值,但是,如果轴向位移值的波动范围大于0.8mm或者小于0.88mm的时候,必须立即停止工作进行关机,防止烧瓦现象的发生,进一步确保轴向位移对汽轮机的实时监测工作。
2轴向位移变送器的安装
安装轴向位移表的过程中,需要凭借千斤顶把汽轮机的转子移向固定的一侧,通过发电机的侧紧靠工作面或者推力瓦块的非工作面将转子的推力盘固定在汽轮机轴的承座上,然后再凭借变送器,将其安装在支架上,以确保汽轮机的轴中心和变送器的中心可以保持垂直的状态[1]。调整间隙,并且凭借塞尺测量转子凸缘以及变送器端头中间的铁芯之间所存在的间隙,如果间隙值不能够满足相应的要求,可以通过在轴承与支架之间垫片的添加进行调整,并且凭借钻铰定位,对已经调整的间隙数值进行销孔,从而达到可以全面对间隙进行调整的目的,通过磁性千分表进行相应数值的读取。在数字读取的过程中,特别注意,千分表的安装位置为变送器的端头处,在接触的.过程中,尽量保持方向处于垂直方向,逆时针进行机械指示手轮转动的过程中,调整的螺丝和已经退出的螺丝顶杆必须紧靠,这样才能使得转子的凸缘和变送器的侧铁芯的位置才能紧靠,进一步锁紧螺钉,如果调整千分表的指数为零的时候,必须顺时针旋转手轮,进一步进行调整。因为变送器在调节的螺丝杠杆的推动作用下,会以弧形的状态进行移动,直至转子的凸缘和变送器的铁芯处于紧靠状态,才能重新将千分表进行调整至零位,逆时针旋转手轮,同时观察千分表,旋转至读数等于0.65。这时,就要对间隙值进行调整,用总的间隙值减去0.65mm,可以得到另外一个间隙值,然后调整千分表,当千分表的读数为零时,可以当作轴向位移的零位值,然后进一步调整手轮的机械指示,使其处于零位上。
3指示仪表校验和保护动作值整定
3.1指示仪表的刻度
顺时针转动手轮,可以进一步减小间隙,使得仪表的下限值等于千分表读数,全面彻底地调整控制器的电位器,旨在使得千分表读数和仪表指示值能够完全重合,逆时针进行转动手轮的旋转,使得间隙进一步加大,使得千分表读数和千分表指示值能够互相符合,然后,分别顺时针和逆时针方向进行转动手轮的旋转,确保千分表读数和指示值能够一一对应。
3.2汽轮机相应的膨胀测量
启动汽轮机时,不论是运行工况发生变化还是停机的过程,都会因为温度发生变化,使得气缸和转子发生一定程度的热膨胀,但是这类热膨胀的程度并不一致,因为工况有所不同,所以膨胀之间存在一定的差值,这个差值也被称为胀差,如果气缸的膨胀量小于转子的膨胀量,那么胀值为正值,如果气缸的膨胀量大于转子的膨胀量,那么胀值为负值。启动汽轮机的过程中,所发生的变化是由热变冷,气缸因为受热会发生一定的热膨胀。气缸在发生膨胀的过程中,因为滑销系统的死点处于不同的位置,可以向低压的一侧或者高压的一侧进行伸长[2]。热子发生膨胀的过程中,因为热子会受到推力轴承一定的限制作用,伸长的方向只能侧向低压的一侧顺着轴向进行,因为转子的体积相对较小,而且转子会因为直接受到蒸汽的冲击,所以转子不管是温度的升高还是发生热膨胀的速度都会较快。然而气缸的体积相对比较大,不管是温度升高的速度还是热膨胀的速度都相对较慢,在气缸以及转子的热膨胀反应还未达到稳定之前,转子和气缸之间具有较大的胀差,这时的胀差为正值。在汽轮机停止运行工作的过程中,气缸进行冷却收缩的温度较转子冷却收缩的时间段,这时,气缸和转子之间的胀差较大,这时的胀差为负值。汽轮机如果增加了一定的负荷后,随着气缸和转子受热状态越来越稳定,热膨胀值也越来越饱和,气缸和转子之间的胀差也会越来越小,直到保持某个特定值不变。动静片和汽轮机轴封之间具有较小的轴向间隙,如果它们具有过大的胀差,这个胀差大于动静片和转子轴封之间的间隙,那么就会促使动静部件发生一定的摩擦,继而会造成机组剧烈的振动,导致机组发生损坏,甚至发生安全事故。所以,胀差如果达到一定的允许范围,应该立即发出信号,方便专业的人员发现并及时采取相应的措施,进行机组安全的保护工作。
3.3汽轮机转速测量
在汽轮机运行的过程中,汽轮机的运行速度通常是根据调速系统进行保持,如果发生事故,通常是因为汽轮机的运转速度严重超过了极限速度,这就使得汽轮机出现十分严重的损坏,所以,应该格外注意机组安全的保护。想要实现保护机组的安全,必须严格地、实时地监控汽轮机的转速,另外6000kW汽轮机的测量速度装置中需要设置超速保护装置,通常所应用的是磁性的转速传感器,在进行传感器探头的安装过程中,必须确保探头的位置位于齿轮的正对方,调整齿轮和测速的探头之间的间隙,保证间隙在1mm左右,在旋转轴的过程中,旋转必须带动齿轮进行,依据磁钢的磁路分布进行齿轮上的测速头的分布,在进行分布的过程中,线圈两端处产生电压的脉冲信号的过程中,必须依据电磁感应的原理进行。功率为6000kW的汽轮机在进行运行的过程中,通常凭借SQS书型的磁性转速传感器进行,这种类型的传感器具有很多优点,最主要的优点是,这类传感器不需要和外接电源进行连接,在信号输出的过程中,可以较为顺利地将较大的信号输出,这种类型的传感器所发出的信号也能和其具有的主要的干扰性进行匹配,可以显示出汽轮机的转速。
3.4汽轮机的测温测压
不论是测温方式还是测压方式,都可以确保汽轮机的正常运行,温度和压力如果出现过高的现象,汽轮机就会自动将主汽阀进行关闭,使得汽轮机在停机检测并安装测温测压传感器的过程中,确保压力和温度可以满足一定的安装方式,如果在一根管道上同时进行压力和温度的安装,需要依据介质的方向将测压的装置放置在测温装置的前方,在进行压力取值的过程中,不可以在变径弯头的位置进行取压,使得测温的元件感温探头会逆着介质的方向进行插入。
4结语
在对汽轮机各项参数进行监测的过程中,必须确保在正确的安装方式的前提下,进行精准的取点,汽轮机仪表安装的过程中,不允许出现任何的失误操作,严格确保每一项工作参数的实际测量值足够精准,为确保汽轮机稳定的工作状态打下良好的基础。同时为了保证汽轮机可以充分的发挥作用,仪表的调试以及安装工作必须引起足够的重视,为日后的工业生产做出贡献。
篇6:电厂汽轮机运行节能降耗探讨论文
摘要:汽轮机作为热电厂的重要设备,其在运行过程中会消耗大量的能量,为此需要采取合理的措施对其进行优化,使其能在确保节能降耗的同时为企业和社会创造更多的经济效益。该文通过对电厂汽轮机节能减排的可行性和能耗问题进行分析,进一步探究其节能降耗的意义。
关键词:电厂;汽轮机;节能降耗
1对当前电厂汽轮机节能降耗的可行性研究
1.1经济效益层面的可行性研究
对汽轮机的节能降耗改造需要以其投入和产出相适应为基础原则,即对其成本收益进行详细的计算,尽量避免为节能而节能的情况发生。相关实践证明,采用新式汽轮机的成本费用会高出对在用汽轮机技术改造的成本,并且通过改造之后的汽轮机也会降低一定的能耗,长久下来也能为电厂节约一定的成本,符合了电厂的经济效益。因此从其经济效益层面出发看来,对汽轮机进行优化实现节能降耗有着重要作用[1]。
1.2技术改造层面的可行性研究
我国对于汽轮机节能降耗的改良工作经过长期的实践和研究,其技术已经趋向成熟。实践表明,将汽轮机进行相应的技术改造工作后,其对于能源的转换效率连同热效率都有极大程度的提升,并且对于能源的消耗也相对减少。例如平顶山市瑞平煤电有限公司德平热电厂对其汽轮供热系统的改良创新工作,使其能够以最少的能源消耗完成供热工作,并让相关的工序得以简化,为该企业创造了更多的经济效益,同时也使该设备的安全性能和稳定性能得以改良。由此可见,从汽轮机的技术改造层面进行优化实现节能降耗有着重要作用。
2对汽轮机能耗问题的分析
2.1汽轮机组能耗相对较高的问题
在电厂中,汽轮机是作为原动机而存在的,该设备能使热能和电能以及动能的转化得以有效实现。一般情况下,汽轮机需要相关的设备一起配合使用才能发挥其最大功能,相关设备包含发电机、加热器和凝汽器以及锅炉和泵等,而造成汽轮机消能耗较高的原因主要是由于汽轮机的喷嘴室和外缸两个部分容易出现变形,同时其隔板汽封和轴端汽封两个部位容易出现漏气,另外汽轮机中的低压缸出汽边容易被腐蚀,给气阀压造成较大的损伤。其次在对汽轮机组的调整过程中,冷却水的温度和凝汽器中的真空程度过高、实际的'运转负荷跟设置的参数存在差异以及未使用优化的方式运转等都会使汽轮机组能源消耗过大。
2.2汽轮机组中空冷凝汽器的问题
在汽轮机组中给凝汽器造成影响的主要原因是由于风和沙尘,相对于内陆地区,在西北地区的电厂中,凝汽器的翘片经常会因天气原因而堆积了较多的沙尘,使翘片管的热阻增加,从而严重影响其传热功能,同时阻挡通道。此外,当该设备处于负风压的区域时,因为风机中会吸入少量的空气,使其流通受到阻碍。另外,当凝结水中的所含的溶氧量较多时,也会让其热传效率降低,同时还会使其管道和设备被侵蚀,因而在冬季时,汽轮机中的空冷凝汽器会产生流量不均衡的状况,这使汽轮机的正常运行受到影响,进而降低运行的效率[2]。
2.3冷却塔的问题
冷却塔的问题表现在冷却塔的喷头堵塞和喷头与喷孔之间的设计不匹配,这些都直接使其内部循环水回水温度增高,进而让汽轮机排气温度高,真空度低,从而增加了能源的消耗。
篇7:电厂汽轮机运行节能降耗探讨论文
3.1对水温的控制
正常情况下,锅炉燃烧的燃料量以及燃烧的程度都会对汽轮机中的给水温度造成一定的影响。在给水温度偏低的状况下,锅炉的用电量会随之增加,也使汽轮机的单位能源消耗量增加,进而在排烟的过程中出现大量的热能损失,使能源的使用效率降低,为此需要通过以下几点进行改善:首先通过掌控燃料的投放量和投放次数的方式使汽轮机的给水温度合理的控制在一定的范围内,要求此过程能够严格按照相关要求进行,从而有效地避免因为操作不当造成的热能损失。其次要求相关的工作人员能对设备中的关键装置加强维护操作,通过定期清理和打扫的方式,使能源的使用效率提升。最后还需要对管道进行定期的检查,避免出现蒸汽泄漏情况,以此让加热器的使用效率得到有效提升[3]。
3.2对凝结器的控制
由于汽轮机的使用时限会受到凝结器的影响,因而通过将凝结器时刻处于最好的真空情况中,对于提升汽轮的动能和降低能源的投入量有着重要的作用,并且对于延长汽轮机的使用效率和寿命有着重要的影响。因而要求相关操作人员需要将凝结器控制在最佳的状况,即根据该设备的使用情况,定期对其进行严密性的检测,使其真空密封性能保证在良好的状况中,同时还需要检测射水泵的相关性能,即在保证射水箱中的温度低于25℃的同时确保其水位在正常的范围内。另外还需要加强凝结管道内水质的监督力度,通过定期以及不定期清理的方式,让机组的整体工作效率提升。最后通过加强对凝结器水位观测的力度的方式,让凝水器能够拥有充足的冷却面积和时间,从而实现最终提升效率的目的。
3.3对汽轮机启动和运行以及停机的控制
通过从加强汽轮机中启动、运行和停机控制力度的层面出发,让汽轮机的工作效率得以提升的同时降低能源的效率。汽轮机启动耗能主要是由于在运行前会通过较长时间的预热,这就无形的增加了能源的消耗,因而通过先开旁压的方法,让该设备的压力一直持续约2.9MPa,此后通过人工开启真空破门的方式,让汽轮机的真空最低不应低于-55kPa。经过增加蒸汽量的方式提高暖机的速度,减短启动的时间,从而让膨胀的差值得以控制。而在汽轮机的运行过程中要想实现提升燃料效率的同时维持其锅炉中的水循环,可以通过定、滑、定的方式促进汽轮机运行,使机组在负荷不够稳定的状况下,能实现一次性的调频需要,从而实现减低压力损失的同时提升能源的利用效率。在此过程中需要注重对凝结器中水温的控制力度。对于汽轮机中停机,要求只有当需要对其进行检修的情况下才能停机,并且停机的过程中确保汽轮机中相关设备不会因为紧急停机而受到损伤,从而保证汽轮机的使用寿命[4~5]。另外针对汽轮机中冷却塔的问题,要求相关厂家能加强对其管理的同时,及时对其中的堵塞物进行清理,并对冷却塔及其他相关系统进行全面排查,从而实现减少排量消耗的目的。
3.4对汽轮机根据实际的情况进行改造
为使汽轮机的工作效率得以提升,并降低能源消耗,还需要从技术层面出发,即通过对相关装置改造的方式实现降低成本,提高能源利用率。一般情况下,可以利用改良凝结器的方式实现设备的安全性能和发电效率,主要是由于凝结器本身的运行会对设备的运行产生影响,该改良装置中包含对凝结器的水文和真空装等相关方面的改良。另外还可以通过改造气封系统的方式提升其能源效率,例如平顶山市瑞平煤电有限公司德平热电厂对其2#汽轮机气封系统的改造,使其工作效率得以提升,进而实现降低能源消耗,提升该厂经验效率的目的。
4结语
在实际的工作中,为使相关电厂的汽轮机组在运作的过程中能够充分实现节能降耗,要求相关工作人员能够利用控制给水温度的方式,让其凝结器能够随时处于最佳的状态,同时通过对汽轮机的启动和运行以及停机能相关步骤加强控制的方式,使最终的降低能源消耗得以实现。一般情况下还可以通过对其中多个环节控制的方式结合定期检测的方法,使其能够实现最终节能降耗的目的,通过这样的方式让电厂的降低能源消耗得以实现,进而提升其经济效益,促进真正意义上节能降耗的实现[6]。
【参考文献】
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[2]康英哲.电厂汽轮机运行的节能降耗[J].科技传播,,01(3):81-83.
[3]贾尚霖.电厂汽轮机运行的节能降耗探析[J].科技与企业,2014,09(10):273-275.
[4]陈鹏.电厂汽轮机运行节能降耗探讨[J].现代商贸工业,2014,20(20):194-194.
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[6]许峰,樊永江,赵振刚.有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J].科技传播,2012,22(25):79-72.
篇8:汽轮机数控加工技术探讨论文
汽轮机数控加工技术探讨论文
摘要:叶片的工作条件较为复杂,且需要长时间运作,因此在进行叶片加工时不仅要重点把握叶片的质量,同时也在生产过程中考虑到生产企业自身经济效益。传统叶片加工工艺不仅繁琐,且需要人力财力较多,而数控加工技术的出现不仅能够有效解决这一问题,同时也有利于提升我国工业产业整体科技水平。本文对汽轮机中的叶片及其特点进行分析,同时基于并联机床对数控加工技术在汽轮机中的应用进行研究。
关键词:数控加工技术;汽轮机;叶片;有效应用
汽轮机上的叶片能够在运作过程中将蒸汽转换为机械能,并通过不断旋转的形式为汽轮机提供动力,使其能够产生电力并不断运行,由此可见,叶片作为汽轮机中的重要组成部分,在整个能量转换过程中有着至关重要的作用。近年来我国工业科技水平不断受到国际化、科技化的推动而提升,而全球工业的进步也对汽轮机的设计提出了新要求,其中最重要的就是对叶片的型面设计。由于传统工艺加工技术已经无法满足工业生产需要,因此必须在传统技术的基础上融入数控加工等计算机科技手段并不断对其优化,在确保能够提高其加工工艺水平的同时促进工业工厂生产效率,促进我国工业实力的进步与发展。
1汽轮机叶片结构的特点及运作分析
叶片作为汽轮机中的重要组成部分,不仅是使风轮机转换能量的重要前提,同时其质量也决定着风轮机的运作效率,是决定汽轮机是否能够正常运作的'基本条件,叶片在通常情况下分为动叶片与静叶片两种。就动叶片而言,其主要由叶身、叶根、拉筋以及型面、叶冠和中间体几个部分构成。其中,中间叶身的结构是最繁琐的,平常见到的多数为扭转型的自由曲面。通常情况下,可将叶身型面划分成叶根圆角、进气边圆角、背弧、拉筋以及叶冠圆角、出气边圆角和内弧几个部分。叶身型面均由不一样的截面型线拟合而成的曲面,叶身型面是由一组间距不一致的截面型线所形成的一种空间扭曲面,通常情况下,将叶身部分的该部分横截面称作叶型,将每个横截面的边缘叫做型线,在通常,一条型线均由三个部分构成,即背弧、进气边圆弧以及内弧与出气边圆弧,型线对叶片的具体工作有着直接性的作用和影响,许多型面均属于一种弯扭变截面与等截面弯扭曲面。在通常情况下,叶根形式有菱形、T形以及枞树形与叉形四种。与动叶片不同的是,静叶片被固定在汽轮机中的气缸里的叶片。而气缸中具有许多静叶片,每一个静叶片都与一个动叶片进行组合形成一级,而当热蒸汽进入汽缸并进入到第一个叶片级时,静叶片就将蒸汽倒入动叶片处,并使其产生推力推动动叶片旋转,而随着热蒸汽的不断进入,每一级叶片都因受到上一级的推动而转动起来,并且随着蒸汽总量与速度进入的增加,动叶片旋转的速度也不断加快,最终使每一级的动叶片都不断运行,并产生机械能,为汽轮机提供动力。
2叶片的数控加工工艺
传统叶片加工工艺已无法满足现代工业企业生产需要,而数控技工技术与叶片加工工艺的结合完美地解决了这一问题。其中叶片在运作时产生的气道对汽轮机所产生的功率有直接影响作用,因此在进行叶片加工时需要将叶片气道作为保证叶片质量的重要指标之一。国外发达国家已经能够熟练地运用先进数控加工技术来进行叶片加工,而现如今我国仍属于起步阶段,在叶片数控加工方面略显不足。因此,我国相关科研人员正不断地研究该技术并创新,以期为促进我国工业发展奠定基础。数控加工叶片技术不仅具有先进的科学性,同时也具备其它优势。首先,数控机加工技术在一定基础上能够通过智能化加工及管理有效提高叶片的质量,在降低叶片型线误差值的同时也为提高汽轮机整体质量提供保障;其次,数控加工叶片技术的投入大量节省人力,并且有效地提高加工工作效率,为工业生产企业节省成本的同时增加经济效益。由于受到其工作性质影响,加工企业在选择叶片材料时通常采用1Crl3与2Crl3等不锈材料,以确保能够提高叶片的使用寿命,增加汽轮机的能量转换率及机械利用率。但由于这两种材料具有高强度、易变形等特点,因此在加工过程中增加了一定难度。
3基于并联机床的汽轮机叶片的数控加工应用
并联机床是近年才出现的一种有效结合了科技与工艺的新概念加工机床,该机床通过利用CAD/CAM软件等先进科学技术将机器人结构与机床完美结合,不仅具有低成本、高效率以及结构简单等特点,同时也因其寿命长、加工精度较高等优势受到全世界工业产业的关注。通常情况下,基于并联机床的汽轮机叶片的数控加工程序由以下几个部分进行实现:第一,CAD技术的处理流程;第二,并联机床的加工流程。并联机床的加工内容着重包括叶身型面、叶冠、叶根和叶身以及叶片的叶根和叶冠的交接面。基于UG的叶片数控加工的编制程序着重涵盖了以下几个方面的内容:a.叶片零部件的三维造型;b.对叶片数控加工的工艺程序、加工的工具进行确认;c.刀位的精确计算和所生成的刀具的运动轨道;d.对刀具的运动轨迹进行科学的校验以及仿真与编辑,同时形成相应的刀位文件;e.以后置处理流程为依据,将刀位文件变成数控机床可以读取的NC代码。运用UG软件对叶片进行数控加工,在通常情况下,其数控加工的编制程序均是在UG/CAM中形成了刀具的轨迹后,在进行NT仿真与校验,可将加工数据与信息输出视为刀位源的一种具体文件。在刀位源文件中着重包括刀具信息、加工坐标系信息、刀具位置以及所有的加工辅助命令信息和姿态信息,需要通过一定的后置处理器,把它转换成数控机床可以接受的一些数控程序,同样,也可择取并联机床自身所有的后处理程序进行相应的后处理工作。在UG软件中,供应了在形式上抽象、繁琐的各种零件的粗精加工,广大用户可按照各种零件架构、加工精度以及加工表面形状等方面的一些具体要求,对加工类型进行科学、合理的选择,在所有的加工类型中都涵盖了多种形式的加工模块。运用加工模块能迅速的建立加工操作。在交互操作中,在图形方式之下对编辑刀具路径进行交互,进而形成适合于机床的数控加工流程。
4结束语
综上所述,数控加工叶片工艺技术不仅能够将传统加工工艺中的不足进行完善,同时也能够提升叶片的整体质量。此外,由于在进行加工设计时,将传统工艺中的去毛坯余量的步骤放在普通机床中进行,而具体加工则采用并联机床,不仅大大节省了加工时间,同时也能够利用并联机床的先进性与智能性,在提高叶片的加工精度、降低加工误差值的同时大量节省人力财力,从根本上提高了生产效益,对促进我国工业科技水平的提高起到重要作用。
参考文献:
[1]罗伟华.汽轮机叶片断裂原因分析及对策[J].石化技术,(9).
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[4]石玉文,王祥锋,颜培刚,韩万金.大焓降汽轮机静叶栅气动性能实验研究(英文)[J].科学技术与工程,2013(15).
篇9:汽轮机叶轮振动分析论文
汽轮机叶轮振动分析论文
汽轮机是机组的重要组成有些,叶轮在高速的旋转之下会发生振荡,过大的振荡会带来大的噪音,也会影响叶轮和叶片的运用寿命。因此,对汽轮机的叶轮振荡特性进行剖析,不只能够削减汽轮机在工作进程中的损耗,对整个机组的安全安稳工作也具有非常重要的含义。汽轮机的叶轮在高速旋转之下会发生离心力,加上流场不均匀,很简单使叶片的升力发生变化,叶轮受到影响而发生振荡。在叶轮自身固有的频率和激振力的频率一样或许成整数倍的情况下,就会发生共振景象,影响叶轮的正常工作。
1 叶轮核算模型
1.1 叶轮核算模型的树立
这篇文章研讨的叶轮核算模型的建模,挑选选用I-DEAS软件进行模型的树立和功用核算。汽轮机的叶轮建模首要分为两个有些,一个是轮盘模型的树立,另一个是叶片模型的树立。关于轮盘有些的模型制作,经过旋转指令即可建档的制作出来。相比之下,叶片是呈曲面的,空间曲面比较复杂,所以叶片的建模选用的是三维实体扫描仪,合作运用建模软件进行模型的树立。依据非均匀有理样条函数B-rep进行插值,将点阵进行衔接然后构成一个曲面,然后将曲面在建模软件I-DEAS中导入进入缝合,完结缝合后的曲面能够生成一个鸿沟为曲面的叶片实体。在这个实体基础上输入阵列指令,在经过布尔运算终究生成一个汽轮机叶轮的模型。这篇文章研讨剖析的汽轮机叶轮模型如图1(a)所示:
1.2 模型的网格区分
这篇文章研讨剖析的叶轮的轮盘和叶片锻造材料为铝合金,设定密度为2880kg·m-3,叶轮轮盘的弹性模量是67680N·mm-2。对模型进行网格区分选用的软件为I-DEAS软件,设定节点的数量是7590,单元数是28317,在0至980Hz的范围内对模型的模态频率进行核算,再对0至450Hz的`范围内对动态频率进行核算,需要留意的是在进举动频的核算的进程中,要对叶轮内孔和转轴之间的过盈量加以充分的考虑。
2 叶轮的振型和固有频率的剖析
为了能够更加便利明晰的对叶轮的振型进行剖析,咱们采取了剖析振荡类型的办法。如下图2所示:
图 2 模型各阶模态频率和振型的联系图
咱们对上图的成果进行剖析,叶轮的振荡的类型能够总结起来能够分为五种类型:第一种是以轴向A0为振荡方向的振荡类型;第二种是以切向A0为振荡方向的振荡类型;第三种是以改动方法为主的振荡类型;第四种是以切向A1为主的振荡类型;第五种是伞形的振荡类型。叶轮在高速旋转的进程中会发生离心力,在各个期间转速不一样,各阶的固有频率也不相同,叶轮的转速添加相应的其固有频率也添加,固有频率添加的起伏是和转速成正比例联系的。叶轮在不一样转速情况下各阶的固有频率参见下表1所示:
n/(r·min-1) 0 1.0×105 1.2×105 1.5×105
第一阶 5520 5578 5603 5620
第二阶 16053 16334 16421 16589
第三阶 17650 17732 17891 17902
第四阶 17910 18124 18156 18172
第五阶 20985 21143 21329 21586
表 1 叶轮不一样转速下的固有频率(单位Hz)
3 结论
这篇文章对叶轮振荡的研讨,经过的有限元的办法,对叶轮进行建模和模型的网格区分,剖析其振型,对固有频率进行核算和检查得出该叶片具有杰出的刚度,工作安全性和安稳性杰出。对于叶轮在共振时所带来的一系列疑问,能够经过改动叶轮的构造,一起防止在叶轮共振频率的范围内发生激振频率,可有用的处理共振疑问。
篇10:环境噪声监测论文
近年来噪声污染已经成为增长最迅速的改变自然环境的问题之一。过度的噪声会损害人的听力、神经系统和心血管系统等[1]。国内对噪声污染的认识和研究处于初级阶段,在噪声测量技术研究领域,特别是对噪声功率谱测量方法的研究还很少。学校校园是环境噪声敏感区域之一,过度的环境噪声会引起人的心情烦躁、注意力不集中、学习工作效率降低,干扰学校正常教学秩序,保持良好的校园声环境质量尤为重要。我校自动化工程学院在已完成基本设施建设,校园新宿舍和学生二食堂建设还在进一步完善中。位于校区北部的自动化工程学院的噪声,主要来源于建筑施工噪声、生活噪声、周边道路交通噪声、邻近单位生产噪声等。为了定量分析我校区的声环境质量,对校园环境噪声进行了为期六个月的监测,根据国家标准对监测数据进行了分析评价。其分析结果和重要数据,可以为校园区其他建设设计提供声环境的科学指导,还可以为噪声污染研究提供更科学的基础数据和治理噪声污染的依据。
1噪声监测的标准
我国现行的国家标准为GB3096-《声环境质量标准》[2]和GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》[3]两大标准。其中,《声环境质量标准》规定了五类声环境功能区的环境噪声限值及测量方法,适用于声环境质量评价与管理,但不适于机场周围区域受飞机通过(起飞、降落、低空飞越)噪声的影响;《社会生活环境噪声排放标准》规定了营业性文化场所和商业经营活动中可能产生环境噪声污染的设备、设施边界噪声排放极限值和测量方法,适用于其产生噪声的管理、评价和控制。我们根据GB3096-2008《声环境质量标准》附录B(规范性附录)中规定的声环境功能区监测方法,对我院校园环境噪声采用定点测量方法进行监测。
2噪声监测点的设置和测量原理
根据校园内人员流动和环境噪声源的情况,在测量前期进行了人流数量与自然噪声的统计。根据初步统计的结果,在自动化工程学院园区内划分了9个监测区域,将测量点安排在不同功能区的最具代表性的测量点上。图1所示为噪声监测区域的划分。根据校园噪声基本特点,采用等效连续A声级Leq原理设计测量方案。等效连续A声级Leq是指:在相同的观测时间,当环境的起伏噪声M与一个稳定的连续噪声N具有相同的能量时,则N与M等效。其计算公式如下:Leq=L50+d2/60,d=L10―L90。式中:L10,L50,L90为累积百分声级。测量数据统计方法是[4]:将100个数据从大到小排列,第10个数为L10,第50个数为L50,第90个数据为L90。将每一次的测量数据顺序排列出,求出L10,L50,L90,等效声级Leq,再根据一整天的各次Leq值求出算术平均值,即为该区域的环境噪声评价量。
3测量仪器与测量方法
测量仪器采用TES1350A和TES1353S声级计,两种声级计均符合GB3785和GB/T17181的规定[5],且声级计的基本参数相同,TES1353S声级计带有SD存储,可方便导出现场测量数据。测量前用声校准器对所用声级计进行校准[6]。选择慢档读数,每隔2s读一个瞬时噪声级数据(A计权),每次每点记录100个数据[7]。同时记录环境周边的.主要噪声源和天气情况。根据GB3096-2008《声环境质量标准》和GB/T14623-93《城市区域环境噪声测量方法》,测量的天气要求为无雨雪、风力小于5级,风力在3~5级时必须加传声器防风罩。要求保持声级计的传声器膜片清洁。传声器要求距离地面1.2m。噪声监测时段分为3个[9]:8:00~12:00,13:00~17:00,18:00~22:00。监测时间选定一周为一个周期,周一至周五进行测量。
4监测结果统计
选择了连续5天符合监测条件的监测数据(10月10日至10月14日),对10个监测点的噪声数据进行了统计,并进行排列,选出各时间段的L10,L50,L90,计算出各点各时间段的Leq,并统计出各监测点的日均噪声值超标率,见表1所示。其余限于天气条件未做到连续五日的监测数据作为噪声环境描述的参考。
5监测结果分析
5.1评价方法
[10]学校园噪声的评价采用等效声级法,等效声级法即是把实地监测得到的Leq值与国家标准GB3096-2008《声环境质量标准》对照,评价相应区域的声环境质量,对于超标数据进行相应统计。
5.2结果分析与评价
依据GB3096-2008《声环境质量标准》,大学校园执行1类标准[11],昼间的环境噪声限值为55dB。由表1可见,自动化工程学院昼间食堂、学生公寓、施工区和运动区的环境噪声均有明显的超标,其中食堂和施工区的噪声污染最为严重。略有超标的区域是生活服务区和南校门。施工区因为有大型机动车辆在施工现场运行,还有挖土机等机械工作,因此该区域严重超出标准,超标率均介于26%~32%之间。食堂的超标率在10%和17%之间,该噪声主要是因为测量时学生集中就餐,人流量很大,噪声来自交谈声和3个收餐具窗口。运动区的超标率介于0.2%~3.6%,该区域包括足球场、篮球场和网球场,其噪声来源于人群聚集和学生的体育运动及体育课时音响声等。生活服务区监测点所得数据,反映了该区域一定的人员交谈噪声,但超标率不大。学生公寓和南校门的环境噪声超标,主要是由于该区域靠近一条6车道公路,且进出车辆较多,车辆行驶过程中的鸣笛声等造成此处的噪声污染[12],但总体上对学生的正常生活影响不大。教学区2由于有实训基地,实训教学总体噪声略大于同等条件下测得的教学区1的噪声值。绿化区总体噪声水平较低,这里主要人员活动是学生业余时间散步和复习功课,该区域与施工工地之间建有2.6m的临时围墙,起到一定的隔音作用,噪声影响不明显。
6结语
经过对学院10个监测点5天的监测和数据统计分析,对自动化工程学院校园噪声做了初步的评价。整体上,学院噪声环境质量状况一般,教学区环境基本满足正常的教学、科研要求。其他区域在有些时间段内严重超标,对师生有一定的影响。为改善学校声环境质量,提出以下方案。(1)控制污染源。针对施工区域,选择适宜的时间进行施工,避开休息时间施工;通过安装减速带等方式,限制校内机动车的车速和禁止车辆鸣笛。(2)控制传播途径。由于学校周围三面均为道路,尤其学生公寓北侧的道路是6车道较宽的公路,车辆较多。应从长远着手加强校园周围绿化,增加植物层次可有效减缓噪声污染,从而改善校园声环境质量。(3)加大力度宣传噪声对人的危害性,增强全体师生的环境保护意识,使降低噪声污染成为师生的自觉行动。(4)日常教学和管理工作中宣传“轻声细语是美德”,加强对学生教育,营造良好的声环境,保障在校师生的正常工作,生活和学习。
参考文献
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篇11:汽轮机运行安全探析继电保护论文
汽轮机运行安全探析继电保护论文
安全生产是发电企业的头等大事,只有不断地从发生的事故中,总结经验,吸取教训,寻求减少一般事故和杜绝重大事故的客观规律,采取切实有效的防范措施,才能使电厂安全步入良性循环的轨道。我厂有两台100MW机组和一台3MW的小机组,投产于89年、90年,本人在长期的安全生产工作中,就汽轮机运行期间发生的一些事故隐患和事故提出一些粗浅的探索性的建议,对今后的安全生产工作起到一定的指导作用,吸取教训,总结经验,及时发现和纠正在安全管理工作中的倾向性问题,提高培训质量,力争做到机组的安全经济运行。
一、各类事例综述
1、#1机组在正常运行期间,经分析循环水量偏大,在对本机循环水入口门开度进行调整时,造成循环水中断,汽轮机真空急剧下降,控制室操作盘紧急停机电磁解脱阀开关不起作用,连续三次不能做到打闸停机,切断主蒸汽进入汽缸造成背压升高,低压缸安全门爆破的重大设备损坏事故。这就提醒我们在任何操作中都要谨慎小心,严格按规程来执行。
2、#2在正常运行期间,由于发电机转子冷却水盘根漏泄大,申请停机换盘根,由于盘根清理不干净,在加盘根时,又使劲往里加,造成从间隙漏入盘根沫进入发电机线圈水道中,造成两根管堵塞现象,在机组启动后负荷加至80MW负荷后发电机发生强烈振动,后停机处理后一切恢复正常。
3、#2发电机机组滑环,经常发生冒火花现象,但经大、小修处理后仍然没有彻底解决,致使造成发电机转子环火电路短接,将转子烧出两个大洞,最后发电机转子返制造厂进行大修。
4、#2机组在运行中多次发生调速汽门卡涩,后检查发现调速汽门凸轮架轴承套磨损严重,齿板稳定架偏移,造成调速系统卡涩后,脉动油压偏高。在正常运行中要细心,认真才能发现问题,做到及时处理。
5、#1炉过热器管漏泄,#1机申请停机,此次停机末采取滑参数停机,而是采用额定参数停机,停机后缸温很高,达到488℃/466℃从打闸停机盘车运行5小时后,高压缸上下缸温差最大近100℃,负差胀增加到1.65mm盘车电流也有所增加,高压缸前轴封有清晰的摩擦声,对本机所有高压缸汽源系统进行检查,发现二段抽汽母管门仍有漏汽排出,进行处理后,控制了高压缸负差胀增长,温差减小至86℃。
6、#1机组停机消缺后启动,另一台机组也在停运,没有轴封供汽,就采用主蒸汽至轴封减温减压器供轴封,但没有减温水,机组启动冲转至1200r/min时,机组高压缸发生强烈振动,降速暖机后仍发生强烈振动,后将轴封供汽切换至由启动锅炉来汽供后,升速时再末发生振动。
7、#0机调速马达由于电气开关粘连造成减负荷方向旋转,将同步器丝杆退出55mm,引起#0机调速汽门关闭,同步器失灵,保护动作停机。在发生此类事故时,值班员应迅速的做好手电动的切换,以使事故扩大。
8、#3给水泵有工作需切换为#2给水泵运行,在切换过程中,值班员精力不集中,错误地断开了#1给水泵操作开关,造成给水压力下降至11.5Mpa,后经紧急抢合,恢复正常。
二、防范措施
1、加强运行人员的责任心,是保证发电设备安全运行的根本
运行人员要加强自身的道德修养,自觉养成高度的职业责任感,把职业责任感贯彻到运行工作的每一个环节,以保证设备运行的安全来实现自己的人生价值。运行人员在多数情况下是一个人独自进行设备巡回检查,检查不到或者不去检查,设备不会有反应,完全靠责任感。所以要求运行值班人员在任何情况下都要忠于职守,无论白天或夜晚,工作态度要始终如一,尽心尽责。在值班中要善于控制自身的情绪变化,保持心理平衡,要有甘于寂寞,乐于吃苦的精神,要有敬业精神和务实作风及良好的心理品质,这样才能集中精力、专心致志地监盘和认真巡回检查,这是确保设备运行安全的根本保证。
2、谨慎负责、严格执行操作规程是设备安全运行的关键
人员随时可能出现的思想麻痹,操作不稳定,心理不适应,必然会造成生产上的不安全,因而谨慎负责、严格认真是保证设备正常运行的关键,在安全生产中,特别是在正常的运行中,任何参数发生变化后,都要引起运行人员的足够重视,这是避免发生事故的重要的一个环节,因为事故的发生,都有其规律可循,这从一侧面就要求我们在正常的生产中,要心细认真。从发生事故来看,并没有很多是技术上的原因,而更多的是责任心和敬业心不强所致,因此,必须引起高度的重视,在加强实际操作技能、操作水平的同时,重点加强人员的.现场责任心的培养和提高,提高每个人的主动性。规程和制度都是在长期的实践中总结出来的,甚至是用血的教训换来的,因此,在每一次操作中都必须严格遵循。任何想当然和走“捷径”都有可能酿成大错,造成设备损坏甚至危急生命。在进行各项操作时要做到谨慎小心,正确无误,切记“五不可”:不可随意简化操作程序;不可存在丝毫的侥幸心理;不可凭主观经验和估计行事;不可忽视操作中对制备的观察;不可忘记操作后对操作过程的检查和运行设备的检查。除事故处理外,都要在操作前认真填写操作票,并在系统图上模拟无误后方可正式操作。坚持操作监护制,认真执行“一宣读、两交底,”确保操作的标准无误。
3、扎实的业务技术和丰富的工作经验是设备安全运行的保证。
运行工作就是根据电力生产的工艺要求,对电力设备进行调整,保证其在规定的参数下正常运转。这就需要运行人员努力学习专业技术知识,一是要养成多问、多想、多做的学习风尚,对每项操作调整和规程的规定不仅要知其然,还要知其所以然,要经常假想设备在各各异常情况时的表征,看规程是如何规定的,我应该怎么办,以啬对规程的理解;二是向他人学习,取人之长,补已之短,积累和总结他人事故处理的经验教训,以丰富自己的工作经验;三向书本学习理论知识,再回到实践中,增加理解,从而具备扎实的理论基础和娴熟的业务技能,提高在设备异常时的判断力和应变能力。在遇到紧急情况或特殊情况时,既能做到不慌不忙、快速地进行相应的调整处理,及时将不安全因素消灭在荫芽状态。
4、认真仔细检查、准确掌握设备状态是保证运行安全的重要措施,要准确掌握设备的运行状态,就必须勤检查、勤分析、做到心中有数。首先要通过看、摸、听、嗅,从设备表计、声音、温度、气味和振动等表象,观察设备运行状态,在交接班时要口头讲清楚,并做出相应的调整处理和预防对策。其次应对运行设备进行进行诊断性检查。诊断性检查是超前防范的有效措施。对设备的任何蛛丝马迹,都不要放过,这样才能保证设备的健康运行,做到防患于未然。
5、强化科技投入增强设备的技术含量,积极采用自动、保护装置的新技术、新设备、新设施、新装备,加强自动、保护装置和安全防护设施的检验、使用的监督、管理工作,提高设备自动、保护装置和各种安全防护设施的可靠性水平,以高科技手段保证完全安全生产。
三、事例原因剖析
这些事例有些已酿成了事故,有些还处在荫芽状态及时发现后处理正常,但每一次事例的发生有其偶然性,也有其必然性,有客观因素,也有主观因素,但综观这一起起事例,后却有一个很重要的特点,不管它是主观的、还是客观的,但人在其中却是主要的,每一起事例在发生前,它都有其前兆,但有些末引起运行人员的足够重视时,就会酿成事故,有些引起重视后,就会得到及时的消除,一个运行值班员,在对设备进行检查时,要对设备表计和运行状态发生不正常变化时,应分析原因及时处理,并且在运行参数发生变化时要做好记录,也可为事故的分析提供依据,总之,运行中所发生的一些问题,有些是不认真履行值班检查制度在检查中末发现,有些是当参数发生了变化不去分析,继续运行造成设备严重损坏,还有的是在操作中精力不集中发生的误操作,在操作中,没有考虑操作设备可能存在的的各种危险点和引起事故的诱因,另外在操作中,运行人员在各项操作中应核对完操作开关的序号,确定操作位置,再进行操作,尤其是重大操作必须执行监护制度,以免发生误操作,所以在安全生产中,人是最主要的因素。
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