福建福清核电有限公司 福建省 福清市 350318
摘要：汽轮机监测仪表是核电机组运行中的一项重要设备。在本文中，将就核电机组汽轮机监测仪表的特性及应用进行一定的研究。
关键词：核电机组；汽轮机监测仪表；特性及应用；
1 引言
汽轮机监测仪表是核电机组运行中的重要设备类型，以我国南部某电厂为例，其在建设中汽轮机监测仪表使用的是日本新川公司生产的处理模件以及传感器。为了保障其运行效果，就需要在把握其特征的基础上做好应用。
2 TSI系统参数功能
对于汽轮机监测系统来说，其在运行中通过高灵敏度传感器的应用对气缸以及电机转子的运行参数、故障问题以及状态等进行监测，并由监测系统测量通道所获得的数据应用在汽轮机控制以及运行系统当中，以此对机组运行以及启动的安全性以及经济性进行保证。对于该监测仪表来说，其能够对汽轮机组的键相、振动、缸胀以及LP胀差等参数进行测量。
3 TSI系统测量参数处理
3.1 发电机汽轮机轴振动
对于发电机以及汽轮机的轴振动监测来说，其对8个接近式探测器进行应用，按照同垂直轴成45°的方向将其安装在轴承上，在对相对轴承座振动情况进行监测的同时实现机械故障的诊断。探测器方面，其为涡流型，并由驱动装置对电压输出进行提供，保证探测器顶端转子瞬时空气间隙能够同电压输出间具有正比关系。同时，同轴振动测量具有关联的调节设备为单一类型测量通道，并同每对探测器共同进行应用，能够在轴承座就地端位置对探测器转换进行实现，对于不同测量通道，其通道量程在0至0.4mm之间，对1至4.5V的模拟输出进行产生。在设备运行中，当其中轴承振动在0.25mm以上、且另一轴承振动情况在0.175mm时，则会在延时2s时间之后对跳机信号进行发出，汽轮机实现停机操作。
3.2 转子偏心度
通过对大轴弯曲度非接触探测器设备的应用对汽轮机转子偏心进行测量，并在前轴承座当中对探测器进行安装。对于该探测器来说，其为涡流型设备，能够对水平方向转子的偏心度进行监测，并由驱动装置对输出电压进行提供，且该电压同转子表面以及探测器顶端空隙为正比的关系。同时，在该装置中具有单一测量通道的设置，量程在0.5mm以内，能够在运行当中对1至4.5V的输出信号进行发出。当汽轮机盘车过程中，需要对偏心值进行连续的检测，如果此时偏心值同基准值相比较低，而在运行过程中振动值以及偏心值等都50μm以上，则会实现跳机操作。
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3.3 键相
通过操作器的应用对转子轴以及罩壳振动的峰值进行监视，监视键相位，以此在对设备振动原因进行充分了解的同时实现工程量的降低，且能够使键相能够具有更为准确的特征。对于键相探测器量程来说，其在0至360°之间，能够对1至4.5V间的模拟输出信号进行产生，一般在前轴承座中进行安装。
3.4 汽轮机转速
设备在运行中，由多个涡流型转速探测器对高压转子轴端齿轮的转动情况进行监测。其中，3个探测器对备用超速脱扣系统输入情况以及EHC转速控制系统的输入情况进行监测，2个应用于电动机联锁输入零转速信号的输入，1个应用为对顶轴油泵启停速度信号的监测与控制。对于启动装置来说，其在运行中将对1个能够随着转子发送转速变化的脉冲信号，同样能够对1至4.5V间的模拟输出信号进行产生，并在前轴承座中进行安装。
3.5 缸胀
所谓缸胀，就是气缸相比于基础膨胀量，在正常情况下，其在启动过程中会产生一定的膨胀现象，如果缸胀情况不正常，则很可能因此导致出现过度振动以及摩擦问题。而在汽轮机组启停的过程中，如果气缸在膨胀方面的均匀性不能够满足要求，则会使气缸在翘起、变斜的情况下使基础同气缸间对热应力进行产生，并因不对中情况的出现导致非常严重的后果。为了避免该种问题的出现，则需要在汽轮机运行过程中加强对于气缸膨胀情况的监视，一般将其安装在高压缸调速端。
3.6 低压缸LP同高压缸HP胀差
对于宽量程探测器来说，其将分别对低压转子以及高压转子相对于轴承座的膨胀差进行测量。如果经过测量发现其存在超限情况，则可能因轴向摩擦情况的出现损害到汽轮机设备。对此，就需要在运行过程中做好气缸膨胀以及胀差情况的监视。对于高压转子同轴承座的膨胀差来说，主要是对转子轴环同探测器间的空隙变化进行测量，而低压转子方面，则主要是对垂直轴环同探测器间的空隙变化进行测量。对于这两个通道，其测量量程分别为正负10mm以及-7至32mm，能够对1至4.5V间的模拟输出信号进行产生，在正负胀差值较大时，触点则会发出报警信号。
3.7 转子位移
所谓转子位移，即表示设备在运行过程中转子在水平方向的移动情况，而轴向位移则对推力环同推力轴承间的相对距离进行反映。通过合理轴向位移的应用，则能够在对气缸同转子间动静间隙进行保证的同时避免设备内部静止部件同转动部件间产生较大的摩擦情况。而如果轴向位移过大，也将使推力轴承因此受到磨损，如果推力轴承出现失效情况，在较短时间内则可能因此产生机械破坏。对此，对于大型机组，就需要将轴向位移作为停机保护监视参数。
4 检测系统设计思路
对于TSI系统来说，其在设计中对独立性以及通用性具有着较高的要求，即对于每一个处理模件，都具有报警继电器输出以及测量参数显示。对于偏心测量来说，能够通过独立测量探头的应用实现对模件的处理，即能够对水平方向转子的轴偏心进行测量与显示。停机保护方面，其对推力轴承进行应用，能够通过EHC油压变化方式的应用实现检测，并因此具有较小的误动性。同时，该系统在应用中并不需要其他系统提供支持，能够以独立的方式对汽轮机的保护以及监视任务进行完成。同时，在TSI系统中，所具有的传感器数量较少，以特殊制造方式设计的转子都为整段结构，能够有效避免汽轮机启停过程中因气缸不均匀膨胀引起的问题。
5 结束语
在上文中，我们对核电机组汽轮机监测仪表的特性及应用进行了一定的研究，具有较好的应用价值。
参考文献
[1]马宇慧. 提高300MW汽轮机机组经济性的措施[J]. 电子技术与软件工程,2013,（22）
[2]高登攀,牛志军,程代京,朱小令. 提高火电厂汽轮机组性能技术研究与应用[J]. 中国电力,2014,（11）
论文作者:杨晓东,范迪
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/3
标签：汽轮机论文; 转子论文; 探测器论文; 测量论文; 机组论文; 气缸论文; 情况论文; 《基层建设》2016年9期论文;