汽机监测条例 修改稿.docx
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汽机监测条例修改稿
汽轮机技术监测工作条例
(讨论稿)
本条例根据原华东电力集团公司1997年4月颁布的《华东电网汽轮机技术监测工作条例(试行)》、结合厂网分开的现行电力体制及最新技术规范制订。
由加入汽轮机技术监测网的单位参照执行。
1监测意义
汽轮机技术监测是提高汽轮机设备可靠性和保证电厂安全经济运行的重要基础工作。
此项监测是依据科学和标准,利用先进的测量手段和管理办法,对机组的振动、叶片、调节保安系统等方面的重要参数与指标进行监督、检查、调整,以确保设备在良好的状态或允许范围内运行。
为确保本项工作顺利进行,本条例作为汽轮机技术监测网络的工作条例,由华东电力试验研究院(以下简称“华试院”)组织实施。
2监测目的
2.1及时评估设备状态,为机组正常运行提供依据。
2.2发现设备异常及时诊断和处理,防止故障恶化、避免发生重大事故。
2.3在发生事故时,为分析事故提供依据。
2.4根据监测所得趋势及诊断结果,指导检修工作,逐步实现预测性检修。
3职责分工
3.1华试院监测网专职职责
3.1.1针对各电厂不同类型机组的特性,在提供具有共性的监测内容外,提供有针对性的监测建议。
3.1.2检查电厂汽轮机监测工作落实情况。
3.1.3组织网内电厂技术人员进行技术交流。
3.1.4检查在电厂进行涉及监测工作的重大试验的单位资质情况。
重大试验应由有资质的单位承担。
3.2电厂监测专职人员职责
3.2.1火电厂是汽轮机技术监测工作的基层单位,应建立汽机监测网,明确监测专职人员(可由汽机专工兼职),在主管生产的厂级领导下进行汽轮机技术监测工作,汽机监测专职负责落实各项具体工作。
3.2.2负责本厂汽轮机的日常技术监测和管理工作,按要求填写报表。
参见表1~表5。
3.2.3发现与监测有关的重大问题时,应及时向主管生产的厂级领导和华试院监测网专职报告。
3.2.4建立本厂的振动、叶片、调节保安系统台帐及数据库并进行计算机管理。
3.2.5监督本厂进行涉及监测工作的重大试验的单位资质情况。
4监测内容
4.1振动监测
4.1.1测量条件
4.1.1.1为了分析轴振动特性,必须在每个轴承的同一垂直平面上沿径向安装两个非接触式传感器,该两个测点在周向位置上应相隔90°。
如果要测量轴的绝对振动,还需与惯性传感器联用。
4.1.1.2为了测量振动相位,在轴的外露部分设置固定的鍵相信号标志,其位置应能便于测取鍵相信号的传感器安装和信号线引出。
4.1.1.3在传感器输出信号的前置信号放大器后,应有固定的引线插座,便于振动诊断接线。
4.1.2测量方法
4.1.2.1振动的测量参数是位移(峰—峰值),测量单位是μm(微米)。
4.1.2.2轴振动的测量可以是相对振动,也可以是绝对振动,但应当加以说明。
4.1.2.3轴承座振动应测量垂直、水平和轴向三个方向的振动。
垂直振动在轴承顶盖上方正中位置测量,水平和轴向振动位置在轴承中分面上方轴向正中位置。
各轴承测点应注明标志,作为每次测量基准。
4.1.2.4频谱分析时应注意信号的干扰,包括电磁干扰、测量系统固有频率、输入方式不匹配等。
应说明采用的滤波方法和平均方法,频率分析上限和频谱的属性。
4.1.3相关资料搜集
4.1.3.1设备资料:
如轴承结构及临界转速,轴瓦型式及失稳转速,动平衡加重位置和出厂时动平衡情况,轴承振动及金属温度限值、汽缸支撑和滑销系统、发电机和励磁机的有关资料、振动测量系统的技术性能等。
4.1.3.2安装和检修资料:
如基础沉降、汽缸及轴承负荷分配;各部滑销间隙、轴瓦间隙紧力、油档间隙、轴颈椭圆度及不柱度、轴的原始弯曲、推力盘端面瓢偏、轴颈扬度,刚性或半挠性联轴器端面瓢偏、各转子联轴器找中心情况、汽封间隙及通流部分间隙等。
4.1.3.3调试和运行资料:
如大轴原始晃度、起动和带负荷时轴和轴承的振动值、各阶临界转速实测值和过临界时最大振动值、各轴瓦和乌金温度及回油温度、各轴瓦和顶轴油压(代表油膜压力)、盘车电流及电流摆动值、汽轮机各部分金属温度及膨胀值、转向位移及差胀值,汽轮机惰走曲线等。
还要搜集和记录与振动有关的事故情况,振动超标及处理情况。
4.1.4振动的日常监测:
4.1.4.1机组正常运行和起、停过程中对振动的监测分为每日监测和每月监测(监测周期可根据电厂实际情况调整)。
如果振动异常,监测周期应当缩短。
每日监测工作由运行人员负责,记录在专门的记录本上。
每月监测工作由专人负责,记录格式如表l所示,并作分析评价。
4.1.4.2日常监测的内容包括各轴承和轴的振动、轴瓦金属温度,轴承油压(顶轴油压)和回油温度。
记录中还应包括机组负荷(或转速)、蒸汽参数及真空、轴向位移、汽缸膨胀、润滑油温等有关参数。
4.1.5振动定期监测
4.1.5.1为全面掌握机组振动状况和变化趋势,电厂应聘请有资质的单位对运行机组每年一次定期、或大修前停机和大修后起动时进行振动监测。
如果机组振动超过限值或有重大隐患,监测周期应当缩短。
4.1.5.2定期监测的内容除了日常监测的项目之外,还应全面测量振动相位、频谱等参数,并且要检查和分析运行监测记录。
4.1.6振动评价准则
4.1.6.1振动的评价准则及限值应按照制造厂的规定来确定。
4.1.6.2如果制造厂未明确规定,可参考下表来确定稳定运行时的各振动限制界限的最大振动值。
表中数据适用于转速3000r/min,振幅(峰峰值)的单位是微米(μm)。
区域
机组状态
轴的相对振动
轴的绝对振动
轴承振动
备注
A/B
良好
80
100
25
B/C
合格
165
200
50
报警值
C/D
不合格
260
320
停机值
4.1.6.3振动在报警状态下,机组可运行一段时期,但应加强监视和采取措施。
停机值的放宽应当慎重,由厂主管生产的厂级领导核准。
4.1.6.4机组在起动过程和过临界转速时的振动限值,可根据制造厂规定、同类机组运行经验、本机组的运行历史和设备状况等综合考虑,该振动限值须经本厂主管生产的厂级领导批准。
4.1.7故障诊断
4.1.7.1当机组振动不合格时,应聘请有资质的单位协同电厂对故障原因进行诊断。
根据机组运行中振动变化特点及频谱分析结果,可选择一些运行参数(如转速、负荷、励磁电流、真空、润滑油温等)进行测试,分析机组振动与运行参数的关系,并根据分析的结果提出处理意见。
4.1.7.2如果机组振动的幅值合格,但变化量超过报警值的25%,不论是振动变大或变小都要引起注意。
特别是振动变化较大、变化较快的情况下,要对振动信号进行频谱分析及检查机组运行工况参数是否有变化。
4.1.7.3在故障诊断时进行振动试验或处理振动(如现场高速校动平衡),振动可能会超过停机限值。
在确保不损坏设备和严密监视的情况下,经过本厂主管生产的厂级领导批准,振动的停机限值可适当放宽。
4.2叶片监测
4.2.1监测范围及内容
4.2.1.1新投运机组:
测定全部单片叶片级的切向Ao型(一阶)固有频率、调频成组叶片级的切向Ao型(一阶)固有频率、根据情况测定叶片级的轮系频率及进行模态试验,对长叶片还应按设计要求测定多阶振动频率。
对频率分散率和共振安全率进行评价。
4.2.1.2大修机组:
测定全部单片叶片级的切向Ao型(一阶)固有频率、调频成组叶片级的切向Ao型(一阶)固有频率,对长叶片还应按设计要求测定多阶振动频率,对轮系振动和模态试验可采用频谱分析法与投运前数据进行比对试验确定。
4.2.1.3电厂第一次使用的叶片,除上述两项监测内容外,根据具体情况和需要还应测定单片(组)的各阶振动频谱和模态试验。
4.2.1.4事故和换新叶片按事故性质和换新叶片性质确定测量范围。
4.2.2测量方法
4.2.2.1自振法
自振法系指叶片处于自由衰减振动状态下测定其固有频率的方法,一般用于单片(成组)动叶片级的切向Ao型(一阶)固有频率测量,用于单片叶片其他振动频率的测量和校核。
4.2.2.2共振法
共振法系指叶片处于强迫共振状态下测定其固有频率的方法,一般用于首次测量单片(成组)动叶片级的高阶固有频率和轮系频率。
4.2.2.3模态分析法
模态分析法系指同时测量激振力和响应信号的大小,通过计算得到任意二点之间的传递函数,用模态分析理论通过对传递函数的曲线拟合,建立其结构的模态模型。
一般用于首次测量单片(成组)动叶片级的高阶固有频率和轮系频率。
4.2.2.4频谱分析法
频谱分析法系利用快速傅立叶(FFT)分析仪测定处于自由衰减振动状态下叶片各阶振型固有频率的方法。
一般使用在单片(成组)动叶片级的高阶固有频率和轮系频率的校核测量。
4.2.2.5叶片编号的标志方法
如果制造厂有编号标志,应保留使用。
有末叶片标志的以末叶片为[1],顺旋转方向依次编号。
除上述情况外,可在任意一片(组)的叶根、轮缘或围带上打上钢印[1],顺旋转方向依次编号。
4.2.3相关资料收集
4.2.3.1设备资料
机组一般情况:
电厂名称、机组编号、制造厂名称、机组型号、各缸叶片级数、机组功率、设计主蒸汽和再热蒸汽参数、排汽压力等。
叶片基本数据:
节园直径、叶片工作高度、工作温度、结构情况、动叶数、静叶数、动叶材料、叶根形式、叶根宽度等。
叶片强度基本数据:
计算静频率、动频率、制造厂实测频率范围、温度修正系数、安全倍率、频率允许范围等。
4.2.3.2安装和检修资料
汽缸动静之间的间隙、叶片探伤记录、叶片冲刷情况、叶片和叶轮缺陷记录等。
4.2.3.3运行资料:
电网周波、机组出力、蒸汽参数、疏水情况、汽水品质、凝结水温度、机组振动等(事故分析用)。
4.2.4叶片频率安全性评价
4.2.4.1叶片振动强度安全性评价
不调频叶片是指叶片运行时其主要的固有频率可与某类激振力频率重合,处于共振状态。
这类叶片的动强度安全性,主要是考核叶片共振时的动应力水平,而频率特性不需要严格控制。
其安全性考核指标由制造厂提供。
调频叶片是指主要的固有频率在运行转速范围内不发生共振的叶片。
这类叶片的安全性考核,包括频率特性和动强度两方面,二者须同时满足各自的考核指标。
安全性考核指标由制造厂提供。
4.2.4.2叶片频率分散率的考核:
叶片频率分散率f是反映叶片制造、安装质量的一个指标,
叶片工作高度大于150mm的叶片,装前均需测频,装于同一叶轮上的单片频率分散率应小于6%。
4.2.5机组检修时汽轮机叶片检查
4.2.5.1在动静叶片清理后,逐级逐片地用肉眼、放大镜或无损探伤等方法仔细检查,特别对调频叶片级、安全倍率小的级、本机组或同类型机组上曾发生过缺陷的级。
在型线根部断面过渡区、进出汽边缘、应力集中处、叶片铆钉头、围带铆钉孔、拉金孔、叶片硬化区和接刀处等薄弱环节要仔细检查有无裂纹或损伤变形。
每项检查应有详细记录,必要时拍照存档,检查人员需签名。
4.2.5.2检查围带有否松动、变形或摩擦痕迹。
检查封口叶片及其他叶片有否松动、外拔、倾斜、位移等。
4.2.5.3检查叶片结垢情况,严重结垢叶片在清洗前应取样分析,并记录颜色、形状、厚薄、分布等情况。
4.2.5.4检查叶片表面受冲刷、腐蚀或损伤的情况,严重者应做好样板、测量尺寸或照相备查。
4.2.5.5检查喷嘴(静叶)节距的均匀性和上下隔板中分面的严密性,若中分面不严密应进行修复。
4.2.5.6对调频叶片进行切向Ao型振动频率测量,有明显变化或落入共振区时,应邀请有资质的单位共同分析原因,根据具体情况做出处理。
4.2.6叶片事故分析
4.2.6.1发现叶片受损,首先要保护现场,搜集所有残体。
协同金属监督人员现场检查,做好记录,并保护好叶片断口、裂纹等损坏征状,拍照留存。
4.2.6.2对损坏级叶片先作肉眼宏观检查,有无加工不良、应力集中、冲刷、腐蚀、机械损伤、弯曲变形、松动位移等异常现象。
对肉眼检查有疑点的叶片,进—步用5~10倍放大镜、着色法、磁份探伤或超声波做详细检查。
4.2.6.3对断落叶片保留实物及保护断面,检查断面位置、形状、断口特征、受力状态等,对断叶应作金相分析、硬度检查、电镜检查,必要时进行材料成份分折和机械性能试验。
4.2.6.4对损坏级叶片进行叶片振动特性测量,确定是否落入共振区,对照原始的振动频率特性,按照制造厂给出的标准进行分析。
4.2.6.5根据运行记录、事故特点和以上的检查结果综合分析事故原因和性质,提出改进措施。
4.3调节保安系统监测
4.3.1调节保安系统的基本要求
4.3.1.1各保安装置均应完好,并正常投入。
4.3.1.2在正常蒸汽参数和凝汽器真空下,调节系统应能维持汽轮机在额定转速下运行。
负荷稳定时,机组负荷不应摆动。
负荷变动时调节系统动作平稳,功率控制范围一般为0~110%额定负荷。
电调转速控制范围为50r/min~3360r/min。
4.3.1.3液压调节系统的速度变动率应在3~6%之间,迟缓率小于或等于0.2%。
电调机组速度变动率为5%(3%~6%可调),迟缓率(包括执行机构)一般小于0.1%。
4.3.1.4机组甩额定负荷时,调节系统应能维持汽轮机空转运行,转速不超过危急遮断器动作转速,电液调节型系统的最高飞升转速一般不超过额定转速的8%。
4.3.2相关资料搜集
4.3.2.1设备资料:
制造厂调节保安系统图纸和技术资料。
4.3.2.2安装和检修资料:
安装和检修的技术记录(如:
间隙,定位长度、弹簧自由长度、平行度、同心度、离心泵轴径晃度及联轴器找中心等)及缺陷处理记录。
4.3.2.3调试和运行资料:
如调节系统速度变动率、迟缓率、调节范围、部件静态调整数据、超速试验动作值、汽门严密性试验、汽门关闭时间测定、油循环后油质化验单、与调节保安系统有关的事故情况等。
4.3.3静止试验
4.3.3.1调节系统静止试验也称静态调整试验,是测取调节系统静态相关特性,初步确定调节系统静态特性,为机组创造安全、可靠的启动条件。
试验在静止条件下进行,调节系统应安装调试完毕,油压油温近于正常运行值,油质合格。
4.3.3.2调节系统新安装、大修或改进后必须进行静态特性试验。
另外,根据运行中调节系统异常情况,确定是否需作静态调整试验。
4.3.4保安系统试验
4.3.4.1汽门关闭时间测定试验
机组甩负荷时在调节系统控制下的瞬时最高转速,以及在调节系统失控情况下的危急超速最高转速应在允许范围内,为此,汽门的总关闭时间必须符合要求。
●机组大修或汽门进行过检修工作后应进行汽轮机汽门关闭时间测定试验。
●试验在静止条件下进行,调节系统安装调试完毕,油压油温近于正常运行值,油质合格。
●试验方法:
按照规定要求进行。
4.3.4.2充油试验
●机组每运行2000小时,在运行中应进行充油试验,但充油试验绝不能代替超速试验。
●试验方法:
按照制造厂要求进行。
4.3.4.3超速试验
●超速试验一般在下列情况进行:
新安装机组或机组大修以后;调节保安系统经过拆动重新装复后;停机一个月以后再启动。
●每个危急遮断器的超速战验,在同一情况下应作两次,两次动作转速之差不应超过额定转速的0.6%。
●试验方法及限额标准按制造厂规定进行。
一般危急遮断器动作转速为109%~l11%额定转速。
冷态启动做超速试验,应按制造厂要求进行(如带25%~35%的额定负荷,连续运行4小时后进行)。
●试验前应先进行就地手动脱扣和充油试验,确认高中压主汽门及调门关闭正常。
●试验应在主蒸汽压力较低情况下进行。
●试验时应严密监视汽轮机转速及各轴承的振动,转速超过规定值危急遮断器还未动作应立即手动脱扣。
4.3.4.4汽门活动试验
●高压主汽门、调门全行程活动试验应每周进行一次,未具备全行程试验装置的机组,应每天进行一次高、中压主汽门,中压调速汽门小行程活动试验。
●试验负荷及方法按照制造厂要求
●试验时应监视下列参数的变化:
主蒸汽压力及温度、再热器压力及温度、轴承金属温度及回油温度、轴向位移及汽轮机振动、发电机负荷。
●试验时必须现场确认阀门动作正常,无卡涩现象。
4.3.4.5抽汽逆止门活动试验
●抽汽逆止门活动试验应每周一次。
●试验时负荷及方法按制造厂要求进行。
4.3.4.6汽门严密性试验
●新投产机组、大修前后、汽门改进后应进行汽门严密性试验、运行机组一年应进行一次主汽门、调速汽门严密性试验。
●试验方法及标准应按制造厂的规定,一般在单独关闭某一组汽门(主汽门或调节汽门)而另一组汽门全开时,在额定汽压下,机组转速降至1000r/min以下为合格。
●试验时蒸汽压力维持在50%额定压力之上。
如试验压力低于额定值,转速可按下式换算:
合格值=试验汽压/额定汽压×1000(r/min)
●试验时应维持凝汽器真空正常,并监视轴向位移与推力瓦温度,避免在临界转速附近长时间停留并监视机组振动,如果异常应立即停机。
4.3.5甩负荷试验
4.3.5.1甩负荷目的是为了考核调节系统动态特性。
4.3.5.2首台新型机组或调节系统改造后的机组,必须采用常规法进行甩负荷试验。
4.3.5.3新投产机组或调节系统经过重大改造后的机组必须进行甩负荷试验。
5参考标准:
●《汽轮机调节控制系统试验导则》DL/T711—1999
●《汽轮机电液调节控制系统性能验收导则》DL/T824—2002
●《汽轮机动叶片测频方法》JB/T6320—9
●《火力发电厂安全性评价》
●《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》
表1:
叶片频率测定表
电厂号机年月日
状态(新机、检修或事故)级别振动形式频率允许范围
序号
频率
序号
频率
序号
频率
序号
频率
序号
频率
序号
频率
1
27
53
79
105
131
2
28
54
80
106
132
3
29
55
81
107
133
4
30
56
82
108
134
5
31
57
83
109
135
6
32
58
84
110
139
7
33
59
85
111
137
8
34
60
86
112
138
9
35
61
87
113
139
10
36
62
88
114
140
11
37
63
89
115
141
12
38
64
90
116
142
13
39
65
91
117
143
14
40
66
92
118
144
15
41
67
93
119
145
16
42
68
94
120
146
17
43
69
95
121
147
18
44
70
96
122
148
19
45
71
97
123
149
20
46
72
98
124
150
21
47
73
99
125
151
22
48
74
100
126
152
23
49
75
101
127
153
24
50
76
102
128
154
25
51
77
103
129
155
26
52
78
104
130
156
频率范围
备注
分散率
备注
记录人:
校核人:
表2:
汽轮机通流部分损坏情况报表
电厂名称
机组编号
损坏级别
损坏时间
叶片、拉金、围带、隔板轮缘等损坏情况
初步原因分析
处理措施
备注
填表人:
校核人:
填表日期:
年月日
表3:
调节系统常规/定期试验情况报告
发电厂机______年___月___日
试验项目
何种情况/周期进行
试验结果
附注
静止试验
汽门关闭时间测定试验
充油试验
超速试验
汽门活动试验
抽汽逆止门
活动试验
汽门严密性
试验
甩负荷试验
填表人:
___________
审核人:
___________
表4:
调节系统异常情况报告
发电厂机发生日期:
年月日
一、调节系统异常情况或缺陷介绍
二、初步分析和采取的措施
三、处理结果
报告人:
审核人:
填表日期:
年月日
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