劉春娟

(廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東潮州 515723）

風(fēng)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)振動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

劉春娟

(廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東潮州 515723）

對(duì)原風(fēng)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的不足進(jìn)行了分析，闡述了在3500系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)振動(dòng)保護(hù)的改進(jìn)方案，給風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行提供了可靠性保障。

風(fēng)機(jī)；3500系統(tǒng)；振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)；振動(dòng)保護(hù)

0 引言

某電廠二期容量2×1 000 MW，采用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的超超臨界、一次再熱變壓運(yùn)行直流鍋爐?？刂葡到y(tǒng)為日本日立提供的H5000M。鍋爐設(shè)有送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)各2臺(tái)，采用美國本特利公司3500系統(tǒng)和國產(chǎn)SDJ-3L振動(dòng)監(jiān)測保護(hù)儀實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的監(jiān)測功能。

1 系統(tǒng)簡介

鍋爐送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)為動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)則為靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)類型雖然不同，振動(dòng)測量方式卻大同小異。該電廠機(jī)組送風(fēng)機(jī)與一次風(fēng)機(jī)是通過在風(fēng)機(jī)軸承上1X點(diǎn)(1:驅(qū)動(dòng)端；X:平行于地面，垂直于軸）安裝一個(gè)本特利3300壓電式加速度傳感器測量軸承振動(dòng)，引風(fēng)機(jī)通過安裝在殼體上X向和Y向(Y:垂直于地面，垂直于軸）的一對(duì)同類型傳感器測量殼體振動(dòng)。二者一并通過中間電纜傳至放置于電子間的本特利3500系統(tǒng)柜內(nèi)，再將風(fēng)機(jī)振動(dòng)模擬量值傳至DCS(Distributed Control System，分散式控制系統(tǒng)）和TDM(Testing Data Management，試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）柜內(nèi)，進(jìn)行畫面監(jiān)視報(bào)警和日常數(shù)據(jù)分析。

原3500振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)模件主要包括3500/15電源模塊、3500/20框架接口模塊、3500/32繼電器模塊、3500/42M四通道監(jiān)測模塊等。其中，3500/42M模塊用于監(jiān)測送風(fēng)機(jī)1X、一次風(fēng)機(jī)1X、引風(fēng)機(jī)殼體1X/1Y振動(dòng)。監(jiān)測系統(tǒng)將4～20 mA電流信號(hào)送至DCS系統(tǒng)，在操作員站CRT上顯示各風(fēng)機(jī)振動(dòng)值。

增壓風(fēng)機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)則與一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)大不相同，采用江蘇江陰第三電子儀器廠SDJ-3L振動(dòng)監(jiān)測保護(hù)儀，安裝在軸承上1X和1Y點(diǎn)的SZ-6磁電式振動(dòng)探頭進(jìn)行軸承振動(dòng)連續(xù)監(jiān)視和測量，通過延長電纜將振動(dòng)信號(hào)輸出至本體附近的二次表內(nèi)，該振動(dòng)二次表帶有就地LED實(shí)時(shí)振動(dòng)數(shù)據(jù)顯示和信號(hào)預(yù)處理并遠(yuǎn)傳模擬量至DCS功能。即振動(dòng)模擬量信號(hào)通過就地振動(dòng)二次表輸出直接送至DCS。

2 存在問題及原因分析

機(jī)組運(yùn)行以來，多次出現(xiàn)八大風(fēng)機(jī)(增壓風(fēng)機(jī)A/B、送風(fēng)機(jī)A/B、一次風(fēng)機(jī)A/B、引風(fēng)機(jī)A/B）振動(dòng)信號(hào)失真缺陷導(dǎo)致報(bào)警誤報(bào)，不但給運(yùn)行人員監(jiān)視帶來不便，同時(shí)增大了維護(hù)人員工作量。缺陷頻發(fā)的原因主要有增壓風(fēng)機(jī)振動(dòng)二次表無防雨柜，導(dǎo)致多雨季節(jié)儀表外接線進(jìn)水，信號(hào)跳變而無測量值；引風(fēng)機(jī)殼體振動(dòng)探頭露置空氣中，導(dǎo)致航空插頭時(shí)常受外力影響出現(xiàn)虛接和接線松動(dòng)現(xiàn)象而失去監(jiān)視；一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)線接地，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。八大風(fēng)機(jī)工作環(huán)境(日曬、雨淋及高溫?zé)焿m）惡劣，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，外界環(huán)境電磁干擾導(dǎo)致信號(hào)陡增驟降等一系列問題說明現(xiàn)有振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)存在抗干擾能力弱、穩(wěn)定性差、可靠性低等缺點(diǎn)。

更為緊要的是，該電廠機(jī)組風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)高一值作報(bào)警信號(hào)、高二值為手動(dòng)停風(fēng)機(jī)信號(hào)并未作振動(dòng)大跳閘風(fēng)機(jī)邏輯保護(hù)，如果運(yùn)行人員不能及時(shí)停運(yùn)風(fēng)機(jī)，振動(dòng)問題將直接威脅到機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但是，要在原來的振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)振動(dòng)保護(hù)存在風(fēng)險(xiǎn)和難題。增壓風(fēng)機(jī)原來用的SDJ-3L振動(dòng)監(jiān)測保護(hù)儀雖然能提供4～20 mA信號(hào)，滿足DCS監(jiān)視要求，但無法提供保護(hù)接點(diǎn)輸出，缺少邏輯組態(tài)必備要素；引風(fēng)機(jī)外部殼體離真正內(nèi)部軸承還有一段距離，因此引風(fēng)機(jī)殼體的振動(dòng)不能客觀反映軸振，遠(yuǎn)不能作為振動(dòng)保護(hù)信號(hào)。還有一個(gè)八大風(fēng)機(jī)共存的問題，就是單點(diǎn)或雙點(diǎn)測量不僅不能全面反映風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)軸承振動(dòng)情況，而且可靠性不滿足重要輔機(jī)保護(hù)信號(hào)選取要求，一旦引入風(fēng)機(jī)跳閘邏輯，容易造成保護(hù)誤動(dòng)作后果。

3 改進(jìn)方案

根據(jù)以上分析，結(jié)合3500系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置靈活、繼電器組態(tài)方便、圖表分析直觀等優(yōu)點(diǎn)，該廠決定在3500系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。

(1）將增壓風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)同引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)一樣引入3500系統(tǒng)，取消就地二次表，裝設(shè)防雨接線柜，降低雨季設(shè)備進(jìn)水信號(hào)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。引風(fēng)機(jī)探頭安裝位置由原來的殼體改至軸承上，這樣，探頭的內(nèi)置既防止了外力破壞性影響又使振動(dòng)信號(hào)測量的準(zhǔn)確性達(dá)到了保護(hù)信號(hào)要求。此外，進(jìn)一步詳細(xì)規(guī)劃了八大風(fēng)機(jī)探頭安裝位置、方向和數(shù)量，統(tǒng)一在八大風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端(用1表示）和非驅(qū)動(dòng)端(用2表示）軸承側(cè)各安裝2支本特利加速度傳感器，分別測X向和Y向振動(dòng)，即每臺(tái)風(fēng)機(jī)安有4支探頭(1X、1Y、2X、2Y），科學(xué)地反映風(fēng)機(jī)振動(dòng)情況，也為下一步作保護(hù)信號(hào)提供可實(shí)施性基礎(chǔ)。

(2）3500振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中3500/42M監(jiān)測模塊改為8塊，用于接收送風(fēng)機(jī)(A/B）、一次風(fēng)機(jī)(A/B）、引風(fēng)機(jī)(A/B）、增壓風(fēng)機(jī)(A/B）的32路加速度傳感器信號(hào)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)1X、1Y、2X、2Y 4點(diǎn)接入1個(gè)模塊，將模擬量信號(hào)傳至日立DCS，通過4取3(4個(gè)信號(hào)有3個(gè)為1，則輸出為1）后實(shí)現(xiàn)光字報(bào)警和保護(hù)停風(fēng)機(jī)邏輯功能。八大風(fēng)機(jī)同理，僅以一次風(fēng)機(jī)為例，保護(hù)邏輯如圖1所示。

(3）以本特利3500系統(tǒng)為整體規(guī)范接地處理，保證從就地探頭、3300監(jiān)測系統(tǒng)至DCS系統(tǒng)單點(diǎn)接地，避免接地不當(dāng)導(dǎo)致信號(hào)受干擾。同時(shí)，整個(gè)回路按照電纜設(shè)計(jì)安裝規(guī)范重新敷設(shè)屏蔽鎧裝電纜，達(dá)到降低外界噪聲的影響的目的。

圖1 一次風(fēng)機(jī)保護(hù)邏輯

4 效果評(píng)估

改進(jìn)后的振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)已投運(yùn)一年多，期間運(yùn)行正常，出現(xiàn)缺陷的頻率明顯下降。原系統(tǒng)缺少風(fēng)機(jī)保護(hù)的隱患得到了整改，避免了人為手動(dòng)停風(fēng)機(jī)的延遲性弊端，真正做到了準(zhǔn)確、可靠地連續(xù)測量和保護(hù)機(jī)組安全運(yùn)行。

[1]謝麟閣.自動(dòng)控制原理[M].北京:水利電力出版社，1991

[2]梁曉明.機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2007(5）

[3]李曉蕓，梁振山，孫運(yùn)清，等.送風(fēng)系統(tǒng)振動(dòng)問題的研究[J].華北電力學(xué)院學(xué)報(bào)，1993(2）

2014-10-15

劉春娟(1985—），女，吉林松原人，助理工程師，從事火電廠大型機(jī)組熱工控制、調(diào)節(jié)和技術(shù)管理等工作。