1、汽輪機安全監視系統（TSI）的參數及檢測分析概述汽輪機安全監視系統（TSI）是一種集保護和檢測功能于一身的永久監視系統，是大型旋轉機械必不可少的保護系統。TSI可以對機組在起動、運行過程中的一些重要參數能可靠地進行監視和儲存。一 振動；振動監視：就是監視主軸相對于軸承座的相對振動。轉子在轉動時不可避免的要發生振動，其振動不超過一定值是可以的，但是當機組出現一些不正常振動時,則表明設備發生了缺陷或運行不正常,振動過大還可能使軸封處動靜部分發生摩擦,引起主軸局部受熱產生永久變形;可能使動葉片,葉輪等轉動部件損壞;使螺栓緊固部分松弛;嚴重時還會使整個機組損壞,因此在運行中必須注意監視我們所說的振動是

2、指兩方面的，一是徑向，二是軸向（如不說明振幅一般都是指雙幅值）振動原因：大致有下述十方面的原因1 潤滑油壓、油溫過高或過低或軸承油膜振蕩?；蚴Х€。2 機組動靜部分碰磨或大軸彎曲。3 機組負荷、參數驟變。4 汽缸進水或冷汽引起汽缸變形。5 轉子質量不平衡或葉片斷落。6 軸承座松動。7 轉子中心不正或聯軸器松動。8 滑銷系統卡澀造成汽缸兩側膨脹不均。9 發電機靜、轉子電流不平衡。10 基礎松動。 我們運行人員能夠控制的是上述里的1234下面就1里的油膜失穩說一說；防止和消除油膜振蕩的方法：改進轉子設計，盡量提高轉子的第一階臨界轉速；（我們知道發生油膜震蕩的前題是工作轉數是臨界轉數的2倍，也就是說由

3、于偏心距的存在，當外界因數改變，轉數，油壓，油溫等，力的分配就不平衡了，力的改變重新要軸回到原來的位置，就給了一個激振力，就產生了渦動,形象說，就像跳繩一樣，一是繩自身的旋轉，一是繩在空中的旋轉，這個渦動頻率是軸角速度的一半，叫半速渦動。）改進軸承型式、軸瓦與軸頸配合的徑向間隙、比壓、長徑比和潤滑油黏度（32#，46#油指的就是黏度）等因素，使失穩轉速盡量提高常用的一些提高失穩轉速的方法：（1）增大比壓（啟動頂軸油泵）軸承比壓是指軸瓦工作面上單位面積所承受的載荷(力不變，減小面積)增加比壓值等于增大軸頸的偏心率，提高油膜的穩定性（2）提高油溫，降低油的黏度（3）增大軸瓦工作弧段的橢圓度（4）在

4、下瓦適當位置開泄油槽，降低油楔壓力（5）減小軸瓦頂部間隙，增大上瓦烏金寬度（6）采用穩定性好的軸瓦 對旋轉機械來說，衡量其全面的機械情況，轉子徑向振動振幅，是一個最基本的指標，很多機械故障，包括轉子不平衡、不對中、軸承磨損、轉子裂紋以及磨擦等都可以根據振動的測量進行探測。2里說說；徑向磨損能引起引起汽輪機強烈振動或動靜碰磨，嚴重時導致汽輪機損壞。一般就是說的大軸彎曲都是由徑向振動引起的； 主要特征（1）汽輪機轉子偏心度超限，連續盤車不能恢復到正常值。（這里我們要說必須要記住原始值。）（2）臨界轉速振動顯著增大。 主要原因；（1）動靜部分發生碰磨。（2）汽輪機進水，特別是停機后汽缸進水。(就是說

5、弓背) 處理要點大軸發生熱彎曲，消除后應連續盤車12小時 方可啟動，不消除不得再次啟動。發生大軸永久彎曲，則應采取直軸措施，不得強行啟動，擴大事故。 預防措施（1）汽輪機每次沖轉前及停機后均應測量轉子偏心度及盤車電流應正常。沖轉前發生轉子彈性熱彎曲應適當加長盤車時間。沖轉前，轉子偏心度應不大于原始值 。（1）汽輪機本體保溫應從材料、工藝等方面保證保溫質量、下缸保溫材料應緊貼缸壁，長期運行仍不脫離。（2）高壓缸排汽逆止門、各段抽汽逆止門及其控制裝置試驗靈活無卡澀，連鎖動作可靠。各處壁溫測點應校驗合格，且指示正確，避免測點和表計張冠李戴。（3）首次啟動盤車記錄轉子原始晃動值（偏心）及最高點的圓周相

6、位（本機組沒有）。以后每次開機前、停機后都應對比，發生異常應分析處理。（4）汽輪機正常運行情況下，在不同轉速及負荷下應經常測量各軸承振動值并掌握振動的規律。注意實測的汽輪發電機組軸系各階臨界轉速。（5）記錄正常盤車電流及電流晃動范圍，測取正常停機的惰走曲線與典型惰走曲線對照。停機后必須記錄各缸壁溫度、脹差等。（6）汽缸通流部分軸向間隙和徑向間隙數值符合設計要求。（7）啟動時必須確認大軸晃動、軸承振動、軸振動、脹差、軸向位移、汽缸壁溫及防水檢測等重要監視儀表完好投入，否則禁止啟動。（8）汽輪機沖轉前高、中壓內外缸壁溫差不超過 ，高、中壓內缸內壁上下溫差不得超過 。沖轉、升速運行中嚴格控制和調整金

7、屬溫差不超限。（9）沖轉前主蒸汽、再熱蒸汽溫度應具有至少50 以上過熱度，并且比高、中汽缸溫度分別要高50。同時蒸汽管道壁溫和主汽門閥殼壁溫要高于對應蒸汽壓力飽和溫度的 50 以上。（10）主、再熱汽、抽汽、本體疏水暢通，嚴防汽輪機進水，進冷氣。（11）啟動過程中有專人監測振動，在臨界轉速以前軸承振動超過0.1mm 立即停機，過臨界轉速軸承振動超過或軸振動超過)也要立即停機。嚴禁硬闖臨界轉速或降速暖機。停機后立即投入連續盤車，檢查大軸彎曲值。_（13）熱態啟動先送汽封，后抽真空，供汽溫度要與汽封段轉子金屬溫度相匹配。送汽前要充分疏水，防止有水進入汽封段。機組熱態啟動前盤車短時間中斷也是不允許的

8、，應按規定保證盤車連續運行時間。（14）機組啟動和低負荷時，一定要注意投入再熱器減溫水和高旁減溫水參數。（15）運行中應嚴密監視主、再熱汽溫變化，如蒸汽溫度突降，必須立即停機。（16）機組停機后，注意監視凝汽器水位，以防汽缸進水變形。（17）如盤車電流異常，應及時查明原因處理，如動靜摩擦清晰可聞，可先進行4小時間歇盤車，待轉子熱彎曲消失后再投入連續盤車。當盤不動車時，嚴禁強行盤車。（18）停機后應認真監視凝汽器、除氧器的水位，可靠地切斷有可能返向汽缸的水源和冷汽，防止汽缸進水造成大軸永久彎曲。軸向磨損處理原則：（1）控制脹差；脹差接近極限值應改變汽溫、負荷、真空，軸封溫度等參數使過大差脹緩解，

9、脹差超限應立即停機。（2）注意軸向推力；保證推力瓦溫度，串軸量不超標在規定范圍內為了防止軸向通流部分磨損，應采取如下措施：（ 1）運行人員應知熱脹差的調節手段，在啟動、停機和變工況下，加強對脹差的監視。（2）注意運行參數的變化，使汽溫、金屬溫度變化率在合理范圍內。（3）潤滑油溫度，壓力，回油量，油質等（4）軸封蒸汽供汽應注意溫度與汽缸溫度相匹配，切換軸封汽源，兩者溫度應盡量接近。二 偏心；有兩種；一是運行上所說的，(一般就是測晃度來表明軸的彎曲度)另一種是指轉子的質量中心與重心的距離，我們所說的是前一種，轉子的偏心位置，也叫做軸的徑向位置，是指轉子在軸承中的徑向平均位置。所以大家明白了如偏心大

10、，會造成多大的嚴重后果。當振動大時，偏心也是一個很重要的參考數。但要注意；只有當盤車運行時，轉速低時我們所看到的偏心值是對的，當轉速大時，它反應的就是振動了在啟動和停止時，它能反應出轉子受熱或重力所引起的軸的彎曲幅度。鍵相測量；一般裝倆個探頭，一個用于偏心的測量，另一個是鍵相器的測量，它用在峰-峰信號調節電路上。鍵相探頭觀察軸上的一個鍵槽，當軸每轉一圈時，就產生一個脈沖電壓。振動測量（偏心儀）；一般裝在附軸處它遠離軸瓦。測直徑兩端最大的值。另一種是當時測的數和原始值差，(當時值-原始值)彎曲度就是它的一半。咱廠不太清楚（電窩流測量，靠近串軸測量出）軸彎曲一般由下列因數引起；1原有的機械彎曲，2

11、臨時溫升導致的彎曲，3靜態下自然彎曲也叫重力彎曲運行中發生偏心大，一般由以下原因；1測量裝置本身問題2安裝時造成3運行中偏心增大，可能有；動靜摩擦，油膜振蕩，水擊或氣溫下降，汽流激振，電磁干擾，軸承油膜不好，轉子掉葉片引起不平衡。在啟停機時，上下缸溫差大（偏心也大），軸承緊力不夠或油檔變形，在運行中熱應力變化（一般是材質問題，比如有裂紋）汽缸膨脹受阻，熱態啟機時，進汽參數不對，冷態暖機不夠在啟動盤車時運行上重要是觀察盤車電流與偏心的對應關系。所以發現偏心大檢查潤滑油溫度，缸溫，上下差值，進汽左右側溫度就地仔細傾聽聲音。三 脹差脹差是轉子和汽缸之間的相對熱增長（收縮），當熱增長的差值超過允許間隙

12、時，便可能產生磨擦。在開機和停機過程中，由于轉子與汽缸質量、熱膨脹系數、熱耗散系數的不同，轉子的受熱膨脹和汽缸的膨脹就不相同，這里引入一個概念；汽缸或轉子的質量和它們接觸蒸汽的面積之比，分別稱為汽缸或轉子的質面比。實際上，轉子的溫度比汽缸溫度上升得快，其熱增長的差值如果超過允許的動靜間隙公差，就會發生磨擦，從而可能造成事故。所以監視脹差值的目的，就是在產生磨擦之前采取必要的措施來保證機組的安全轉子膨脹大于汽缸膨脹為正脹差反之為負。什么是脹差?脹差變化與哪些因素有關?   (一)汽輪機轉子與汽缸的相對膨脹，稱為脹差。習慣上規定轉子膨脹大于汽缸膨脹時的脹差值為正脹差，汽缸膨脹大

13、于轉子膨脹時的脹差值為負脹差。脹差數值是很重要的運行參數，若脹差超限，則熱工保護動作使主機脫扣。首先我們要知道監測器的位置；希望大家回去了解一下    (二)使脹差向正值增大的主要因素簡述如下：   (1)啟動時暖機時間太短，.升速太快或升負荷太快。   (2)汽缸夾層、法蘭加熱裝置的枷熱汽溫太低或流量較低，引起汽加熱的作用較弱。   (3)滑銷系統或軸承臺板的滑動性能差，易卡澀。   (4)軸封汽溫度過高或軸封供汽量過大，引起軸頸過份伸長。   (5)機組啟動時，進汽壓力、

14、溫度、流量等參數過高。   (6)推力軸承磨損，軸向位移增大。   (7)汽缸保溫層的保溫效果不佳或保溫層脫落。在嚴寒季節里，汽機房室溫太低或有穿堂冷風。   (8)雙層缸的夾層中流入冷汽 (或冷水)。   (9)脹差指示器零點不準或觸點磨損，引起數字偏差。   (10)多轉子機組，相鄰轉子脹差變化帶來的互相影響。（高，中不影響。中，低影響）   (11)真空變化的影響。后面講一講   (12)轉速變化的影響。？后面講一講(13)各級抽汽量變化的

15、影響，若一級抽汽停用，則影響高差很明顯。   (14)軸承油溫太高。   (15)機組停機惰走過程中由于 “泊桑效應”的影響。    (三)使脹差向負值增大的主要因素簡述如下：   (1)負荷迅速下降或突然甩負荷。   (2)主汽溫驟減或啟動時的進汽溫度低于金屬溫度。   (3)水沖擊。   (4)汽缸夾層、法蘭加熱裝置加熱過度。   (5)軸封汽溫度太低。   (6)軸向位移變化。   

16、;(7)軸承油溫太低。   (8)啟動時轉速突升，由于轉子在離心力的作用下軸向尺寸縮小，尤其低差變化明顯。   (9)汽缸夾層中流入高溫蒸汽，可能來自汽加熱裝置，也可能來自進汽套管的漏汽或者軸封漏汽。重點講一講，真空及轉速對脹差的影響凝汽器真空：真空對脹差的影響要根據不同的機組、不同汽缸作具體分析。在機組的轉速和負荷一定時，真空改變將影響機組的蒸汽流量，真空提高，蒸汽流量減少，真空降低，蒸汽流量增加。對于高壓缸，凝汽器真空提高，調速汽門適當關小，節流后溫降也略大些，主蒸汽流量減少，使高壓轉子的加熱速度減慢，這樣高壓汽缸的正脹差會相對穩定，甚至會減少。相反

17、情況將使高壓缸的正脹差增大。對于中間再熱機組，當蒸汽流量減小后，因鍋爐燃燒不變，中間再熱器的貯熱量為一定值。通過的蒸汽流量減少，則蒸汽溫度升高，引起中壓缸的正脹差增大。由此可看出，啟動過程中，提高真空對緩和高壓汽缸正脹差有利，對中壓汽缸不利，對低壓汽缸不一定有利，降低真空對改變中低壓汽缸正脹差有利。轉速的影響：在啟動、停機的升降速過程中，會發現轉速對脹差有一些影響，特別是對葉片較長和平均直徑較大的低壓轉子，這種影響尤為明顯。這是因為轉速影響到轉子的摩擦鼓風損失，同時也改變了轉子旋轉離心力的大小，摩擦鼓風損失產生的熱量將影響轉子的膨脹量，特別在小流量下，這種影響尤為顯著，但和蒸汽流量有關，流量大

18、時，可保證轉子得到足夠的冷卻，這種影響逐漸減小，所以在正常運行中沒啥影響，但在正常運行中應沒啥影響。如有分析是頻率改變對測量裝置的影響。二 脹差與軸向位移的關系；脹差與軸向位移都是以推力盤為零點（一般都以冷態時非工作瓦緊貼盤為零點）不同的是脹差的測量在各缸的軸承處，而軸向位移的測量在推力盤。軸向位移變化，脹差一定有變化，而脹差變化軸向位移不一定有變化規定轉子大于汽缸的膨脹為正，汽缸大于轉子為負，軸向發電機方向竄動軸向位移為正。軸向機頭方向竄動為負。汽輪機結構特點是；離推力瓦越遠，隔板，葉輪的間隙越大，在推力盤處，脹差為零。一般；加負荷，升高溫度，正差大，停機時，溫度下降，負荷減少，負差大，啟機

19、時，軸封供汽溫度高于汽缸的金屬溫度，正差大，而低于金屬溫度負差大（熱態）在停機時由于低壓缸蒸汽流量小，鼓風熱量帶不走，加熱轉子，正差大。當排汽溫度上升時，低缸負脹差大。轉子與汽缸最大的脹差出現在低壓缸高壓缸與轉子的膨脹方向一致，都是指向機頭，可以近似的看做軸向間隙的變化中壓缸，低壓缸的膨脹方向與高壓缸相反，指向發電機，一般是高，中不影響，而中，低相互影響。當汽封供汽時；供汽開始，脹差都是往正的方向發展，因此，供汽時間越長正脹差越大。升速時（不指中壓缸啟動）高壓缸上升，因為主要是調節級做功，中缸基本不變，而低缸變化不大。帶負荷后；隨負荷的增加，高壓缸變化大熱態；一般主汽壓力較高，相同工況下，調速

20、汽門開度?。ū壤鋺B時）蒸汽還是節流的，節流后氣溫還是下降的，因此轉子，汽缸還是受到冷卻，其中轉子冷卻較快，下面是經驗值當汽缸溫度在350以上時，汽封供汽后，高，中低壓脹差是減小的當汽缸溫度在250以下時，基本不變.當軸向位移為正時；高壓缸脹差向負值方向變化，中，低壓向正值方向變化。當軸向位移為負值時；大軸向機頭方向串動，高壓脹差向正變化，而中，低向負變化。對照脹差來說；當軸向位移負值大時，高缸脹差升，中，低缸脹差下降怎樣控制機組脹差 正；控制轉子的膨脹，加大汽缸的膨脹。對于進如汽缸的蒸汽來說就是停止升溫或適當降溫，停止加負荷或減負荷。增加暖機時間?？刂妻D子；就是降低軸封供汽溫度（如切換汽源，改

21、高溫為低溫，比方講廠用汽改除氧器供），減少軸封段的流動量（降低軸加負壓）加速汽缸膨脹可通過早投入法蘭加熱提高汽源壓力溫度，低缸可適當降低真空提高排汽溫度。負；控制轉子的收縮，加大汽缸的收縮，對于進入汽缸的蒸汽就是停止降溫或適當升溫，停止減負荷或適當加負荷，增加暖機時間，控制轉子收縮就是投入軸封高溫蒸汽（由除氧器改廠用汽）減少低溫軸封的蒸汽流動量，提高高溫軸封的供汽壓力，使高溫軸封沿軸向低溫段流動，加速汽缸收縮。可通過盡早投入法蘭，夾層的低溫汽源，低壓缸可適當提高真空，降低排汽溫度。其實主要還是蒸汽參數影響的滑銷系統的卡澀不靈活的監測手段；通過缸溫與高，中，低缸的絕對膨脹對應曲線比較和在加負荷過

22、程中汽缸膨脹是否有突跳現象來確認。對轉子來說；軸封汽溫度的控制，對汽缸來說，進汽溫度的控制，及啟機時，法連及夾層加熱，升速，加減負荷，或真空高，低控制。.四 熱膨脹汽輪機在開機過程中由于受熱使其汽缸膨脹，如果膨脹不均勻就會使汽缸變斜或翹起，這種變形會使汽缸與基礎之間產生巨大的應力，由此帶來不對中現象，而這種現象，通常是因為滑銷系統“卡澀”所引起的。所以在啟機時必須要等膨脹到一定數時，才能升速所以在運行中必須加強汽缸膨脹量的監視，尤其在啟機過程中。并防止左右兩側膨脹不均勻（看高缸兩側的進汽溫度），以免動靜部分發生中心偏斜，造成振動和摩擦事故。為了保證汽缸左右兩側均勻膨脹，一般規定主蒸汽和再熱器左

23、右兩側汽溫差不應大于28五 軸向推力；首先必須知道滑銷系統，畫出軸向推力的指向和缸的膨脹方向推力軸承的作用是什么；在機組正常運行或盤車狀態，轉子與汽缸的相對位置是由推力軸承來限制的，也即轉子的推力盤位置受限于推力軸承的工作面與非工作面之間。這種限制決定了轉子動葉與汽缸靜葉的軸向間隙，也正是這種限制保證了汽機的軸向動靜間隙不至于消失，換句話說正是這種限制保證了汽輪機不發生軸向動靜摩擦。因此，專業上稱推力軸承是轉子與汽缸間的相對死點，轉子在推力軸承工作面與非工作面之間的位移叫軸向位移。  汽輪機的軸向推力由以下幾部分組成:運行中影響軸向推力的因素很多，基本上軸向推力的大小與蒸汽流量的大小

24、成正比。       (1) 蒸汽進入汽輪機膨脹做功，除了產生圓周力推動轉子旋轉外，還將使轉子產生與蒸汽流向相反的軸向推力，汽流作用在動葉片上的軸向分力.       (2) 由于汽輪機葉片帶有一定的反動度汽輪機每一級動葉片都有大小不等的壓降，在動葉片前后也產生壓差，因此它的每級葉輪前后都存在著壓力差,這個壓差作用在輪盤上就產生順著汽流方向的軸向力.       (3) 還有隔板汽封間隙中的漏汽也使葉輪前后產生壓差，形成與蒸汽流向相同的軸向推力。（4） 作用在轉子臺階上的軸向

25、力. 以上幾種力組成了汽輪機總的軸向推力.軸向推力的大小與蒸汽流量成正比,也就是負荷最大時軸向推力最大.推力軸承工作失常或稱故障的現象、原因和危害主要有如下幾種：1、推力瓦溫度高其原因一般有潤滑油溫偏高、潤滑油溫過度低、潤滑油壓低、推力軸承進/回油不暢、軸向推力大、蒸汽參數異常、機組負荷高、加熱器運行方式改變（突然停運）、機組軸向振動異常、蒸汽品質長期不合格導致通流部分結垢等。推力瓦溫度過高，有可能損傷推力瓦，嚴重時發生燒瓦、軸向位移異常、動靜部分摩擦等事件。2、軸向位移異常 其原因通常有機組負荷突變或超負荷運行、軸向推力大、蒸汽參數異常、加熱器運行方式改變、系統周波異常、蒸汽品質長

26、期不合格導致通流部分結垢、斷葉片、缸脹異常、推力瓦磨損、推力盤磨損、機組軸向振動異常、凝汽器真空異常等。軸向位移異常超出許可范圍將導致機組軸向動靜摩擦，嚴重時將毀壞機組。（談一談周波對串軸的影響； 周波影響串軸；原由；轉數下降，葉片圓周速度下降，速比下降，葉片速度三角形，相對速度也改變了，蒸汽離開動葉時，力的方向改變了，再有測量裝置誤差。     3、軸向位移與差脹有何關系？答；軸向位移與差脹的零點均在推力瓦塊處，而且零點定位法相同，測量點都在推力盤，都是以工作瓦緊靠推力盤為零點，就是測量位置不同，一在推力盤處，一在后軸承箱上軸向位移變化時，其數值雖然較小，但大軸總位移發生變化。軸向位移為正值時，大軸向發電機方向位移，差脹向負值方向變化；當軸向位移向負值方向變化時，汽輪機轉子向機頭方向位移，差脹值向正值方向增大。如果機組參數不變，負荷穩定，差脹與軸向位移不發生變化。機組起停過程中及蒸汽參數變化時，差脹將會發生變化，而軸向位移并不發生變化。運行中軸向位移變化，必然引起差脹的變化。 溫度低影響串軸；總焓降減少，蒸汽絕對速度也減少，相對速度也改變了，蒸汽因而產生一定的反動力作用葉片上壓力低對串軸的影響；級的反動度增加了，一般都是前幾級，既葉片中的焓降增加了，使葉片前，后壓差大了，還有真空高了，使末機葉片焓降