摘要:为确保火电厂汽轮机的安全运行，在汽轮机上均装设了各种汽轮机监测仪表，简称TSI，除提供监测各项机械量外，还可提供超限信号送到报警系统和保护系统，统称为汽轮机安全监测保护装置,所谓机械量指的是以位移量为基础的量。
关键词:汽轮机监测仪,表机械量
我国老火电厂改造有三种方法:蒸汽轮机全三维设计改造,原有锅炉替换为循环流化床锅炉,蒸汽轮机发电机组改为热电并供电厂。但是,这些方法并不能同时满足大幅度降低能耗和解决燃煤的环境问题。为达到同时满足这两个条件,必须在以上设备改造基础上,对原有蒸汽轮机发电厂进行联合循环系统更新改造。本文主要讨论给水加热型和排气助燃型两种联合循环,并从热力学角度对它们进行热力特性分析与比较。改造后联合循环系统总输出功率以蒸汽轮机为主,锅炉燃料仍然是煤,而新增加的燃气轮机则燃用油或者天然气,即以煤炭为主的双燃料动力系统。同时这种双燃料动力系统也适合我国环境污染严重的西部地区(双燃料基地的能源结构)。
1、汽轮机的安装范畴
1.1、土石方开挖、特殊基础施工、主厂房框架、汽机基础施工、煤斗施工、预应力构件施工及吊装、烟囱施工、冷却塔施工、大型水工建筑及输卸煤系统施工等。
1.2、锅炉组合场布置和组件划分及组合吊装、保温、焊接工艺、水压试验、化学清洗和主要辅助设备安装等方案。
1.3、汽机安装、发电机定子运输起吊、发电机穿转子,主要辅助设备安装、油系统安装、高压管理道安装。
1.4、大型变压器运输、就位、吊罩检查、大型电气设备干燥、新型母线施工、新型电缆头制作、新型电气设备安装、电子计算机及新型自动化装置安装、调整试验等方案。
2、汽轮机监测内容包括：
2.1、轴向位移监视，监测汽轮机推力盘对于推力轴承支架的相对轴向位移的。
2.2、相对膨胀监视，相对膨胀指示器主要是用来连续监视转子相对于汽轮机汽缸基准点的伸长。这是由于转子与汽缸在受热后的膨胀伸长的快慢不同所引起的膨胀值，且监视机组动、静部件的磨擦相碰。
2.3、振动监视，通过涡流探头和前置器把振动振幅信号转换成正比的电信号，可测取轴的绝对振动。
2.4、转子偏心监视器，该系统能连续测量大轴偏心度,峰～峰值和瞬时偏心值。
2.5、零转速监视器,该系统有两个独立连续监视零转速的通道,包括两个探头和两个前置器以及相应的接线和监视器。
2.6、转速监视器，该系统借用零转速2个通道，它能连续测量转速。
2.7、绝对膨胀指示器，主要用于监视汽缸相对于基础的伸长，并把伸长量由LVDT转换成正比的电信号。
2.8、振动分析仪，该系统由采样板和键相器板组成，可采集汽轮机瞬态和稳态的振动数据进行分析。
3、改造常规电站联合循环系统
3.1、给水加热型联合循环系统给水加热型联合循环系统是用燃气轮机的排气加热锅炉给水,以减少汽轮机用于给水加热的抽汽,从而增大蒸汽轮机输出功率,提高系统能源利用效率。
3.2、排气助燃型联合循环系统。排气助燃型联合循环系统是将燃气轮机排气做为锅炉燃烧用空气加以利用。排气中剩余氧气(14% ~16%)供锅炉燃料燃烧用,这时燃气轮机取代了锅炉鼓风机和空气预热器。燃气轮机排气显热的有效充分利用可以大幅度降低锅炉耗煤量,同时可外置省煤器以便保证锅炉排烟温度不致过高。但是,锅炉必须进行改型设计。燃气轮机和汽轮机可以分两个系统单独运行。
3.3、FWHCC与FFCC热力学分析及讨论。为了从理论上进一步指导实际改造工程,我们从热力学角度对两种改造系统进行热力特性分析和比较。可以得出以下三点规律：第一,无论是给水加热型还是排气助燃型联合循环系统,燃气轮机简单循环效率ηgt的变化比蒸汽/燃气功率比R的变化相对敏感。因此,采用较高的简单循环效率ηgt的燃气轮机对提高联合循环系统效率ηcc最为有效。此规律可以指导在设计实际联合循环电站系统时,除了考虑其它约束的条件外,应尽量选用简单循环效率ηgt高的燃气轮机。第二,对于相同的简单循环效率ηgt,给水加热型联合循环系统的效率ηcc随蒸汽/燃气功率比R变化并非单调,存在一个极值点,而排气助燃型联合循环系统的效率ηcc则随着蒸汽/燃气功率比R的增加而单调减少。第三,对于采用相同简单循环效率ηgt的联合循环系统,存在一个蒸汽/燃气功率比R的区间.R。
从上述的第三个规律可以看出：排气助燃型联合循环系统效率要比给水加热型高的说法是有局限性的。一方面可以为选取哪种联合循环提供热力性能依据;另一方面又可以做为燃气轮机选型依据.
4、联合循环更新改造技术
尽管当今世界可再生能源大幅增长，但地球上最丰富的化石燃料-煤在满足日益增长的电力需求方面仍然会起巨大作用。据预测，由于人口增长和贫困人口生活水平的提高，到2050年全球对电力的需求将增加三倍。为此，美国电力研究所(EPRI)宣布一个全球煤计划，以加速研究如何清洁、灵活利用全球的煤。我们知道，中国是一个能源消耗大国，同时又是一个能源资源相对不足的国家，中国仍是一个以煤为主要能源需求的发展中大国。因此，在煤炭资源的高效清洁利用技术方面无疑具有很大的市场优势和开发机遇。
5、总结
1、掌握汽轮机组的技术参数和相关安装标准,明确汽轮机现场安装的技术性改造和现场安装的跟踪管理服务,是确保汽轮机组在正式投入使用后的运行安全和平稳的前提,同时还为日后汽轮机组的维修和调试等方面提供理论和实践依据。
2、汽轮机油系统是机组的血液流通管道,关系到机组各个轴承、阀体的安全。定期清理检查汽轮机油系统,清除油系统杂质,降低和减少轴颈、轴瓦的磨损。对于密封油系统要经常检查密封部件密封性,检查输油管路紧固行,避免由于密封部件泄露导致的安全事故。维修部门要加强维修人员的技术培训,提高维护水平,保障机组检修维护过程中技术原因造成的机械故障隐患。也要通过技术交流、维护人才座谈等方式将各自的先进经验、方式方法等进行共享,提高维护水平,提高故障解决效率。
