Мониторинг термодинамических и температурных показателей

Давление, а также температурные режимы рабочих сред (конденсата, питательной воды и пара) отслеживаются с применением типовых измерительно-регистрирующих приборов. Для объективной оценки теплового состояния турбомашины на всех эксплуатационных режимах организован непрерывный контроль температуры металла корпусов цилиндров и магистральных трубопроводов. С этой целью внедрены термопары, сопряженные со вторичной измерительной аппаратурой, что позволяет в реальном времени анализировать распределение тепловых полей.

Диагностика механических параметров и пространственной геометрии ротора

Измерение абсолютного расширения и осевого смещения

Фиксация абсолютного удлинения корпуса турбины осуществляется первичными преобразователями, смонтированными на фундаментных плитах передней и средней опор. Показания транслируются на щит оператора и отображают осевое перемещение опорных стульев относительно их базового положения. Нулевая отметка калибруется при условии, что температура металла турбины совпадает с температурой окружающего воздуха.

Осевой сдвиг вращающейся части отслеживается датчиком, размещенным в корпусе средней опоры вблизи упорного подшипника. Информация дублируется на панели управления и регистраторе. Эталонное нулевое положение соответствует прижатию упорного диска ротора к рабочим сегментам со стороны электрогенератора. Прибор регистрирует отклонение ротора в сторону генератора или регулятора частоты вращения от заданной точки.

Относительное тепловое расширение и контроль биения вала

Разница в температурном удлинении роторов цилиндра высокого давления (ЦВД) и цилиндров низкого давления (ЦНД) измеряется отдельными сенсорами. Для ЦВД датчик интегрирован в корпус передней опоры, для ЦНД — в зону картера подшипников №4 и №5. Данные выводятся на мониторы щита управления. Нулевые установки производятся при холодном состоянии турбины (температура металла равна окружающей) и заданном осевом положении ротора, соответствующем эталону осевого сдвига. Индикация отражает осевое смещение вала относительно неподвижной точки крепления сенсора.

Искривление вала контролируется датчиком в передней опоре. На экране отображается динамическое изменение зазора между сенсором и поверхностью ротора при его вращении, что фактически соответствует величине радиального биения в точке замера.

Вибрационный мониторинг и логика аварийной защиты

Вибрация подшипниковых опор диагностируется с помощью вибродатчиков, установленных непосредственно на корпусах опор. Сигналы обрабатываются регистраторами и отображаются на мониторах оператора в виде значений виброскорости. Защитная блокировка от превышения вибрации активируется с временной задержкой в 5 секунд; если за этот период колебания не достигают аварийных порогов, отключение не производится.

Алгоритм срабатывания защиты базируется на следующих критериях среднеквадратичного значения (СКЗ) виброскорости:

• Превышение порога 11,2 мм/с по любым двум составляющим (вертикальной или поперечной) для пары опор одного ротора (подшипники 1–2, 3–4 или 5–6);
• Превышение 11,2 мм/с по двум составляющим у двух смежных опор роторной линии (пары 2–3 или 4–5);
• Комбинированный порог: более 7,1 мм/с по одной составляющей и свыше 11,2 мм/с по второй составляющей в пределах одной опоры.

Токоотвод, предупредительная сигнализация и управление агрегатом

Для нейтрализации статического электричества, генерируемого вращающимся ротором, и предотвращения электроэрозионного разрушения подшипниковых узлов, между корпусом ЦВД и передней опорой смонтированы токосъемные щетки. Оператор ЦТЩУ периодически проверяет целостность токоотводящей цепи путем перевода схемы в тестовый режим непосредственно с пульта управления.

Предупредительная технологическая сигнализация оповещает персонал о приближении контролируемых величин к критическим границам, позволяя своевременно принять корректирующие меры до перехода параметров в аварийную зону.

Вся измерительно-управляющая аппаратура спроектирована для обеспечения полного дистанционного контроля турбины со щита управления во всех рабочих режимах. При этом сохраняется возможность проведения локальных манипуляций непосредственно у оборудования, что особенно актуально на этапах пуска и останова турбоагрегата.