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火電行業
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電力行業主輔機設備可行性監測方案


一、概 述


現代化電廠是一個龐大而又復雜的生產電能與熱能的工廠,最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機,而除了主機之外諸如循環水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備、風機、磨煤機、氧化風機等重要輔機機組,機組運行潤滑系統是各主輔機不可或缺的潤滑介質,潤滑作用,還有清潔、冷卻、防銹、密封、抗氧化、緩沖等作用。對于潤滑系統來講其主要功能是向汽輪發電機組的各軸承(支承軸承和推力軸承)、盤車機構、頂軸裝置,調速系統DEH提供潤滑油、冷卻油和頂軸油。機組設備潤滑系統油品品質的保障能確保機組安全穩定運行,依據火電調研數據表明因潤滑系統油品出現劣化污染導致機組設備影響電廠“非?!焙汀敖党隽Α惫r其主要因素之一。
然而,電廠設備機組苛刻的運行環境和工況,如本身的高溫、高速、高壓、重載以及系統的復雜性,潤滑油和抗燃油難免會受到各種因素的影響,如水的污染,機械雜質,以及其它外界污染物的進入;同時,油液本身在高溫、高壓、重載的運行工況下也會氧化變質。嚴重時會導致汽輪機燒瓦、大軸彎曲、轉子動靜磨擦甚至整機損壞等惡性事故的發生??谷加虴H系統是汽輪機及其重要輔機超速保護系統,能進行汽輪機及其重要輔機運行和啟停時的監控等,通過這套高壓的油系統來實現緊急情況下關閉各汽門的保安功能。這些油系統的正常工作對于保證汽輪機的安全運行具有極其重要的作用。
實際運行中,汽輪機組因潤滑系統及抗燃油或者油質污染(顆粒度)超標而被迫停機的事情常有發生,這就給發電企業帶來極大的損失。對于輔機潤滑來講,在2013年華電集團內火電機組非停統計中,因輔機潤滑原因引起非?;蚪党隽κ录既攴峭J录械?6.7%。因此,強化對汽輪機及其重要輔機機器重要輔機的油系統的管理與監控,才能做到防患于未然。

二、現 狀
油液如同人體的血液,其各項物理化學特征也能反映機組各部件的運行狀況,如汽輪機潤滑油粘度對軸頸和軸承面建立油膜、決定軸承效能和穩定特性同時還決定了油的流動能力和油支撐負荷和傳送熱量的能力,水份的存在會加速油質的老化及產生乳化、微量磨損金屬含量趨勢能反映設備(軸承)的磨損狀況;清潔度是否達標、是否吸收有溶解水、氧化是否加速直接影響抗燃油系統的做功精度以及是否會出現緊急停機。故電廠一般配備油液檢測實驗室,定期對油品的化學和物理性能進行化驗和分析。而如上所述的外界或內部產生的水和污染物短期內聚集或突然增加,設備的早期磨損故障,通過常規檢驗是不可能預測的。并且檢測報告具有較大滯后性,不能反映實際的工況。因此,對起輪發電機油液在線監測變的越來越重要。
金屬磨損在線監測應用于傳動系統設備(軸承和齒輪)潤滑油中磨損碎屑的實時監測,能夠有效降低傳動系統因磨損引起的故障發生的頻率。潤滑油中金屬碎屑參數變化可以作為傳動系統磨損狀態的信息。通過在線監測滑油金屬磨屑情況,可以在傳動系統出現重大磨損故障之前診斷出早期磨損狀況,還可以預測從出現故障征兆到出現嚴重故障的時間,以便采取主動的維護措施。
金屬磨損在線監測使用范圍廣泛,可以用于汽輪機軸承、(增速或減速)齒輪箱、鐵路機車、重型機械、大型發動機、船舶、鋼鐵、石化等領域的潤滑系統磨損監測。
汽輪發電機組及其輔機油液狀態在線監測已經成為新的前沿技術并加以推廣。未來的技術提升已將預測性維修,改善可靠性作為主要目標。因此實時在線監測汽輪發電機組潤滑系統的工況與磨損狀況,能及時發現早期故障征兆,采用相應的解決措施以防止重大事故的發生。這也是目前國際上提倡的“預防性維護”措施;如美孚石油(Mobil)的Signum的項目和殼牌公司(Shell)的潤滑管理均是以此為基礎。
三、解決方法
汽輪機及其重要輔機抗燃油和潤滑油的油質好壞以及汽輪機軸承的磨損情況直接關系到機組運行的安全性和經濟性。
軸承用的潤滑油質劣化的主要原因是油中的水和空氣。油中的水破壞油膜的連續性和強度,降低油的運動粘度,惡化潤滑性能,改變軸承動、靜特性,能使油液產生酸性物質腐蝕元件,并生成氧化鐵顆粒,加劇磨損和金屬脫落。而油  中溶有空氣,會加速油的氧化,增加系統中的雜質污染,破壞油的正常潤滑作用。所以潤滑油的監測主要監測兩個方面,第一,實時監測軸承的磨損情況;第二,實時監測潤滑油的品質。
另外,抗燃油系統供油污染度超標、壓力不足或者油中的雜質阻塞油路使供油量不足等等的材質和設備方面的問題都需要一種狀態檢修的手段。所以,抗燃油主要監測油的污染度以及水分粘度等理化特性。
因此,在汽輪機及其重要輔機組長期的運行中,應采用一種能對潤滑油和抗燃油系統(油質)的狀態進行在線連續監測的系統,可以實時、自動、連續地采集和存儲汽輪機及其重要輔機軸系動力系統的各種數據,提供完整的軸系運行和設備磨損檔案,這對克服潤滑油和抗燃油系統在線了解甚少的狀況很有必要。比如對抗燃油的清潔度進行在線監測,在清潔度超標時監測設備輸出開關量,實時控制離線精濾機進行濾油,不僅可以將汽輪機油質控制在系統所要求的方針清潔度范圍內,還可憑據汽輪機油清潔度的變化情況實時發現機組運行中泛起的異常情況,在故障早期階段接納措施,避免油污染風險的發生,保證機組平安靠得住的運行。
再比如針對每一個汽輪機軸承的潤滑油系統中,都可以在該軸承的進出油管之間并聯部署軸承磨損監測,用于實時觀測設備(軸承)的磨損情況,形成設備(軸承)健康磨損檔案,對設備的健康狀況形成量化分析,為設備(軸承)故障做預警。

現階段在線監測系統往往監測的參數比較單一,國內現在集中在對抗燃油油的水分檢測上。電廠應安裝油質(顆粒度、水分和粘度)和磨損量在線監測裝備,在機組安裝、維修后進行油系統沖洗及在補充新油進程中對汽輪機及其重要輔機油質進行檢測,以保證汽輪機及其重要輔機油質合適要求,基于油液和磨損的綜合監測汽輪機方案拓撲圖:

主輔機設備綜合監測拓撲圖




四、規范標準

系統的硬件和軟件技術符合有關的國家標準和行業標準,達到或超過項目規定的技術指標。當有多種標準、準則和規定可以執行時,必須采用最嚴格的標準來完成。

表2 系統相關的部分標準

標準號

名稱

DIN EN60721-3

環境條件分類

EN50178-1998

用于電力安裝的電力設備

IEC 60204-11-2000/EN60204-11-2001

機械電氣設備

ISO 13374

機器的狀態監測和診斷數據處理、通信和表達

CE

歐盟電子產品質量標準

ISO 9001

ISO 質量認證體系

GB11920-98

電站電氣部分集中控制裝置通用技術條件

GB4720-84

低壓電器電控設備

JB616-84

電力系統二次電路用屏(臺)通用技術條件

IEC144

低壓開關和控制設備的外殼防護等級

2004/108/EC

電磁兼容性EMC指導

2006/95/EC

特定電壓范圍內-低壓指導

IEC 61000

電磁諧波兼容標準

EN60505-2000

電氣絕緣系統的合格性與評價

GBT14549-1993

電能質量 公用電網諧波

IEEE 519-1992

電源系統的諧波控制的推薦實施規范和要求

IEC61000-4-5:2005

浪涌防護標準


五、可行性分析


針對上述設備存在的問題,汽輪發電機組及其輔機潤滑油系統以及抗燃油系統的油液在線監測勢在必行,采用能夠實時在線監測油液狀態的技術,就能夠達到準確掌握設備運行確實的目的。該在線監測技術是基于主動的維護模式PAP(Predict and Prevent),重點在于應需式監測(以信息傳送為主)、信息融合分析、產品全生命周期檢測、系統維護優化的技術開發與應用。產品和設備的維護體現了預防性要求,達到近乎于零的故障及自我維護,提高電廠安全生產能力。
該技術能夠實時的監測潤滑油和抗燃油的污染度(金屬顆粒度)指標、水分指標、粘度指標以及油液品質指標(油液介電常數 油液溫度 油液密度),同時更進一步的監測設備(軸承)的磨損變化,形成關于設備的兩套健康檔案(磨損檔案以及油品檔案)。通過以上途徑,在系統的應用層建立設備運行狀態數據庫,就能夠實時描繪出油液老化的趨勢以及設備運行的磨損程度,從而指導設備的運維以及更換油液,避免突發以及非計劃停機事故(如抗燃油顆粒度超標導致EH設備停機)的發生。而是把注意力更多放在提高設備的可用性上,希望通過對機組運行參數全面的連續監測分析,獲取機組每時每刻運行狀況的信息,做出正確的判斷和預測,達到實現狀態檢修的目的。
通過對潤滑系統以及抗燃油系統的油液實時在線監測,能夠達到以下益處,并具有充足的可行性:
⑴該項目實施后,能夠極大地提高汽輪發電機組及其輔機油質在線監測能力,通過實時檢測油液中磨損顆粒的大小和數目,實時監測油液系統中的油液粘度、溫度和水分,綜合計算油液主要參數結果,進而對油液的實時工作狀態做出評估,并結合歷史數據以及故障診斷技術,實現汽輪發電機組及其輔機油液系統的實時在線監測和故障診斷,為汽輪發電機組視情維護研究奠定基礎,降低檢修維護費用。
⑵在不停機的情況下對汽輪機及其輔機組軸系以及抗燃油系統的狀態進行自動的數據采集和分析,對其機械狀態給出評估,并給運行和檢修人員提出可操作的信息,避免或減少非正常停機,提高機組的可用性。
⑶早期故障識別及時采取措施,改善電廠設備運行安全性。
⑷優化運行過程提高機組使用壽命,延長機組使用時間。
⑸及時發現和監測非正常和故障運行狀況并確定原因,對維修進行事先計劃布置,達到延長維修間隔,縮短維修時間,提高設備利用率,減少維修費用。
⑹智能自學習系統,可以自動學習每種油品的換油參數,當油品到了需要更換的時候,系統可自動提示。
采用大數據以及基于細胞自動機的數據融合算法(系統獨有),形成時刻修正的故障邊界。統計汽輪機設備在不同工作環境(磨粒濃度/尺寸、溫度、粘度等等)下的有效工作時間,透過隨機因素的干擾,將傳感器監測到的實時性狀態數據轉變為能夠直接反映設備運行壽命的統計型概要信息,基于此構造潛在故障預測模型是大型

視情維修、風險維修、以可靠性為中心的維修等預測性維修方法,是復雜的系統工程方法,此類方法非常注重使用檢查模型、功能檢測模型、定期更換模型、故障風險模型、可用度模型、費用模型等數學模型的支持作用。沒有對設備實際狀況、故障模式、危害因素的精確掌握,沒有對包含故障開始發生點、潛在故障點、功能故障點及由潛在故障發展到功能故障的時間歷程的準確把握,預測性維修根本無從談起,組成的一個綜合性的在線自動監測體系。



圖3-2  設備全生命周期曲線分析


(一)油液與磨損監測技術可行性
該技術能夠實時的監測潤滑油水分指標、粘度指標以及油液品質指標(油液介電常數 油液溫度 油液密度),同時更進一步的監測設備(軸承)的磨損變化,形成關于設備的兩套健康檔案(磨損檔案以及油品檔案)。通過以上途徑,在系統的應用層建立設備運行狀態數據庫,就能夠實時描繪出油液老化的趨勢以及設備運行的磨損程度,從而指導設備的運維以及更換油液,避免突發以及非計劃停機事故的發生。
軸承用的潤滑油質劣化的主要原因是油中的水和空氣。油中的水破壞油膜的連續性和強度,降低油的運動粘度,惡化潤滑性能,改變軸承動、靜特性,能使油液產生酸性物質腐蝕元件,并生成氧化鐵顆粒,加劇磨損和金屬脫落。而油中溶有空氣,會加速油的氧化,增加系統中的雜質污染,破壞油的正常潤滑作用。所以潤滑油的監測主要監測兩個方面,第一,實時監測軸承的磨損情況;第二,實時監測潤滑油的品質。
通過對潤滑系統的油液實時在線監測能夠達到以下監測益處,并具有充足的可行性:
1.磨粒監測
潤滑油中的磨粒是有關磨損狀態的重要信息載體, 通過監測、測量和分析機械裝置產生的磨損顆粒, 可以得到工作表面的狀態, 以及是否可承受進一步的磨損等有用信息, 大多數機器失效期的磨粒特征尺寸, 多在40um--200um 之間。而這些信息是充分發揮磨損部件的工作壽命的重要依據。
2.粘度監測
粘度就是液體的內摩擦力,當液體受外力流動時分子間的阻力即為粘度。用它評價液體流動性,它是潤滑油的分類分級、質量鑒別和確定用途的重要指標。不同運動粘度的潤滑油(一般使用粘度等級為32#或46#的齒輪油)會形成比較厚的油膜,對機械的摩擦會起到保護的作用。為了防止齒輪箱運動零件間的接觸面磨損,潤滑油必須有足夠的粘度,以便在各種運轉溫度下都能在運動零件間形成油膜,從而使得齒輪箱順暢運轉;
粘度是油品劣化的重要報警指標。油品被其他油品或雜質污染,粘度會降低或者增高;粘度偏高,則預示潤滑油被高粘度有或水污染,同時油品氧化嚴重時,粘度會增高;粘度偏低,則預示潤滑油被燃油、低粘度油污染。粘度監測的警告量級是出廠油品的±5%,失效量級是出廠油品的±10%。
3.水分監測
潤滑油中混入水后,會與水發生親合作用而使油液乳化生成乳化液,降低了潤滑性能;同時水與潤滑油中的硫、氯離子作用生成硫酸和鹽酸,將加速潤滑油的劣化,使潤滑油失去潤滑作用。
水分來源一般為:冷卻地水管滲漏使水進入油中;密封不好,外部水經密封不良處進入;濕熱氣候及溫差變化大情況下,油箱呼吸帶入。一般情況下,油品水分含量的警告量級為大于新油的0.1%,失效量級為大于新油的0.3%。
研究表明,減少潤滑油的含水量,可以顯著延長滾動軸承的疲勞壽命。Timken研究結果表明:含水量400ppm水分的油品比含100ppm水分的油品使軸承壽命降低48%;SKF研究結果表明:含500ppm水分的油品比含100ppm水分的油品使軸承壽命降低50%。圖  Timken研究結果

4.介電常數監測
介電常數是整體反映在用油整體品質的指標,通過實驗結果表明:隨著潤滑油含水、總酸值、含鐵的增加,潤滑油介電常數變化趨勢一致。故使用介電常數作為評價潤滑油衰變程度的綜合指標。

圖4  介電常數與油液理化指標的聯帶關系
5.清潔度監測
電力行業動力機構的液壓系統中的液壓油不可避免地含有各種雜質。其主要來源有:雖經清洗仍然殘留在液壓系統中的機械雜質,如水垢、鑄砂、鐵屑、油漆皮和棉紗屑等;外部進入液壓系統的雜志,如經加油口、防塵圈等處進入的灰塵;工作過程中產生的雜質,如密封件受液壓作用形成的碎片、運動件相對磨損產生的金屬粉末、油液因氧化變質產生的膠質、瀝青質、碳渣等。上述雜質混入液壓油后,隨著液壓油的循環作用,將到處起破壞作用,嚴重妨礙液壓機構的正常工作。如:使液壓元件中相對運動部件之間的很小間隙以及節流小孔和縫隙卡死或者堵塞;破壞相對運動部件之間的油膜,劃傷間隙表面,增大內部泄露,降低效率;加劇油液的化學作用,使油液變質。統計表明,液壓系統75%以上的故障起源于油液的顆粒污染,因此對油液污染狀況進行測定便成為液壓系統發展的一個重要課題。下圖表示控制污染和延長的設備壽命的關系:



從圖中可以看出隨著污染物等級的下降,不同的機械結構延長的使用壽命不等,尤其在液壓系統(紅色曲線)增加的壽命較高。
(二)綜合監測技術可行性
在不停機的情況下對汽輪機系統的狀態進行自動的數據采集和分析,對其機械狀態給出評估,并給運行和檢修人員提出可操作的信息,避免或減少非正常停機,提高機組的可用性。
早期故障識別及時采取措施,改善設備運行安全性。
優化運行過程提高機組使用壽命,延長機組使用時間。
及時發現和監測非正常和故障運行狀況并確定原因,對維修進行事先計劃布置,達到延長維修間隔,縮短維修時間,提高設備利用率,減少維修費用。
(三)方案實施可行性
在本綜合監測系統實施中,對于油液與磨損監測系統的部署,該前端監測模塊需要接入機組的潤滑系統中,并建立串聯主路或者并聯旁路取油的方式,需要對管路進行改造。由于油液與磨損監測前端監測模塊配備了可以定制的安裝轉接頭,這使油液監測系統的安裝工作簡便。
六、主要技術指標
(一)產品概述
油液在線監測系統是一套以在線自動分析儀器為核心,運用現代化傳感器技術、自動化測量技術、自動控制技術、計算機應用技術以及相關的專用分析軟件和通訊網絡所組成的一個綜合性的在線自動監測體系如下圖5所示。



圖5  油液在線監測裝置示意圖
油液與磨損綜合在線狀態監測診斷系統由現場數據采集模塊(包括油液數據采集站、磨損監測傳感器、油液水分傳感器、油液品質傳感器、信號傳輸線纜等)、本地服務器、遠程診斷中心構成。通過安裝在潤滑油路安裝在線磨損監測傳感器與油液傳感器實現對機械的監測,利用信號線纜實現機組運行數據與在線狀態監測系統采集器之間傳輸,通過通信網絡將前端采集數據發送至中控室本地服務器進行處理和儲存,并進行初步的數據分析與診斷。對于報警數據,在外網開通情況下,利用VPN等方式將數據傳輸至遠程診斷中心,以便診斷專家查看和分析數據以及生成檢測報告,保證設備安全運行。
(二)使用環境
該系統滿足海拔高度為4000m內穩定運行,生存溫度:-50℃~+85℃,工作溫度為:-40℃~+80℃。
適用于長期機械振動、多沙塵、高鹽霧等環境,高性能防雷擊保護和電子兼容能力,提高了系統環境適用能力。
(三)外形尺寸和安裝要求
數據采集監測站外形尺寸:長×寬×高= 420×340×153.5mm



圖6  數據采集站與安裝尺寸
油液監測模塊安裝在回油端,油液監測器內含磨損監測、水分監測、粘度監測、品質監測以及油溫監測傳感器。油液監測采集器對前端監測器進行數據采集,并轉換為TCP/IP或使用無線信號傳輸;
在原始油管為金屬管路的情況下采用旁路在線取油方式(需加泵)。
在主控室通過交換機方式將信號送給數據服務器,監控終端連接數據服務器由于信息化監控軟件的運行。
(四)油液在線監測傳感器
在線油品監測分析系統采用的傳感器有磨損檢測傳感器、品質檢測傳感器、水分檢測傳感器。磨損檢測傳感器用于檢測油中鐵磁性顆粒以及非鐵磁性顆粒的大小與數量,并能自行設計大小區間,檢測原理為電磁感應原理,不受油中氣泡影響。品質檢測傳感器用于檢測油的介電常數和運動粘度,檢測原理為音叉式諧振原理。水分檢測傳感器用于檢測油中微水含量,檢測原理為薄膜電容原理。
表7 磨損檢測傳感器參數



項目

參數

可識別的最小鐵磁顆粒直徑(μm)

50μm

可識別的最小非鐵磁顆粒直徑(μm)

135μm

傳感器管路直徑(mm)

10

流量范圍(L/min)

1.3~20

工作溫度(℃)

-40~80

介質溫度(℃)

-40~70

工作壓力(MPa)

≤3

通訊接口

RS232、485



磨損傳感器對于鐵磁性顆粒、非鐵磁性顆粒檢測范圍和檢測率應滿足表的要求。
表8 鐵磁性顆粒和非鐵磁性顆粒檢測范圍和檢測率



介質

鐵磁性顆粒尺寸范圍

非鐵磁性顆粒尺寸范圍

檢測率

傳動設備

50μm~100μm

150μm~200μm

≥90%

100μm~200μm

200μm~400μm

≥95%

200μm~400μm

400μm~800μm

≥95%

400μm~800μm

800μm~1600μm

≥95%

800μm以上

1600μm以上

≥95%



表9  油液污染清潔度傳感器參數


項目

參數

測量范圍

4、6、14、21μm顆粒數量等級;

參考標準

ISO、NAS標準(10mL/min);

精 度

4μm (ISO 4402、GJB420B-2006標準)

輸出結果

各種國際標準可選(如:ISO4406,NAS1638)

工作溫度

環境溫度-40℃~+85℃;

額定流量

90~130mL/min

介子壓力

不大于4MPa,瞬時8MPa




表10 油液品質傳感器參數


項目

參數

測量范圍

密度(g/ml)

0.65~1.50

粘度(cst)

0~460(40℃)

溫度(℃)

-40~150

介電常數

1~10

準確度

密度(%)

量程的±3

粘度(%)

量程的±10

溫度(℃)

0.1

介電常數(%)

量程的±3

精 度

密度(kg/m3)

0.1

粘度(cst)

1

溫度(℃)

0.1

介電常數

0.1

工作壓力(MPa)

≤3.5

通訊接口

CAN


表11  油液水分檢測傳感器參數



項目

參數

型號

SRZT-01

微水含量

0~1000ppm

準確度

示數的10%或10ppm,二者取較大值

精度

0.1ppm

通訊方式

RS232、485




(五)系統軟件技術性能
現場服務器上運行專用的分析軟件平臺。該軟件顯示監測的磨損值、潤滑油粘度和水分、污染度、磨損趨勢以及各個指標的實時值,同時具備對滾動軸承、傳動齒輪等設備磨損故障診斷的分析功能??梢詫崟r和離線地通過分析軟件生成的數據實時數據監控圖以及趨勢曲線圖等,以列表或可視化界面等方式得出機組當前的磨損狀態。數據異常時,可給出初步的故障信息以及相應的處理措施。
故障預警系統主要包括如下幾個功能模塊:數據采集和網絡通訊模塊、數據的實時處理和數據存儲模塊、信息融合模塊、故障診斷模塊、人機交互模塊(界面如圖)。
圖12 人機訪問登入界面
油液智能在線監測參數數據可通過互聯網絡實現遠程診斷,并建立了多參數跨平臺模塊化的綜合大數據處理系統,公司技術專家可提供更專業化的潤滑磨損實時診斷服務,如下圖所示。

圖13  綜合監控實時顯示




進行分析時,需要選擇左側的設備編號以及選定時間段,才能夠描繪歷史圖形。該功能有助于分析該設備的一段時間內的數據故障報警及故障值記錄變化。
圖14  綜合監控與報警實時顯示



圖15 油品趨勢圖
油液水分歷史分析
軟件功能導航欄,綜合分析→油液水分歷史,即可進入油液品質的歷史分析界面,該處軟件會對一段時間的潤滑油水含量、水活性以及流經采集站的油液溫度進行趨勢分析。
進行分析時,需要選擇左側的設備編號以及選定時間段,才能夠描繪歷史圖形。該功能有助于分析該設備的一段時間內的數據變化。



圖16  水分趨勢圖
磨損歷史分析
軟件功能導航欄,綜合分析→磨損歷史,即可進入油液品質的歷史分析界面,該處軟件會對一段時間的齒輪箱不同磨粒大小的進行趨勢分析。進行分析時,需要選擇左側的設備編號以及選定時間段,才能夠描繪歷史圖形。該功能有助于分析該設備的一段時間內的數據變化以及磨損速率。
圖17  磨損趨勢圖
(六)遠程數據分析診斷
系統可以通過Internet接入,其動態數據刷新時間≤3s,可以通過TCP/UDP/HTTP等多種方式實現現場信號分析功能。借助于WEB進行遠程監測診斷,能夠定期形成設備狀態的報告,對出現異常的設備,可以組織有關專家通過視頻會議進行診斷。
(七)數據管理功能
1.數據記錄的存儲策略
多種采樣觸發方式的數據采集技術:等時間觸發、報警觸發等方式,保證沒有多余的與診斷無關的信息存儲,即有診斷價值的數據多保留,無診斷價值的數據少保留。
2.數據備份方法
中心服務器配有Raid5數據自動備份功能。
公司定期通過遠程登陸的方式來檢查數據備份的情況,發現問題及時處理。
3.用戶數據查詢功能
系統為開放的數據庫結構,有相應權限的系統用戶可以任意查詢機組數據,查詢的方式分為:按時間查詢、按趨勢查詢、按報警查詢、按數據的不同類型查詢等。



七、具體實施方案

該項目需要對汽輪機潤滑及抗燃油循環管路進行技術升級改造,即在原始管路中并聯一段管路用于在線油液監測系統(具體安裝方式與濾油機的方式類似)。該改造可結合機組檢修同步進行。

下面對典型的系統安裝在線油液監測系統進行圖示:

汽機潤滑與抗燃油以及水泵系統如圖所示,利用汽機油箱的出油管路進行潤滑及抗燃潤滑油系統的實時在線采集,由于該處處于液壓油泵之前,故該段油管路壓力較小。監測系統回油管路利用油箱上的預留口進行回油。利用在線監測系統內的電泵形成監測系統油路循:


汽輪機主潤滑系統油液在線監測實施拓撲圖(帶旁路精濾)


一拖二機組監測實現組合方案



抗燃油系統如圖所示,利用油箱的出油管路進行抗燃油的在線采集,由于該處處于液壓油泵之前,故該段油管路壓力較小。監測系統回油管路利用油箱上的預留口進行回油。利用在線監測系統內的電泵形成監測系統油路循環:


抗燃油系統采用油液在線監測的圖示以及安裝方法



下圖為汽輪機重要輔機給水泵的潤滑系統監測方案。從左右兩個潤滑設備的油管上取油,回油管接在油箱上部預留的回油管上,利用在線監測系統油泵壓力產生循環:


給水泵潤滑油系統安裝油液在線監測裝置圖示方案


八、預期收益
關于潤滑系統油液的污染與油品性能劣化,可能導致嚴重的計劃外停機,生產損失。為了預測設備的潤滑故障,我司開發研制基于光學顆粒計數、音叉式諧振、高分子薄膜電容傳感及電磁感應探測技術等實現“油液智能在線監測系統”對傳動、液壓、動力設備機組實時監測,為設備在用油的變化與污染、磨損提供及時預警,油液在線監測技術與當前設備發展的高新技術融合是其發展的動力。
(一)直接收益
公司研發的在線監測的主要目的是預測性維護和精準主動維護,不是將故障“0”化而是將故障先兆發現并主動維護,從而減少設備停機時間和備件損失,更主要是節約的因停機后的人工損失和設備加速報廢,如表所示。

表22  在線監測效益表例



在線監測效益表例


(二)間接收益
1.監測油品變化,判斷油品自身衰變和外界污染的程度,延遲換油周期;
2.實現油品污染的實時在線監測,減少停機時間,保障生產力;
3.提供系統失效的高級報警,防止重大事故的發生,避免非計劃停機;
4.提供擬建機組設備設計、評估分析獲得歷史數據及知識;
5.通過縮減檢查成本、故障時間, 降低全壽命周期的成本 ;
6.實行設備視情維修,推行設備狀態監測,降低維修費用,合理使用設備 ;
7.協助設備故障診斷和原因分析,預測預防設備故障,降低運維綜合成本。

九、備 注


根據以上的設備機組安裝示例,火電廠汽輪機及其重要輔機的安裝磨損與油液在線狀態監測系統,整體可實施主輔機運行安裝設備及監測項目如下所示:

電廠主輔設備安裝方案










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