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汽轮机轴向位移和胀差传感器安装探讨

缪水宝

【摘要】轴向位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的两个最重要的技术参数,也

是两项重要保护,传感器安装的正确与否直接影响汽轮机能否正常可靠运行.探讨汽

轮机轴向位移、胀差传感器的安装、调试过程以及机组运行中存在的一些问题,分

析提出解决对策,保证机组安全稳定运行.

【期刊名称】《山东电力技术》

【年(卷),期】2018(045)010

【总页数】5页(P57-61)

【关键词】轴向位移;胀差;安装;调试

【作者】缪水宝

【作者单位】芜湖发电有限责任公司,安徽芜湖241009

【正文语种】中文

【中图分类】TK36;TK268

0引言

在高参数、大容量汽轮发电机组中，轴向位移和胀差是直接反映汽轮机动静间隙的

两个最重要的技术参数，也是两项重要保护。目前，由于许多机组的轴系机械安装

零位和监测保护系统的电气零位不统一，经常发生检修后的机组因胀差、轴向位移

监测系统传感器的零位锁定不当，导致该系统在机组启动后，测量误差较大，甚至
无法正常监测和投入保护的情况，只能停机处理。检修后机组轴向位移大小与胀差

传感器的安装正确与否直接影响机组的正常运行［1］。

汽轮机监测仪表系统（TurbineSupervisoryInstrumentation，TSI）是一种连续

监测汽轮发电机组转子和汽缸机械工作参数的监控系统，能连续、准确、可靠地监

视机组在启动、运行和停机过程中的重要参数变化，为记录表提供输出信号，并在

被测参数超出预置的运行极限时发出报警信号，必要时采取自动停机保护。此外，

还能提供用于故障诊断的各种测量数据［2］。其中TSI监测的重要参数就包括对

轴向位移和胀差测量、监视，其工作原理是利用涡流传感器将其与被测表面的位移

转换成电压信号送至前置放大器，经整形放大后，输出0～24VDC电压信号，送

至TSI卡件进行信号处理。输出开关量信号至汽轮机紧急停机系统（Emergency

TripSystem，ETS）实现保护功能，同时送出4～20mA模拟量信号至汽轮机数

字电液控制系统（DigitalElectricHydraulicControlSystem，DEH）；通道故

障、报警等开关量信号至分散控制系统（DistributedControlSystem，DCS）进

行画面显示以及光字牌报警。

1汽轮机轴向位移

1.1汽轮机轴向位移测量系统

轴向位移电涡流传感器位于汽轮机中间轴承箱右侧，两只轴向位移传感器安装于2

号与3号轴承箱的侧面，固定在同一支架上，探头朝向汽轮机方向安装，测量系

统如图1所示。轴向位移检测推力轴承与汽缸的相对位移，在机组运行过程中，

要使动静部件之间保持一定的轴向间隙及油膜，避免汽轮机转动部件和静止部件之

间发生摩擦和碰撞［3］。

图1胀差/轴向位移测量分布

轴向位移监测采用了两只传感器，对应于-2～+2mm轴向位移测量范围，型号为

MMS6000PR6424/010-040。
1.2汽轮机轴向位移安装调试

汽轮机轴向位移传感器安装如图2所示。通过旋转调整架手轮确保测量范围，并

锁紧调整架上的锁紧螺栓。松开①②固定螺栓，可以旋转调整架手轮使轴向位移探

头远离或靠近汽机转子凸缘，确保轴向位移在测量线性范围。根据校验报告确定探

头安装间隙电压，在前置器输出为-12V处定位零位。

1）轴向位移方向的确定。探头靠近推力盘为正，远离推力盘为负。即当汽轮机大

轴向发电机方向移动为正，向机头方向移动为负。

2）现场轴向位移传感器安装在支架上的位置从左到右依次为轴向位移1、轴向位

移2。定位时应先固定好轴向位移传感器1，测量前置器输出直流电压为-12V，

然后定轴向位移2，测量两个轴向位移前置器输出电压都是-12V，最后将两个轴

向位移锁紧螺栓固定。

3）旋转调整架手轮至轴向位移报警值和危险值（见表1），检查MMS6210轴向

位移监视器、ETS系统画面报警和汽机光字牌画面报警正常。

4）最终定位：移动旋转调整架手轮使前置器输出电压为-12V，DEH画面显示0

mm。将锁紧螺栓固定。

图2汽轮机轴向位移传感器安装

表1汽轮机轴向位移/胀差定值mm监测项目报警值危险值轴向位移SP1＋

1.2/-1.65轴向位移SP2＋0.6/-1.05＋1.2/-1.65＋0.6/-1.05高中压缸胀差＋

10.5/-5.3＋11.6/-6.6低压缸胀差＋30.0/-8.0＋19.8/-4.6

2给水泵汽轮机轴向位移

2.1给水泵汽轮机轴向位移

每台给水泵汽轮机设计有2套轴向位移测量系统，均安装于前轴承箱内，如图3

所示。小汽轮机轴向位移报警值和危险值分别为±0.56mm