Эффективность мониторинга оборудования тепловых электрических станций
Мониторинг технического состояния агрегатов на теплоэлектростанциях с целью предупреждения персонала о достижении предельного состояния. Задача вспомогательного оборудования тепловой станции. Примеры работы вспомогательного динамического оборудования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 653,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Эффективность мониторинга оборудования тепловых электрических станций
Д.т.н. В.Н. Костюков, генеральный директор,
Е.В. Тарасов, начальник Департамента поддержки и продвижения систем,
С.Л. Путинцев, ведущий инженер, НПЦ «Динамика»
г. Омск
Для обеспечения человечества электрической энергией и теплом в XXI веке продолжают широко применяться тепловые электрические станции. Примером такой станции является Рефтинская ГРЭС. Она является одной из крупнейших тепловых электростанций России, работающих на каменном угле. Станция состоит из 10 энергоблоков. Шесть энергоблоков (№ 1-6) по 300 МВт каждый и четыре энергоблока (№ 7-10) по 500 МВт каждый. Общее число динамического оборудования на Рефтинской ГРЭС составляет порядка 684 агрегата, при этом системами контроля и блокировки в эксплуатации оснащены только 10 турбогенераторов, вырабатывающих электрическую энергию, а остальное, так называемое вспомогательное динамическое оборудование, не имеет каких-либо средств контроля. Такая же ситуация с оснащением системами контроля 1-2% динамического оборудования распространена на всех тепловых электрических станциях.
Мониторинг технического состояния агрегатов - наблюдение за процессом изменения его работоспособности с целью предупреждения персонала о достижении предельного состояния. Мониторинг позволяет перевести большинство отказов из категории внезапных для персонала в категорию постепенных за счет раннего обнаружения возникающих неисправностей [1].
Отсутствие компьютерного мониторинга с автоматической диагностикой неисправностей на вспомогательном динамическом оборудовании негативно отражается на работе всей станции. Задача вспомогательного оборудования: мельниц, дутьевых вентиляторов, дымососов, градирен, питательных, конденсатных, циркуляционных и сетевых насосов, заключается в обеспечении работы турбогенераторов, при этом многие вспомогательные агрегаты эксплуатируются без резерва, и их внезапный отказ приводит к снижению объема и качества вырабатываемой электрической энергии, а в некоторых случаях и к полной остановке энергоблока.
Системы мониторинга технического состояния и автоматической диагностики (СДМ) обеспечивают круглосуточный мониторинг изменения технического состояния вспомогательного оборудования и поддержку принятия решений персоналом для обеспечения надежной работы оборудования. Для этого на агрегаты, состоящие из приводного электродвигателя, трансмиссии и исполнительной машины, устанавливаются датчики вибрации, в питающие ячейки на подстанции устанавливают датчики тока.
Примеры работы вспомогательного динамического оборудования.
Пример 1. Системой был предупрежден аварийный выход из строя вентилятора горячего дутья 3ВГД-А (рис. 1). В связи с выводом в ремонт агрегата 3ВГД-Б в работу включили вентилятор горячего дутья 3ВГД-А. Сразу при пуске техническое состояние вентилятора соответствовало состоянию «Недопустимо» (НДП) по двойному размаху виброперемещения (Sрр) со стороны подшипника № 4 (подшипника заднего вентилятора - ПЗВ) (рис. 1, участок 1). При этом автоматическая экспертная система провела анализ сигналов и выдала персоналу предупреждение «Проверь крепление» и «Проверь подшипник (сепаратор)».
Рис. 1. 40-суточный тренд двойного размаха виброперемещения подшипника № 4 вентилятора горячего дутья 3ВГД-А.
теплоэлектростанция агрегат оборудование
По рекомендациям системы персонал провел обтяжку крепления и замену смазки, что привело к снижению двойного размаха виброперемещения до технического состояния «Требует принятия мер» (ТПМ) (рис. 1, участок 2). Чуть более 3 суток подшипник № 4 агрегата 3ВГД-А отработал с техническим состоянием ТПМ (рис. 1, участок 2).
Однако дефект сепаратора в подшипнике продолжал развиваться, и начался быстрый рост двойного размаха виброперемещения, техническое состояние агрегата перешло в состояние НДП. Система выдала персоналу предупреждение о необходимости принятия незамедлительных мер с агрегатом 3ВГД-А. Однако в связи с тем, что резервный агрегат 3ВГД-Б все еще находился в ремонте, было принято решение продолжить эксплуатацию агрегата, но при этом принять все меры для скорейшего завершения ремонтных работ на резервном агрегате.
Когда двойной размах виброперемещения достиг 190 мкм (рис. 1, участок 3) было принято решение на краткосрочную остановку агрегата 3ВГД- А. В период остановки персонал провел замену смазки, проверку состояния крепления и центровки, на разбор агрегата не было времени, и продолжил его эксплуатацию. Проведенные мероприятия немного снизили уровень виброперемещения, но техническое состояние агрегата оставалось в зоне НДП. Агрегат под мониторингом технического состояния проработал еще более суток до запуска в работу после ремонта 3ВГД-Б (рис. 1, участок 4).
После проведенного ремонта вентилятора горячего дутья 3ВГД-А уровень двойного размаха виброперемещения вала Sрр снизился в 7 раз и агрегат в дальнейшем работал с техническим состоянием «Допустимо» (рис. 1, участок 5).
Применение СДМ позволило персоналу своевременно получать информацию об изменении технического состояния диагностируемого оборудования и, опираясь на данные, выдаваемые системой, принимать оперативные решения по обеспечению безопасной эксплуатации динамического оборудования.
Пример 2. Дутьевой вентилятор 7ДВ-А работает с техническим состоянием НДП по двойному размаху виброперемещения со стороны подшипника № 4 (подшипника заднего вентилятора - ПЗВ) (рис. 2). Система выдала персоналу предупреждения: «Проверь балансировку», «Проверь крепление». В спектре сигнала виброперемещения подшипника № 4 (рис. 3) хорошо видно преобладание оборотной составляющей, при общем уровне СКЗ виброперемещения 50,81 мкм на оборотную составляющую приходится примерно 80% - 40,87 мкм.
Рис. 2. 4-суточный тренд вибропараметров агрегата 7ДВ-А.
Своевременно проведенные работы по балансировке агрегата 7ДВ-А перевели его техническое состояние в зону «Допустимо», тем самым позволили повысить эксплуатационную готовность агрегата и снизить затраты на ремонт.
Пример 3. Дымосос 7Д-Б работал непродолжительное время в техническом состоянии «Допустимо». СКЗ виброскорости подшипника № 3 (подшипник передний дымососа - ППДс) находилась в пределах 1,8-2,5 мм/с (рис. 4).
Рис. 4. 15-месячный тренд вибропараметра дымососа 7Д-Б.
При дальнейшей эксплуатации дымососа наблюдался постепенный рост виброскорости в зону ТПМ, а впоследствии и НДП. Автоматическая экспертная система выдала персоналу предупреждение «Проверь центровку», «Проверь подшипник (внутреннюю обойму)». На спектре огибающей виброускорения (рис. 5) наблюдается явно выраженная частотная составляющая (162,58 Гц) - «Дефект внутренней обоймы».
Рис. 5. Огибающая виброускорения дымососа 7Д-Б.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6. 40-суточный тренд вибропараметра агрегата 8ВГД-Ж.
В связи с отсутствием требуемого числа запасных частей персонал принял решение продолжить эксплуатацию дымососа под мониторингом технического состояния. При дальнейшей эксплуатации дымососа наблюдается медленный рост виброскорости практически до 12 мм/с.
После получения запасных частей на дымососе 7Д-Б проведены ремонтные работы.
В данном случае наличие круглосуточного, постоянного мониторинга неисправностей позволило персоналу вести эксплуатацию дымососа 7Д-Б в состоянии НДП, а персонал имел возможность своевременно остановить агрегат, не допуская аварийных ситуаций.
Пример 4. Системой был предупрежден случай аварийного выхода из строя вентилятора горячего дутья 8ВГД-Ж (рис. 6). На тренде виброперемещения (Se) подшипника № 2 (ППД) прослеживается постепенный переход агрегата из технического состояния «Допустимо» в состояние ТПМ, а затем и в НДП.
На 40-суточном тренде (рис. 6, участки 1, 2) хорошо виден рост виброперемещения с 20 мкм до 400 мкм в течение 4 суток.
В связи с отсутствием технологической возможности вывести в ремонт данный вентилятор служба эксплуатации провела замену смазки в подшипнике, что привело к снижению виброперемещения до 230 мкм (рис. 6, участок 3) и в таком состоянии под постоянным мониторингом агрегат эксплуатировался еще 4 суток. Затем агрегат был остановлен, выведен в ремонт, и выполнена замена подшипников электродвигателя.
Выводы
1. Оснащение вспомогательного динамического оборудования стационарной системой мониторинга технического состояния позволяет устранить аварии и так называемые «внезапные отказы», перевести их в категорию «постепенных», «наблюдаемых» и «управляемых» посредством оповещения и вывода на экран экспертных сообщений о проблемах в диагностируемом оборудовании. Благодаря этому обеспечивается вывод агрегата в ремонт при полном использовании его ресурса (достижении состояния «Требует принятия мер» или «Недопустимо») и сохранении ремонтопригодности. Автоматическая диагностика обеспечивает приемку агрегата из ремонта с объективной оценкой его состояния и гарантированным качеством ремонта с техническим состоянием «Допустимо».
2. Наличие системы мониторинга технического состояния позволяет определить причину зарождения и развития неисправностей. Определить фундаментальные причины отказов и помочь персоналу в определении конкретных мероприятий, которые необходимо выполнить для обеспечения долговременной безаварийной эксплуатации динамического оборудования [5].
3. НПЦ «Динамика» выражает благодарность и признательность персоналу тепловой электростанции в обеспечении надежной, безаварийной эксплуатации динамического оборудования.
Литература
1. Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. - М.: Машиностроение, 2002. - 224 с.
2. Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР - КОМПАКС®)/Под ред. В.Н. Костюкова. - М.: Машиностроение, 1999. - 163 с.
3. ГОСТ Р 53564-2009. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Требования к системам мониторинга. М.: «Стандартинформ», 2010.
4. ГОСТ Р 53565-2009. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов. М.: «Стандартинформ», 2010.
5. Костюков А.В., Костюков В.Н. Повышение операционной эффективности предприятий на основе мониторинга в реальном времени. М.: Машиностроение, 2009. - 192 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методы расчета количества основного и вспомогательного оборудования в цехе. Обоснование и расчет всех основных технологических показателей станков в цехе. Характеристика индивидуального вспомогательного оборудования. Составление баланса металла по цеху.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.06.2010Характеристика критериев надежности газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Классификация отказов оборудования, диагностика деталей, омываемых маслом. Изучение методов исследования текущего технического состояния ГПА в период эксплуатации.
диссертация [2,3 M], добавлен 10.06.2012Изучение режима работы компрессорной станции. Гидравлический расчет вертикального масляного пылеуловителя. Определение технического состояния центробежного нагнетателя и общего расхода топливного газа. Основные параметры оборудования компрессорного цеха.
курсовая работа [289,3 K], добавлен 25.03.2015Характеристика основного и вспомогательного оборудования. Расчет автоматической линии. Тепловой и гидравлический расчёт оборудования. Подбор и расчет вентиляторов, насосов и штуцеров. Автоматизация и управление параметрами технологического процесса.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.04.2014Описание технологии производства и конструкций разрабатываемого оборудования. Технологический расчет колонны. Технологический расчет теплообменника. Расчет, выбор стандартизированного вспомогательного оборудования. Автоматизация технологического процесса.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 03.05.2009Характеристика компрессора как устройства для сжатия и подачи газов под давлением. Рассмотрение состава компрессорной станции. Выбор необходимого количества вспомогательного оборудования. Определение параметров основных и вспомогательных помещений.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 26.05.2012Методика выполнения кинематических, силовых и прочностных расчетов узлов и деталей энергетического оборудования. Особенности выбора материалов, вида термической обработки для узлов и деталей оборудования электростанций, а также системы их обеспечения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.12.2010Общая структурная схема тепловых аппаратов. Основной технологический и тепловой расчеты теплообменной установки – шкаф пекарский, производительностью 5 кг/ч. Подбор вспомогательного оборудования: калорифер, вентилятор, пароувлажнительное устройство.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.11.2010Технологическая схема теплообменной установки. Схема движения теплоносителей. Конструктивные характеристики теплообменника, его тепловой, гидравлический, механический расчет. Оценка тепловой изоляции. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.
курсовая работа [591,2 K], добавлен 10.04.2017Исследование возможности контроля технического состояния оборудования по его вибрации. Назначение и возможности систем вибрационного контроля на примере переносного диагностического комплекса ВЕКТОР–2000, диагностируемые узлы и обнаруживаемые дефекты.
дипломная работа [9,1 M], добавлен 29.10.2011Причины, задачи и содержание экспертизы. Срок службы оборудования, возможность его продления. Определение соответствия параметров технического состояния оборудования нормируемым значением, мест и причин порчи. Оценка достоверности работы экспертов.
презентация [317,0 K], добавлен 03.01.2014Расчёт тепловой схемы котельной, выбор вспомогательного оборудования. Максимально-зимний режим работы. Выбор питательных, сетевых и подпиточных насосов. Диаметр основных трубопроводов. Тепловой расчет котла. Аэродинамический расчёт котельной установки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.10.2012Основные требования к организации и ведению безопасной, надёжной и экономичной эксплуатации тепловых, атомных, гидравлических, ветровых электрических станций, блок-станций, теплоцентралей, станций теплоснабжения, котельных, электрических и тепловых сетей.
учебное пособие [2,2 M], добавлен 07.04.2010Определение расходов воды и скоростей в напорном трубопроводе. Расчет потребного напора насосов. Определение отметки оси насоса и уровня машинного зала. Выбор вспомогательного и механического технологического оборудования. Автоматизация насосной станции.
курсовая работа [49,0 K], добавлен 08.10.2012Применение аппаратов с кипящим слоем. Материальный, тепловой, гидродинамический, гидравлический и конструктивный расчеты сушилки с псевдоожиженным слоем. Подбор вспомогательного оборудования: калорифера, циклона, вентилятора, питателя, разгрузителя.
курсовая работа [769,9 K], добавлен 07.08.2017Характеристика и устройство доменных цехов. Определение годовой производительности доменной печи, количества печей в цехе. Расчет потребного количества и производительности основного и вспомогательного оборудования. Оценка занятости железнодорожных путей.
методичка [870,4 K], добавлен 19.11.2013Конструктивные элементы основного и вспомогательного оборудования. Система технической эксплуатации и ремонта полиграфического оборудования, диагностика неисправностей. Схема разрезки и размотки бумаги. Сравнительный анализ 2ЛР4-120 и Vatan Makina.
отчет по практике [2,1 M], добавлен 09.03.2014Выполнение эксплуатационного расчета в производительности центробежных насосов (основного и резервного). Составление графика планово-предупредительного ремонта центробежного насоса. Выявление возможных неисправностей и вспомогательного оборудования.
курсовая работа [560,4 K], добавлен 24.01.2018Назначение и устройство барабанных сушильных установок. Тепловой, материальный, конструктивный, аэродинамический и механический расчет сушилок; тепловая изоляция. Выбор вспомогательного оборудования: циклона очистки газа, транспортных устройств, топки.
курсовая работа [136,1 K], добавлен 12.01.2014Основы технологии химической переработки древесных плит. Определение средневзвешенной плотности сырья и подбор технологического оборудования. Расчет вспомогательного оборудования, склада химикатов, расхода сырья и материалов на единицу продукции.
курсовая работа [200,9 K], добавлен 28.05.2015
