下载文档原格式
汽轮机轴系监测系统概述汽轮机轴系监测系统作为热工保护内容的一部分，是实现汽轮机组运行自动化的机组运行自动化的基础，是保证汽轮机组安全经济运行的必备装置。
汽轮机轴系监视保护项目主要包括：汽轮机振动的监测、转子轴向位移监测、转速监测、缸胀及胀差监测、偏心监测等。
由于各个汽轮机机组的形式、结构以及组成不尽相同，因而不同形式的汽轮机所配置的监视和保护装置，其项目和要求也不尽相同。
汽轮机轴系监测（TSI）系统基本参数（一）、动态运行（振动）参数1.振幅振幅是表示机组振动严重程度的一个重要指标，它可以用位移、速度或加速度表示。
根据振幅的监测，可以判断“机器是否平稳运转”。
以前对机组振动的检测，只能测得机壳振幅，虽然机壳振幅能表明某些机械故障，但由于机械结构、安装、运行条件以及机壳的位置等，转轴与机壳之间存在着阻抗，所以机壳的振动并不能直接反映转轴的振动情况，因为机壳振动不足以作为机械保护的合适参数，但是机壳振动通常作为定期监测的参数，能及早发现叶片共振等高频振动的故障现象。
由于接近式传感器能够直接测量转轴的振动状态，所以能够提供机组振动保护的重要参数，把接近式电涡流传感器永久的安装在轴承架上，便能随时观测到转轴相对于轴承座的振幅。
振动幅值一般以峰—峰密耳位移值或峰—峰微米位移值表示。
一台运行正常的机组的振幅值都是稳定在一个允许的限定值。
一般来说，振幅值的任何变化都表明机械状态有了改变。
机组的振幅无论增加或减少，操作和维修人员均应对机组作进一步调查分析。
2.频率汽轮发电机组等旋转机械的振动频率(每分钟周期数)，一般用机械转速的倍数来表示，因为机械振动频率多以机械转速的整数倍和分数倍形式出现的。
这是表示振动频率的一种简单的方法，只把振动频率表示为转速的一倍、二倍或1/2倍等，而不用把振动频率分别表示为每分钟周期数或赫兹。
在汽缸测量中，振幅和频率是可供测量和分析的惟一主要参数，所以频率分析在汽缸振幅测量中是很重要的。
汽轮机滑销系统（一）引言概述:汽轮机滑销系统是汽轮机中一个重要的部件，它承担着关键的功用，对于汽轮机的正常运行和安全性具有重要的影响。
本文将从设计原理、结构构成、材料选择、润滑方式和故障诊断等五个大点阐述汽轮机滑销系统的相关内容。
正文内容:1. 设计原理：1.1 滑销作用：滑销是起到连接和传递力的作用，使得汽轮机中各个部件之间能够协调运动。
1.2 传动原理：滑销通过其特定的结构和设计，能够有效传递和均衡承受汽轮机传动系统中的力和扭矩。
1.3 经济性设计：在设计滑销系统时需要考虑到经济性，即在保证性能要求的前提下，尽可能减少材料和成本。
2. 结构构成：2.1 滑销组成部件：滑销系统主要由滑销轴、轴承、销轴套、销轴盖等组成。
2.2 传动环节：滑销通过与其他传动装置的相互配合，实现力和扭矩的传递。
2.3 结构特点：滑销系统的结构特点包括尺寸精度、密封性、结构刚度等方面。
3. 材料选择：3.1 滑销材料：根据使用环境和工作条件，常用的滑销材料包括钢、铜合金、铝合金等，在选择材料时要考虑强度、抗磨损性、耐腐蚀性等因素。
3.2 轴承材料：滑销系统中的轴承材料需要具备高强度、耐磨损、耐腐蚀的特性。
4. 润滑方式：4.1 润滑原则：滑销系统采用润滑剂，可以减少摩擦、降低磨损，提高滑销系统的工作效率和寿命。
4.2 润滑方式：润滑方式可以分为干摩擦润滑和润滑剂润滑两种，根据实际情况选择适合的润滑方式。
4.3 润滑剂选择：润滑剂的选择需要考虑到工作温度、压力和环境等因素。
5. 故障诊断：5.1 故障类型：滑销系统可能出现的故障主要包括磨损、断裂、松动等，并且这些故障往往会对汽轮机的正常运行产生严重影响。
5.2 故障诊断方法：采用振动分析、温升检测、光谱分析等方法，及时发现滑销系统的故障，并采取相应的修复措施。
总结:综上所述，汽轮机滑销系统是汽轮机中一个重要的部件。
通过设计原理的分析，结构构成的介绍，材料选择的指导，润滑方式的应用和故障诊断的提醒，可以更好地理解和管理汽轮机滑销系统的运行，为汽轮机的正常运行和安全性提供保障。
汽轮机滑销系统详解1 概述汽轮机在起动及带负荷过程中，汽缸的温度变化很大，因而热膨胀值较大。
为保证汽缸受热时能沿给定的方向自由膨胀，保持汽缸与转子中心一致，同样，汽轮机停机时，保证汽缸能按给定的方向自由收缩，在内外汽缸之间、汽缸和轴承座、轴承座和台板之间设有一系列的导向滑销而构成汽轮机的滑销系统。
主要包括：立销、横销、纵销、猫抓横销、角销等。
2 滑销系统的分类按安装位置和不同的作用可分为：横销、纵销、立销、猫爪横销、角销（压板）和斜销六种。
横销：一般装在低压汽缸排汽室的横向中心线上，或装在排汽室的尾部，左右两侧各一个。
横销的作用是保证汽缸在横向的自由膨胀，并限制后缸在沿轴方向的移动。
由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的部位，故横销多装于此处，整个汽缸由此向前或向后膨胀，形成了横向死点。
纵销：多装在低压汽缸排汽室的支撑面，前轴承座的底部，双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。
所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。
纵销可保证汽轮机沿纵向中心线自由膨胀，并保证汽缸中心线不能作横向滑移。
因此，纵销中心与横向中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点，在汽缸膨胀时，这点始终保持不动。
立销：立销一般装在低压缸排汽室尾部与基础台板间，高压汽缸的前端与轴承座间。
所有立销均在机组的轴线上。
立销的作用可保证汽缸的垂直方向自由膨胀，并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。
猫抓横销：猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪、特制的销子和螺栓等组成。
猫爪起着横销的作用，又对汽缸起支承作用。
猫爪横销的作用是保证汽缸在横向的定向自由膨胀。
同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。
角销（压板）：装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座底部的左右两侧，以代替连接轴承座与基础台板的螺栓。
其作用是保证轴承座与台板的紧密接触，防止产生间隔和轴承座的翘头现象。
汽轮机的滑销系统2017-06-03汽轮机在起动及带负荷过程中，汽缸的温度变化很大，因而热膨胀值较大。
为保证汽缸受热时能沿给定的方向自由膨胀，保持汽缸与转子中心一致，同样，汽轮机停机时，保证汽缸能按给定的方向自由收缩，在内外汽缸之间；汽缸和轴承座；轴承座和台板之间设有一系列的导向滑销而构成汽轮机的滑销系统。
主要包括：立销、横销、纵销、猫抓横销、角销等。
按安装位置和不同的作用可分为：横销、纵销、立销、猫爪横销、角销（压板）和斜销六种。
横销：一般装在低压汽缸排汽室的横向中心线上，或装在排汽室的尾部，左右两侧各一个。
横销的作用是保证汽缸在横向的自由膨胀，并限制后缸在沿轴方向的移动。
由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的部位，故横销多装于此处，整个汽缸由此向前或向后膨胀，形成了横向死点。
纵销：多装在低压汽缸排汽室的支撑面，前轴承座的底部，双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。
所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。
纵销可保证汽轮机沿纵向中心线自由膨胀，并保证汽缸中心线不能作横向滑移。
因此，纵销中心与横向中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点，在汽缸膨胀时，这点始终保持不动。
立销：立销一般装在低压缸排汽室尾部与基础台板间，高压汽缸的前端与轴承座间。
所有立销均在机组的轴线上。
立销的作用可保证汽缸的垂直方向自由膨胀，并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。
猫抓横销：猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上，是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪、特制的销子和螺栓等组成。
猫爪起着横销的作用，又对汽缸起支承作用。
猫爪横销的作用是保证汽缸在横向的定向自由膨胀。
同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩，推动轴承座向前或向后移动，以保持转子与汽缸的轴向相对位置。
角销（压板）：装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座底部的左右两侧，以代替连接轴承座与基础台板的螺栓。
其作用是保证轴承座与台板的紧密接触，防止产生间隔和轴承座的翘头现象。
经典干货/检修必备】汽轮机滑销系统北极星电力网新闻中心来源:汽轮机技术交流平台2016/6/2 9:55:52我要投稿售电培训——解读售电政策、洞悉售电市场(华北电力大学·北极星电力网售电专题培训班)北极星火力发电网讯:导语:汽轮机在起动及带负荷过程中，汽缸的温度变化很大，因而热膨胀值较大。
为保证汽缸受热时能沿给定的方向自由膨胀，保持汽缸与转子中心一致，同样，汽轮机停机时，保证汽缸能按给定的方向自由收缩，在内外汽缸之间;汽缸和轴承座;轴承座和台板之间设有一系列的导向滑销而构成汽轮机的滑销系统。
主要包括：立销、横销、纵销、猫抓横销、角销等。
相关阅读：燃气轮机中国论坛2016----聚焦燃气轮机应用及技术服务一、汽缸垫片切换切换垫片是指汽缸的工作垫片和检修垫片之间的交换支承。
上猫爪支撑的汽缸，上缸中分面在四个角上分别有一个向外突出的部分，俗称“猫爪”。
下缸是通过汽缸中分面的螺栓和上缸紧紧的连接在一起。
而猫爪搁于安装在轴承座水冷块的工作垫片上。
它将承担着整个汽缸的重量;各种与汽缸相连接的管道的应力;运行中介质的重量和所产生的动载荷。
下缸在同样位置也有猫爪，只不过比上缸的短一点(让出支承工作垫片的部分)。
还多了一个安装横销的突肩部分，它与轴承座水冷块之间的垂直方向有一定的空间，此处就是安放检修垫片部位。
由于有的机组是上猫爪支撑的(上汽30万、东汽60万等机组)，整个下缸是吊在上缸上的。
因此，我们每次大修开缸松螺栓之前都应切换垫片，将上猫爪支撑转变为下猫爪支撑。
1.1 准备工作1、拆除工作垫片处的防松螺栓。
2、清理放置检修垫片的部位。
将整个接触面(上下)的毛刺、锈蚀等都要清理干净，露出金属本色,必要时可用胶布或白布作临时封堵。
3、用内径量表或量块、塞尺测量出每一处放置检修垫片处的槽的高度，每一处需测量具有代表性的几点，选择最小的作为配置检修垫片的依据。
4、将测得的数据放小0.30～0.50mm(测量时的汽缸温度往往较高，因此要考虑温度的影响，加大放小的数值)尺寸来配置厚的垫片，要求外形尺寸大小合适，其长度应与汽缸上的相应位置相等;其宽度应比汽缸上的相应位置窄10～15mm，只要在放置时不会碰到两侧的猫爪横销为好。
第二讲汽轮机的滑销系统和窜轴、热膨胀监测第一节汽轮机轴向位移监视一、汽轮机产生轴向位移的原因和危害（一）汽轮机转子产生轴向位移的原因汽轮机转子高速旋转，而汽缸及隔板是静止不动的，所以动静部分之间必须留有一定间隙。
汽轮机叶片具有一定的反动度，叶片的叶轮前后两侧存在着压差，形成一个与汽流方向相同的轴向推力；轮毂两侧转子轴的直径不等，隔板汽封处转子凸肩两侧的压力不等，也要产生作用于转子上的轴向力。
所以转子受到一个由高压端指向低压端的轴向推力。
在这个轴向推力的作用下，转子就会产生轴向位移，使动静之间的间隙减小甚至消失，这是绝对不允许的。
因此要设法平衡轴向推力，采取了高中压缸反向布置、中低压缸对称分流、开设平衡孔等一系列措施，平衡部分轴向推力，其余的则由推力轴承来负担。
汽轮机在运行过程中，引起轴向推力增大的原因有以下几方面：1. 汽轮机发生水冲击由于含有大量水分的蒸汽进入汽轮机内，水珠冲击叶片使轴向推力增大，同时水珠在汽轮机内流动速度慢，堵塞蒸汽通路，在叶轮前后造成很大的压力差，使轴向推力增大。
2. 隔板轴封间隙增大由于不正确地启动汽轮机或机组发生强烈振动，将隔板轴封的梳齿摩损，间隙增大，漏汽增多，于是使叶轮前后压力差增加，致使轴向推力增大。
3. 动叶片结垢蒸汽品质不良，含有较多盐分时，会使动叶片结垢。
动叶片结垢后，蒸汽流通面积缩小，引起动叶片前后的蒸汽压差增大，因而增大了转子轴向推力。
叶片的结垢情况，可以由监视段压力的变化情况判断出。
为了监视监视段的压力变化，需要作出通流部分清洁时的监视段压力与负荷的关系曲线。
监视段压力的最大增长值，一般来说，对于中压冲动式汽轮机为15%，高压冲动式汽轮机为5%，有平衡盘的中压反动式汽轮机为20%，有平衡盘的高压反动式汽轮机为10%。
4. 新蒸汽温度急剧下降新蒸汽温度急剧下降，转子温度也跟着降低，由于转子的收缩量大于汽缸的收缩量，致使推力轴承的负荷增加。
当汽轮发电机采用挠性靠背轮时，靠背轮对转子的移动起了制动闸的作用，因而使推力轴承上承受的推力增大。
若是齿形靠背轮，当齿或爪有摩损或卡涩情况就就更为严重，推力轴承极易发生事故。
5. 真空下降汽轮机凝汽器真空下降，增大了级内反动度，致使轴向推力增大。
6. 汽轮机超负荷运行汽轮机起负荷运行时，蒸汽流量增加，会使轴向推力增大。
7.润滑油系统由于油压过低、油温过高等缺陷使油膜破坏而导致推力瓦块乌金烧熔，也会使转子产生轴向位移。
润滑油系统会造成油膜破坏的原因有：（1）润滑油压过低（2）润滑油温过高（3）润滑油中断（4）油质不良（5）润滑油中有水（6）轴瓦与轴之间的间隙过大（7）乌金脱落（8）发电机或励磁机漏电（二）汽轮机转子产生轴向位移的危害和监视保护措施当轴向推力过大时，推力轴承过负荷，造成推力瓦块烧毁或动静部分发生碰摩，造成设备的严重损坏。
当转子轴向推力过大，推力轴承过负荷，将破坏油膜，致使推力瓦块乌金烧熔，转子窜动。
当轴向位移超过动、静部件之间预留的间隙时，将会造成叶片折断、大轴弯曲、隔板和叶轮碎裂等恶性事故。
因此严密监视机组的轴向位移显得特别重要。
一般在推力瓦块上装有温度测点，在推力瓦块回油处装有回油温度测点等，以监视汽机推力轴承的状态。
此外，还装设各种轴向位移监测保护装置，以监视转子的轴向位移变化。
对于轴向位移监测器在正常工况下指示轴的位移量，当位称超过一定限值时，发出报警信息，提醒运行人员严密监视机组状态，采取处理措施，当轴向位移达到“危险”限值时，发出危急遮断高、中压调节阀门与主汽门的信号，以保证机组设备和人身的安全。
（三）轴向位移测量装置轴向位移测量装置有四种类型：1.机械式：采用一耐磨的金属直接与汽轮机大轴相接触，将大轴的轴向位移变化通过杠杆传递系统传至指示器，当轴向位移达到限值时，保护跳闸机构动作，遮断去自动主汽门和调速器错油门的保护油路，实行紧急停机。
2.液压式：轴向位移改变喷油嘴与轴端平面(或转子的凸缘平面)之间的间隙，改变油的油量，引起喷油嘴前的压力变化，以此压力指示轴向位移的大小，当压力低于某一数值时，滑阀动作实现紧急停机。
3.电感式：将转子的机械位移量转换成感应电压的变化，然后进行指示、报警或停机保护。
4.电涡流式：根据电涡流原理，将位移的变化转换成与之成比例的电压变化，从而实现位移的测量、报警和停机保护。
第二节汽轮机热膨胀监视一、机组热膨胀的原因及危害（一）缸胀和差胀汽轮机的汽缸和转子在启动、停机过程中，或在运行工况发生变化时，都会由于温度变化而产生不同程度的热膨胀。
汽缸受热而膨胀的现象称为“缸胀”。
缸胀时，由于滑销系统死点位置不同，汽缸可能向高压侧伸长或向低压侧伸长，也可能向左侧或向右侧膨胀。
为了保证机组的安全运行，防止汽缸热膨胀不均，发生卡涩或动静部分摩擦事故，必须对缸胀进行监视。
缸胀监视仪表指示汽缸受热膨胀变化的数值，也叫汽缸的绝对膨胀值。
转子受热时也要发生膨胀，因为转子受推力轴承的限制，所以只能沿轴向往低压侧伸长。
由于转子体面比小，而且直接受转子的冲击，因此温升和热膨胀较快，而汽缸的体积较大，温升和热膨胀相对要慢一些。
当转子和汽缸的热膨胀还没有达到稳定之前，它们之间存在较大的热膨胀值，简称“胀差”(或“差胀”)值，也叫汽缸和转子间的相对热膨胀差。
在机组启动或增负荷时，是一个蒸汽对金属的加热过程，转子升温快于汽缸，大于汽缸的膨胀值，称为正胀差；在停机或减负荷时，是一个降温过程，转子降温快于汽缸，所以转子收缩的快，也就是转子的轴向膨胀值小于汽缸的膨胀，称为负胀差。
汽缸的绝对膨胀值理论上可以用下式表示⎰∆=∆Ly y dy t t L 0)(α （mm ） 式中)(t y α——计算段材料的线膨胀系数（1/0C ）；y t ∆——计算工况金属温度与安装温度之差，即计算段的温度增量（0C ）；L ——计算截面至死点的轴向距离（mm ）。
但在实际应用时，往往采用近似方法进行计算，即沿着轴方向分成若干区段，先计算各区段的绝对膨胀值，然后进行修正和叠加，得出汽缸的绝对膨胀值。
由于汽轮机转子的轴向位置是由推力轴承固定的，所以差胀是以推力轴承为起点（相对死点）的某一处转子和汽缸总的膨胀差，例如高压缸在C 点处的差胀可表示为⎰⎰∆-∆=-=∆Cy y C x x y x dy t t dx t t L L L 00)()(αα 式中 y x L L ,——分别为转子和汽缸的膨胀值（mm ）)(t x α，)(t y α—分别为转子和汽缸材料的线膨胀系数（1/0C ）； x t ∆，y t ∆—分别为转子和汽缸的计算工况温度增量（0C ）。
由于汽缸和转子是由很多区段组成的，所以计算差胀时，也是先计算各区段的差胀，然后相加。
由上可知，加热时差胀由前段至后段，一般是递增的，这就是一般制造厂在设计动静部分轴向间隙时，自前至后把间隙设计得越来越大的原因。
一旦某一差胀超过预留的轴向动静部分之间的间隙，就将发生动静部分摩擦，造成设备损坏。
（二）汽轮机胀差过大的原因汽轮机在启动、暖机和升速、停机过程中，或在运行中工况发生改变时，都会由于温度变化而引起转子和汽缸不同程度的热膨胀。
汽轮机带负荷后，转子和汽缸受热逐渐趋于饱和，它们之间的相对胀差也逐渐减少，最后达到某一稳定值。
在运行中，一般负荷的变化对热膨胀的影响是不大的，只有在负荷急剧变化或主蒸汽温度不稳定时，由于温度变化大，才会对热膨胀产生较大的影响。
正胀差过大的原因一般有：1. 启动时暖机时间不够，升速过快或增负荷速度过快；2. 汽缸夹层、法兰加热装置汽温太低或流量较小, 引起加热不足；3. 进汽温度升高；4.轴封供汽温度升高,或轴封供汽量过大;5.真空降低,引起进入汽轮机的蒸汽流量增大;6.转速变化;7.调节汽门开度增加,节流作用减小;8.滑销系统或轴承台板滑动卡涩,汽缸膨胀不出;9.轴承温度太高;10.推力轴承非工作面受力增大并磨损,转子向机头方向移动;11.汽缸保温脱落或有穿堂冷风;12.多缸机组其他相关汽缸胀差变化,引起本缸胀差变化;13.多层缸夹层中流入冷汽或冷水;14.胀差指示表不准,或频率、电压变化•负胀差过大的原因一般有：• 1. 负荷下降速度过快或甩负荷；• 2. 汽缸夹层、法兰加热装置汽温加热过度；• 3. 进汽温度急剧下降；• 4.轴封供汽温度降低,或轴封供汽量过小;• 5.真空降低,引起进入汽轮机的蒸汽流量增大;• 6.水冲击；•7.进汽温度低于金属温度小;•8.滑销系统或轴承台板滑动卡涩,汽缸收缩不回;•9.轴承温度太低;•10.轴向位移向负值变化;•11. 多缸机组其他相关汽缸胀差变化,引起本缸胀差变化;•12.多层缸夹层中流入高温蒸汽（进汽短管漏汽）;•13.胀差指示表不准,或频率、电压变化（三）胀差过大的危害和监视措施随着机组功率增大，级间效率提高，机组轴封和动静叶片之间的轴向间隙设计得越来越小。
若启停或运行过程中胀差变化过大，超过了设计时予留的间隙，将会使动静部件发生摩擦，引起机组强烈振动，以致造成机组损坏事故。
为此，一般汽机都规定有胀差允许的极限值。
它是根据动静叶片或轴封轴向最小间隙确定的，即当转子与汽缸相对胀差值达到极限值时，动静叶片或轴封轴向最小间隙仍留有一定的合理间隙。
因此，为了在汽轮机启动、暖机和升速过程中，或在运行、停机过程中，保护机组的安全，必须设置汽轮机热膨胀测量装置和转子与汽缸相对膨胀测量装置。
一旦缸胀或差胀值达到允许极限值时，立即发出声光报警信号，以便运行人员及时采取相应措施，保护机组的安全。
有的大型机组还装设了胀差保护装置。
在胀差超限时，不仅发出声光报警信号，也可令机组停机。
停机保护一般只在机组停机过程中及低负荷运行时投入。
因为正常时，胀差一般变化不大。
