Модернизация системы автоматизации турбогенератора №1 Западно-Сибирской ТЭЦ: подсистема вибромониторинга состояния подшипников агрегата

ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 10
1.1 Характеристика объекта автоматизации 10
1.1.1 Состав подразделений ЗС ТЭЦ 11
1.1.2 Технические характеристики ТГ-7 14
1.1.3 Конструкция турбоустановки 16
1.2 Действующая система вибромониторинга подшипников на ТГ №7 21
1.2.1 Описание действующей системы 21
1.2.2 Недостатки действующей системы 23
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 25
2.1 Техническое задание 25
2.1.1 Общие сведения 25
2.1.2 Назначение и цели создания системы 26
2.1.3 Ожидаемый эффект от внедрения 27
2.1.4 Требования к структуре и функционированию 27
2.1.5 Требование к показателям назначения 28
2.1.6 Требования к надежности 29
2.1.7 Требования к безопасности 29
2.1.8 Требования к эргономике и технической эстетике 30
2.1.9 Требования по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению 31
2.1.10 Требования к средствам защиты от внешних воздействий 32
2.1.11 Требования к информационным функциям 33
2.1.12 Требование к программному обеспечению 34
2.1.13 Требования к экологическому обеспечению 34
2.1.14 Требования к организационному обеспечению 35
2.2 Структура модернизированной системы 35
2.3 Многокритериальный выбор вибропреобразователя 37
2.3.1 Вибропреобразователь АНС 066-02Н 37
2.3.2 Вибропреобразователь АНС 066-02В 38
2.3.3 Вибропреобразователь АВС 070-01 39
2.3.4 Вибропреобразователь АВС 070-01Р 41
2.3.5 Вибропреобразователь АВС 059 42
2.3.6 Вибропреобразователь АНС 260-01 44
2.3.7 Вибропреобразователь АНС 260-01Т 45
2.3.8 Постановка задачи 46
2.4 Обоснование выбора контроллера 51
2.5 Описание модернизированной системы 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 61

Весь текст будет доступен после покупки

Вибромониторинг на паровой турбине – это процесс непрерывного контроля вибрации турбины с целью обеспечения ее надежной и безопасной работы. Вибрация может быть признаком различных проблем, таких как износ деталей, дисбаланс, изгиб или излом лопастей, и других дефектов, которые могут привести к аварии или выходу из строя турбины.
Для проведения вибромониторинга на паровой турбине используются специальные датчики, которые устанавливаются на различных частях турбины, таких как вала, лопатки рабочего колеса, корпус и прочие, и позволяют измерять вибрацию в разных направлениях и диапазонах частот.
Важным компонентом вибромониторинга является анализ полученных данных. Для этого используются специализированные программы и оборудование, которые позволяют выявлять аномалии в вибрации и определять их причины. Кроме того, на основе данных вибромониторинга можно проводить прогностический анализ состояния турбины и планировать предупредительную техническую диагностику и ремонтные работы.
Вибромониторинг на паровой турбине является важным инструментом для обеспечения безопасной и эффективной работы оборудования, а также позволяет минимизировать риски аварийных ситуаций и неотложных ремонтов, что в свою очередь способствует экономии времени и средств на обслуживание оборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика объекта автоматизации
ЗС ТЭЦ расположена в г. Новокузнецке Кемеровской области на юго-востоке Западно-Сибирского региона. Площадь Кемеровской области равна 95.5 тыс. кв. км, что составляет около 4 процента территории Западной Сибири и порядка 0.6 процентов территории России. Численность населения области по состоянию на 01 января 2024 г. – 2 568.6 тыс. человек, плотность населения – около 26 чел/км2, а удельный вес городского населения – 85 процентов. Климат Кемеровской области резко континентальный. Зима холодная и продолжительная, лето короткое и теплое. Среднегодовая температура воздуха колеблется от минус 1.4 °С до плюс 1.0 °С.
Кемеровская область располагает богатейшими в России запасами энергетических и коксующихся углей, значительными запасами железной руды, полиметаллических руд, золота, фосфоритов и других минеральных ресурсов. В связи с этим, основу экономики Кемеровской области составляют предприятия угольной промышленности, а также черной и цветной металлургии. На долю региона приходится 56 процентов добычи каменных углей в России, около 80 процентов от добычи всех коксующихся углей, 13 процентов производства чугуна и стали, 23 процента сортового стального проката, более 11 процентов алюминия и 19 процентов кокса.
В непосредственной близости от ЗС ТЭЦ в Южном энергоузле расположены крупнейшие энергоемкие производства региона: Западно-Сибирский металлургический комбинат, Новокузнецкий металлургический комбинат, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкий завод ферросплавов. Эти производства обеспечивают высокий и стабильный спрос на электроэнергию и мощность при сравнительно низких сезонных колебаниях.
ЗС ТЭЦ предназначена для:
? комбинированного производства электрической и тепловой энергии, и выдаёт электрическую энергию в энергосистему "ХХХ", связь с которой осуществляется на напряжении 110кВ через трансформаторы связи;
? электроснабжения ОАО ХХХ и других промышленных потребителей на генераторном напряжении 10,5кВ;
? обеспечения отоплением и горячим водоснабжением комплекса промышленных предприятий (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» с его субабонентами) и жилищно – коммунальной сферы Заводского и Новоильинского районов. Горячее водоснабжение всех потребителей осуществляется по схеме открытого водозабора с температурным графиком теплосети 150 – 700 °С со срезкой на 125 °С.
1.1.1 Состав подразделений ЗС ТЭЦ
Схема структуры ЗС ТЭЦ представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 – Структура ЗС ТЭЦ
ЗС ТЭЦ состоит из следующих структурных подразделений:
? Цех топливоподачи (вагоноопрокидыватель, два склада угля, гараж для автотранспортной техники, склад ГСМ), предназначенный для подачи топлива в котлы;
? Котельный цех (1 очередь – 6 котлов БКЗ-210-140, 2 очередь – 5 котлов ТП-87, а также мазутное хозяйство), служащий для производства пара;
? Турбинный цех (7 турбоагрегатов с теплофикационной мощностью отборов 1021,5 Гкал/час), предназначенный для производства электрической и тепловой энергии;

Весь текст будет доступен после покупки

1. Мазур, В.В. Вибрационное состояние паровых турбин и возможности его мониторинга / В.В. Мазур, В.И. Пляскин // Актуальные проблемы техники и технологии. — 2018. — Т. 3, № 2. — С. 45-52.
2. Бондаренко, В.П. Методы вибродиагностики паровых турбин / В.П. Бондаренко, В.И. Смирнов. — М.: Машиностроение, 2015. — 320 с.
3. Черников, В.В. Вибродиагностика и контроль вибрации в энергетике / В.В. Черников, С.А. Кандыба, С.В. Григорян. — СПб.: Издательство Политехнического университета, 2017. — 272 с.
4. Лобанов, А.В. Теория и практика мониторинга вибрации в энергетике / А.В. Лобанов, В.А. Смирнов. — М.: Энергоатомиздат, 2019. — 208 с.
5. Авилов, В.И. Диагностика и контроль вибрации в энергетике / В.И. Авилов, И.В. Гаврилин, А.В. Колпанов. — М.: Техносфера, 2020. — 224 с.
6. РД 50-34.698-90 Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов;
7. Е.П. Фетинина, Т.В. Кораблина, Л.И. Криволапова, Т.В. Киселева Многовариантный типологический подход в задачах обучения и обработки данных.\\ Изв. ВУЗ Черная металлургия, 2000, 60с.
8. Трухний, А. Д. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки / А. Д. Трухний, Б. В. Ломакин. – Москва : Издательство МЭИ, 2002. – 540 с.
9. Шляхин П.Н. Паровые и газовые турбины / П.Н. Шляхин. – Москва: ЭНЕРГИЯ, 1974. – 224 с.
10. Марков А.А., Леонтьев А.И. Паровые турбины и их автоматика. Москва: Энергоатомиздат, 2006.

Весь текст будет доступен после покупки