采用数字超速保护技术让机器奔向极限

发布时间：2014-06-03 www.cechina.cn

        工程师需要理解涡轮机设计和极限，对其进行全面分析，并测试超速灾难保护的效果。在设计指定的范围内操作机器，会产生最优的性能和达到预期的机器生命周期。发动机运行得过快，会侵害到员工的安全，也可能会产生系统失效、损坏系统和计划外的停机。在过去的五年当中，有一些解决方案问世，帮助消除潜在的风险因素，提升工厂运营的整体安全性和效率。
        主要风险是超速
        如果系统的运行超出了涡轮机设计允许的连续旋转速度最大值，就发生了超速。涡轮机运行超过其允许连续设计速度的后果，根据涡轮机的类型和款式不同而有所区别，需要取决于多个因素，包括超速事件的时长以及所达到的速度。
        很多涡轮机制造商将转子设计为可以承受最大允许连续运行速度的120%。如果涡轮机运行超过了设计的运行速度限制，作用于机器上的力可能就会超过涡轮机叶片和电机转子之间机械连接的强度，导致运行失效，还可能会使叶片从转子上掉落下来。有一些发动机，可能仅仅是一瞬时的超速都会极大地缩短发动机寿命，甚至产生灾难性的失效。美国电力研究所（EPRI）估计，大型蒸汽轮机损坏以及其导致的发电损失，可以给工厂带来1亿美元以上的成本。

超速解决方案帮助提升涡轮机的可靠性，保护您的最重要资产。

        为了避免机器的运行超过推荐的极限，人们设计了一些防护线。第一个就是涡轮机首要控制系统，第二个是故障安全，比如机器紧急超速管理，也就是我们更常说的“超速跳闸装置”。
        有两个主要控制系统负责涡轮机应用超速保护的第一条线：机械液压控制（MHC）和数字电液压控制（DEHC）。
        MHC涡轮机当中装填紧急制动机油，在超速发生的时候，降低涡轮机速度。装备MHC的大多数涡轮机都拥有油压系统，采用相同的液压油用于涡轮机轴承润滑和涡轮机控制机油系统。这些系统最终会使油品质量下降，反过来对紧急超速控制系统元件造成不良影响。有很多例子，都是因为MHC应用的时间过长，导致超速保护失效。
        DEHC使用传感器、电子硬件和定制化软件，允许操作员在问题发生之前将其识别出来。使用DEHC，工厂操作员可以在线或者离线测试他们的超速系统和控制，不会增加系统的磨损。测试可以设计在较低转速下进行，不会产生使整个工厂停顿的风险。
        从MHC到DEHC的转换，能够会减少计划维护和意料之外的停机，节约时间和成本。同时，在转换期间还可以升级紧急制动装置和主控制系统。