Разработка алтайских политеховцев применяется на Барнаульской ТЭЦ-3

3 Марта 2015

На третьем турбоагрегате Барнаульской ТЭЦ-3  внедрена инновационная разработка ученых из Алтайского государственного технического университета им. Ползунова.  Система контролирует режимы работы цилиндра высокого давления турбоагрегата и сигнализирует  об отклонениях.

Системно-аппаратный комплекс создали доцент кафедры информационных технологий Вячеслав Афонин и его студент-дипломник Игорь Пушкарев. В конце 2014 года на ТЭЦ-3 приняли решение приобрести разработку алтайских ученых и ввести ее в промышленную эксплуатацию. Игорь Пушкарев рассказал о работе над прибором. 

- Игорь, давайте начнем с самого начала. Для того, чтобы создать такой программно-аппаратный комплекс, нужно понимать не только общую технологию работы ТЭЦ, но и достаточно специальные вещи: особенности оборудования, его «тонкие места», потребности инженерной службы в информации о параметрах, да и еще, наверняка,  много чего… Откуда идея?

- Специфика и производства и оборудования мне как раз хорошо знакома. Я когда-то работал в электромонтажной компании, которая сотрудничала с Барнаульской ТЭЦ-3. Как-то в разговоре с энергетиками зашла речь о том, что было бы неплохо разработать систему измерения перекосов цилиндра высокого давления турбины. Как рассказали инженеры,  это достаточно серьезная проблема, которая может привести к аварийным ситуациям. Готовых ее решений пока предложить никто не может.

Если объяснять простым языком, вал ротора турбоагрегата крепится в цилиндрах, в которых находятся и подшипники. Во время прогрева турбоагрегата, перед включением его в сеть, в механизмах начинают происходить перемещения за счет теплового расширения ЦВД (цилиндра высокого давления), и этот узел (передний стул)  может изменять свое положение неравномерно относительно оси ротора. Это чревато аварийными ситуациями.

Мы сделали процесс измерения таких состояний цилиндра высокого давления не только автоматизированным, но и с возможностью видеть необходимые параметры в режиме реального времени. Данные, кстати, могут поступать куда угодно – на пульт управления, в интернет, да в любую информационную систему.

- С чего начались работы по созданию комплекса?

- С изучения материала.  Много информации проанализировали по тому типу турбин, который установлен на Барнаульской ТЭЦ-3. Естественно, работали с инженерным персоналом – беседовали, нюансы выясняли, потребности…

Потом начали понемногу приходить к пониманию того, что же все-таки нам нужно делать. Начался долгий путь технической реализации. Рассматривали разные пути и методы измерений и установки датчиков.  Применяли и ультразвуковые,  и вихревые приборы. Попробовав в лабораторных условиях  достаточно много  вариантов,  остановились на одном из самых простых – емкостном.  Он себя оправдал.

Изюминка комплекса в том, что мы разместили на турбине два простых датчика, и они позволяют контролировать режим работы цилиндра высокого давления при пусках и остановах турбоагрегата.  Датчики работают достаточно точно -  уже сейчас на основании данных испытаний можно прогнозировать, как будет вести себя «стул»  при различных нагрузках. Но главное не в этом – система получилась достаточно гибкой – можно, например, поставить дополнительный температурный датчик и корреспондировать уже два типа данных… Это даст больше сведений, больше статистики, больше понимания режимов работы турбины…

- Пока ваш программно-аппаратный комплекс существует в единственном экземпляре. Есть ли предпосылки к дальнейшему производству?

- В России на тепловых электростанциях используется девять типов турбоагрегатов, на которых может быть установлен наш прибор. Но для массового его использования нужна сертификация оборудования. Это дополнительные затраты и еще примерно шесть месяцев испытаний. Мы, конечно, планируем эти мероприятия, но все будет зависеть от спроса.

Факт

Помимо двух датчиков, система содержит электронный блок, на дисплей которого выводятся все необходимые показания. Этот блок, в свою очередь, связан с компьютером. В ПК установлена написанная авторами программа. В ее основных функциях не только отражение текущих параметров системы, но и сбор статистических данных. Они позволяют инженерной службе и контролировать работу цилиндра, подшипников статора он-лайн, и проводить анализ режимов работы при различных параметрах.

Цитата

Главный инженер Барнаульской ТЭЦ-3 Алексей Макаров:

– Прибор действительно дает более полную  и качественную информацию по режиму работы цилиндров  турбины, и она пригодится нам при проведении ремонтов. Сейчас мы оцениваем первый опытный образец. В будущем возможно оснащение подобными системами и других турбоагрегатов станции.

 

Иван Чипух