Vấn đề rung động và giải pháp giám sát độ rung trong Nhà máy điện

Sự sẵn có của điện năng suốt ngày đêm và trong suốt cả năm là điều tối cần thiết cho sự tăng trưởng kinh tế và công nghiệp của bất kì quốc gia nào. Trong thời đại cạnh trành khốc liệt và hạn chế về tài chính hiện nay, độ tin cậy và tính sẵn có của các nhà máy điện đang vận hành đang trở thành một vấn đề đầy thách thức.

Các nhà máy nhiệt điện sản xuất ra phần lớn hơn (gần 70%) nhu cầu điện năng của thế giới so với các nhà máy điện khác. Ấn độ là một trong những nước sản xuất điện từ than lớn nhất thế.

Chu trình đơn giản của một nhà máy Nhiệt điện

Chu trình Rankine là nguyên lí cơ bản của một nhà máy Nhiệt điện. Trong nhà máy điện, quá trình đốt cháy nhiên liệu được sử dụng để lấy hơi nước. Máy phát (kết hợp với Tuabin) tạo ra điện.

Việc phát điện liên tục từ một nhà máy điện phụ thuộc vào sự sẵn có của các hệ thống thiết bị của nó. Để nâng cao tính sẵn sàng, nhiều chiến lược và kế hoạch bảo trì khác nhau được áp dụng:

1. Bảo trì sự cố

2. Bảo trì phòng ngừa

3. Bảo trì dựa trên tình trạng hiện có hoặc giám sát tình trạng

Các bộ phận cơ bản của một nhà máy Nhiệt điện: lò hơi, máy phát, tuabin, các thiết bị đơn lẻ và các thiết bị phụ trợ như: quạt ID (Induced draft fans – quạt thông gió cảm ứng), quạt FD (quạt thông gió cưỡng bức), máy nghiền than, máy bơm cấp liệu trong lò hơi, máy bơm chiết nước ngưng, máy bơm nước làm mát, bộ phận xử lí tro. Các thiết bị động như vậy rất dễ bị hỏng hóc do vấn đề rung động mà không được xử lí kịp thời, nguyên nhân gây ra rung động có thể là:

1. Mất cân bằng trục động cơ

2. Vấn đề liên quan đến vòng bi

3. Các khớp hàn, nối

4. Lệch trục

5. Cạn dầu bôi trơn động cơ, tràn dầu và các bất ổn động khác

Các vấn đề này dần dần có thể trở nên rất nghiêm trọng và dẫn đến việc dừng máy ngoài kế hoạch. Để tránh điều này, việc dừng máy đã được lên kế hoạch.

Hệ thống bảo trì dựa trên thời gian (TBM) được gọi là bảo trì phòng ngừa. Người ta có thể kéo dài tuổi thọ của máy bằng cách giám sát trực tuyến những máy này một cách hiệu quả về mặt chi phí. Giám sát và Phân tích Rung động là cách dễ nhất để giữ cho máy móc hoạt động tốt và hoạt động hiệu quả về lâu dài, đồng thời tăng hiệu suất tổng thể của nhà máy. Nó làm giảm chi phí vận hành tổng thể cũng như khoảng thời gian ngừng hoạt động. Cảm biến rung được sử dụng để dự đoán lỗi trong máy đang chạy mà không cần tháo dỡ và đưa ra dấu hiệu rõ ràng về mức độ nghiêm trọng bằng cách hiển thị biên độ rung.

Các khu vực cần giám sát độ rung trong một nhà máy Nhiệt điện

TSI: Turbo Supervisory Instrument/ Hệ thống giám sát rung động Tuabin

VMS: Vibration Monitoring system/ Hệ thống giám sát rung động thiết bị phụ trợ

Kim tự tháp máy móc, thiết bị quan trọng trong nhà máy điện

Có rất nhiều phương pháp giám sát, phân tích, cảnh báo sớm rung động nhưng trong bài viết lần này, Evertech xin được gửi tới quý khách hàng giải pháp chẩn đoán phòng ngừa SR::SPC - Predictive Analytics đến từ Iqony – Steag, Đức,  một hãng với những giải pháp đi đầu trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ thông minh trong việc nâng cao hiệu suất trong các nhà máy công nghiệp nặng.

Các tính năng, lợi ích của phần mềm chẩn đoán phòng ngừa SR::SPC - Predictive Analytics không chỉ trong vấn đề cảnh báo sớm rung động mà còn hơn thế nữa:

- Đánh giá khách quan về phương pháp vận hành, chất lượng quy trình và tình trạng các bộ phận của nhà máy

- Phát hiện sớm các điểm yếu và thiệt hại sắp xảy ra một cách đáng tin cậy

- Giảm chi phí bảo trì

- giảm đáng kể số lần dừng máy ngoài kế hoạch và tăng cường độ tin cậy của nhà máy

- Dự báo xu hướng có hệ thống cho việc bảo trì

Lấy ví dụ về cách SR::SPC tác động đến việc kiểm soát, cảnh báo rung động tại hệ thống Bơm cấp liệu cho lò hơi trong nhà máy Nhiệt điện.

Vết nứt mới xuất hiện trên trục của bơm cấp liệu cho nồi hơi → độ rung của ổ trục tăng lên

Trong ví dụ được mô tả, những thay đổi của giá trị đo độ rung thô đối với ổ trục của bơm là khá đáng kể. Tuy nhiên, giá trị giới hạn ảo – ví dụ: ngưỡng cảnh báo trong DCS (đường chấm màu đỏ) – có thể đã xuất hiện nhiều lần trước khi xảy ra thiệt hại, tuy nhiên bản thân người vận hành lại cảm thấy thiết bị hoạt động vẫn bình thường tại hiện trường. Do đó, không có thông báo đáng tin cậy nào có thể được thực hiện theo cách bán tự động ngay cả với định nghĩa tối ưu về các giá trị giới hạn và một số cảnh báo sai sẽ được tạo ra, với những tác động ngoại cảnh khác chẳng hạn, khi đó, một hệ thống giám sát có tỷ lệ cảnh báo sai như vậy sẽ không được chấp nhận.

Bằng cách kết hợp các công cụ để xác định KPI và phân tích cũng như thống kê về hành vi KPI (Chỉ số hiệu suất chính), ta có thể đạt được kết quả phân tích rõ ràng, rõ ràng ở chỗ, các tín hiệu hoạt động bình thường của ổ trục sẽ chỉ là các chấm màu xanh, và khi có bất kì hỏng hóc nào gây ra rung động mạnh, các chấm sẽ biến đổi thành màu đỏ và vọt lên nhiều qua hẳn ngưỡng an toàn. Trong trường hợp này, vận hành viên được thông báo trực tuyến về những thay đổi và do đó được hệ thống SR:SPC thông báo kịp thời. Trong trường hợp này, máy bơm cấp liệu cho lò hơi đã bị thay đổi đặc tính rung, và sự thay đổi này là do bị nứt ổ trục, tín hiệu sẽ không bị nhầm lẫn so với các tín hiệu ngoại quan khác.

(Phần mềm SR::SPC đã được phân tích chi tiết trong một bài viết khác của Evertech Việt Nam,

Link:https://evertech.vn/blog/giai-phap-phan-mem-chan-doan-phong-ngua-predictive-analytics-sr-spc.html)

Như vậy, Evertech Việt Nam đã cung cấp cho quý khách hàng cái nhìn tổng quan về vấn đề giám sát rung động ở các thiết bị quan trọng trong một nhà máy Nhiệt điện và cách phần mềm chẩn đoán phòng ngừa SR::SPC tác động và giải quyết vấn đề rung động đó cho nhà máy.

Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm, quý khách hàng vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VÀ ĐẦU TƯ EVERTECH VIỆT NAM

 Địa Chỉ: Tòa nhà MHDI, số 60 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội

 Phone: 024.8585.2299

 Hotline: 088.604.6088

 Email: sales@evertech.vn

 Website: evertech.vn