Monitoraggio e controllo delle turbine e dei generatori nelle centrali elettriche a carbone

Il ruolo delle turbine a vapore in una centrale elettrica a carbone è quello di convertire l'energia derivante dal vapore caldo, generato dalla caldaia in energia di rotazione in diverse fasi. Il vapore generato dalla caldaia passa prima attraverso la turbina ad alta pressione, dove si raffredda, quindi entra nel riscaldatore. Nel riscaldatore, il vapore viene nuovamente riscaldato, e fluisce attraverso la turbina a pressione intermedia nella sezione a bassa pressione. L'energia di rotazione generata viene trasferita tramite un albero comune al generatore, che poi la converte in energia elettrica. Per accertarsi che non vi siano interruzioni, è necessario monitorare le turbine e i generatori in modo affidabile, e garantire una trasmissione sicura del segnale tra la centrale e la sala di controllo.

Il sistema di lubrificazione dell'albero, che collega la turbina al generatore, viene monitorato per garantire una pressione dell'olio e una velocità di flusso ottimali, per prevenire danni materiali a causa di un livello insufficiente di olio. Una viscosità decrescente, causata da un'eccessiva temperatura dell'olio, ha conseguenze simili. In aggiunta, la velocità di rotazione non deve superare determinati valori di soglia, poiché le forze centrifughe risultanti danneggiano la turbina e il generatore.

Le interfacce del K-System, che offrono l'isolamento galvanico e garantiscono una sicurezza funzionale fino a SIL 3, trasmettono segnali tra il sistema turbina/generatore e la sala di controllo senza alcuna interferenza. I condizionatori di segnale per l'uso nell'area sicura monitorano la velocità di rotazione della turbina e del generatore, per accertarsi che sia corretta. Sono oggetto di monitoraggio anche la pressione e il tasso di portata nelle pompe dell'olio, come pure la temperatura dell'olio stesso.

L'utilizzo dei convertitori di frequenza, per misurare la velocità di rotazione della turbina e del generatore, è di importanza cruciale nelle centrali elettriche, per consentire il rilevamento tempestivo e prevenire i danni causati da un numero di giri troppo elevato, e il mancato raggiungimento della frequenza di linea ammessa quando il numero di giri è troppo basso. Sono disponibili convertitori di temperatura con i valori di soglia per termocoppie, potenziometri e termometri a resistenza per monitorare la temperatura dell'olio. I dispositivi di alimentazione del trasmettitore vengono utilizzati per monitorare la pressione dell'olio e la velocità di flusso dell'olio attraverso le pompe.

• I convertitori di frequenza impediscono alle turbine e al generatore di raggiungere velocità di rotazione critiche.
• I convertitori di temperatura con i valori di soglia per termocoppie, potenziometri e termometri a resistenza rendono possibile il monitoraggio delle temperature dei cuscinetti dell'albero che collega le turbine al generatore.
• L'utilizzo dei dispositivi di alimentazione del trasmettitore per controllare la velocità di flusso nelle pompe garantisce una pressione dell'olio ottimale.