CMS-1000係統

    "通過使用NI模塊化儀器和軟件，我們可以顯著減少調整一個設備所需的時間
，同時可以創建更加友好的用戶操作界麵，且無需犧牲測量精度。"

    - Jordan Pritt, Turbine Technology Services Corporation

挑戰:
    當燃氣渦輪燃燒室工作在燃料-空氣比接近可燃性下限的時候，為避免加速磨損、火焰回火或者貧油熄火現象的發生
，需要盡量減少可能的破壞性壓力振蕩。

解決方案:
    使用NI硬件和NI LabVIEW軟件開發一個便攜的燃燒狀態監測係統，這樣我們可以精確地對不穩定的燃燒狀態進行調整以及調試。

作者:
    Jordan Pritt - Turbine Technology Services Corporation

關於Turbine Technology Services Corporation

    Turbine Technology Services （TTS）公司為全世界的渦輪機使用者和運營商提供業內領先的技術谘詢、現場支持以及設計服務，並為各種機構
、獨du立li發fa電dian企qi業ye和he私si人ren企qi業ye提ti供gong廣guang泛fan的de服fu務wu。我wo們men的de工gong程cheng谘zi詢xun專zhuan家jia可ke以yi為wei蒸zheng汽qi渦wo輪lun機ji使shi用yong者zhe和he運yun營ying商shang提ti供gong有you價jia值zhi的de係xi統tong評ping估gu服fu務wu和he解jie決jue方fang案an。我wo們men的de現xian場chang工gong程cheng師shi致zhi力li於yu將jiang我wo們men的de高gao效xiao設she計ji方fang案an付fu諸zhu實shi施shi、提供徹底的係統評估
、監督合作夥伴與供應商
，並與所有的發電廠進行協調。

    我們的使命是提供汽輪機行業內領先的技術方案，並提供全球範圍內的工程谘詢服務。我們的解決方案可靠、有效，可以幫助您成功地完成蒸汽渦輪機的安裝和現化代改進項目。我們還為客戶的電廠提供控製組件、燃燒室及動態調整服務。哪裏需要維護高效的工作狀態，哪裏就有我們的服務。

背景

    許多的發電廠運營商都經曆過由於汽輪機頻率不穩所造成的損壞。為滿足當前嚴格的排放標準所設計的Dry Low NOx（DLN）燃燒室，必須工作在一個很低的燃料-空氣比下。由於燃料-空氣比非常接近可燃性下限，使得DLN燃燒室容易出現動態的壓力振蕩
，從而導致組件接口的加速磨損，或者是硬件的直接損壞；預混合區域的火焰回火則會導致燃料噴嘴或其它燃燒室硬件的熔化
；又或者熄火造成蒸汽渦輪機跳閘脫線。為了在符合排放標準的前提下保護好長期工作組件，保證工作的完整性
，DLN係統需要進行定期的調試維護。

CMS-1000係統

    為了避免渦輪機中重要組件的加速磨損和機械損壞，我們使用NI硬件和LabVIEW 軟件開發了一台燃燒狀態監控係統
，使得對渦輪機的調試相對容易。這台CMS-1000燃燒狀態監控係統結構緊湊，能夠監控蒸汽渦輪機中每一個燃燒室的壓力。針對不同型號的蒸汽渦輪機，我們最多可以監控多達18個(ge)燃(ran)燒(shao)室(shi)中(zhong)的(de)動(dong)態(tai)壓(ya)力(li)。渦(wo)輪(lun)機(ji)的(de)兩(liang)側(ce)各(ge)有(you)一(yi)個(ge)監(jian)控(kong)箱(xiang)，每(mei)一(yi)個(ge)監(jian)控(kong)箱(xiang)接(jie)收(shou)一(yi)半(ban)的(de)信(xin)號(hao)輸(shu)入(ru)，傳(chuan)感(gan)器(qi)電(dian)纜(lan)從(cong)每(mei)一(yi)個(ge)燃(ran)燒(shao)室(shi)中(zhong)接(jie)出(chu)再(zai)連(lian)接(jie)到(dao)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)監(jian)控(kong)箱(xiang)中(zhong)的(de)動(dong)態(tai)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)。

    除了內置的壓力傳感器

，監控箱中還裝有阻尼線圈
，作為信號補償係統，可以消除傳感信號線上的衰減。另外，監控箱中安裝有NI 9234 動態信號采集(DSA)模塊。壓力傳感器產生的模擬信號輸出給每一個監控箱中的NI I/O模塊和NI cDAQ-9188機箱。通過設置NI的硬件和軟件，可以在兩個監控箱之間實現同步數據采集。采集到的動態壓力信號經由NI MES-3980 工業以太網開關傳送給位於蒸汽渦輪機本地控製室中的一台筆記本電腦。

    LabVIEW程序對18個壓力信號進行快速傅立葉變換
，得到每一個燃燒室的頻譜(壓力幅度vs.頻率)。對(dui)這(zhe)些(xie)頻(pin)譜(pu)的(de)後(hou)期(qi)處(chu)理(li)提(ti)供(gong)了(le)關(guan)鍵(jian)的(de)幅(fu)度(du)和(he)頻(pin)率(lv)數(shu)據(ju)，幫(bang)助(zhu)決(jue)策(ce)者(zhe)作(zuo)出(chu)渦(wo)輪(lun)機(ji)調(tiao)整(zheng)方(fang)案(an)。頻(pin)譜(pu)和(he)後(hou)期(qi)處(chu)理(li)後(hou)的(de)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)以(yi)多(duo)種(zhong)圖(tu)形(xing)的(de)形(xing)式(shi)來(lai)顯(xian)示(shi)

，幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)更(geng)簡(jian)單(dan)、更(geng)快(kuai)速(su)地(di)決(jue)定(ding)如(ru)何(he)對(dui)蒸(zheng)汽(qi)渦(wo)輪(lun)機(ji)的(de)燃(ran)料(liao)和(he)空(kong)氣(qi)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)。多(duo)種(zhong)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)的(de)格(ge)式(shi)同(tong)樣(yang)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)針(zhen)對(dui)調(tiao)整(zheng)的(de)結(jie)果(guo)編(bian)寫(xie)文(wen)檔(dang)並(bing)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)。

National Instruments提供的協助

    NI在整個開發過程的各個環節為我們提供了巨大的幫助。購買NI產品之前，NIjiubangzhuwomenlejieleshixianwomenkaifamubiaosuoxudehuanjie，binggeichulezhongkendeyijian，lirunayizhongyingjianheruanjianzuhenenggouweiwomendeyingyongtigongzuihaodexiaoguo。

    National Instruments還提供了培訓機會，在培訓教室中幫助我們學習產品的使用。因為我們負責該項目的軟件工程師之前並沒有編寫LabVIEW的經驗
，為了讓他們可以快速地上手並保證高效、高質量的工作，培訓就顯得尤為重要。LabVIEW 核心課程 1為我們提供了重要的指導
，沒有該培訓

，我們不可能按時完成項目。

    在購買了NI產品之後，National Instruments也一直在任何我們需要的地方提供幫助

，從硬件數據信號線的連接到軟件開發環節。NI技術支持工程師是一個極其重要的資源。他們知識豐富
、值得信賴
，他們會花時間來了解我們想實現的功能，而且有時候會為我們提供不同的開發建議來幫助我們更有效地完成開發目標。

產品優勢

    CMS-1000是一台緊湊、bianxiededongtaixinhaojiankongxitong
，womenkeyijiangqizuoweiyitaizuizhongchanpinmaigeirenhexiangzijiduizhengqiwolunjijinxingtiaozhengdekehu
，yekeyiyouwomenneibushiyong
，weinaxiebuxiangzijitiaozhengwolunjidekehutigongtiaoshifuwu。jiangchuanganqi、管線和NI硬件裝配在一個監控箱中大大簡化係統的現場安裝步驟，隻需要兩根線纜將三個最主要的組件(兩台監控箱
，一台筆記本電腦)連接起來即可。LabVIEW軟件幫助我們開發了一個簡單、友好的圖形化用戶界麵
，並帶有數據記錄功能。作為賣給客戶的最終產品，這些軟件特性都具有很重要的優勢。

    CMS-1000係統還為我們進一步開發DLN燃燒室自動調整係統提供了一個現成的平台。自動調整係統會繼承CMS-1000係(xi)統(tong)具(ju)有(you)的(de)動(dong)態(tai)監(jian)控(kong)功(gong)能(neng)，再(zai)配(pei)合(he)上(shang)廢(fei)氣(qi)排(pai)放(fang)和(he)渦(wo)輪(lun)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)。一(yi)套(tao)自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)算(suan)法(fa)會(hui)持(chi)續(xu)地(di)為(wei)實(shi)時(shi)燃(ran)料(liao)控(kong)製(zhi)調(tiao)整(zheng)器(qi)提(ti)供(gong)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)，幫(bang)助(zhu)持(chi)續(xu)優(you)化(hua)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)廢(fei)氣(qi)排(pai)放(fang)和(he)動(dong)態(tai)壓(ya)力(li)。目(mu)前(qian)
，這(zhe)些(xie)調(tiao)整(zheng)還(hai)是(shi)由(you)燃(ran)燒(shao)室(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)手(shou)動(dong)完(wan)成(cheng)的(de)，所(suo)以(yi)隻(zhi)能(neng)在(zai)離(li)散(san)的(de)時(shi)間(jian)點(dian)上(shang)實(shi)現(xian)。這(zhe)樣(yang)的(de)手(shou)動(dong)調(tiao)整(zheng)並(bing)不(bu)能(neng)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)根(gen)據(ju)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)的(de)季(ji)節(jie)變(bian)化(hua)或(huo)者(zhe)燃(ran)燒(shao)室(shi)硬(ying)件(jian)的(de)退(tui)化(hua)達(da)到(dao)優(you)化(hua)目(mu)的(de)。

結論

    通過使用NI模mo塊kuai化hua儀yi器qi和he軟ruan件jian，我wo們men可ke以yi顯xian著zhu減jian少shao調tiao整zheng一yi個ge設she備bei所suo需xu的de時shi間jian，同tong時shi可ke以yi創chuang建jian更geng加jia友you好hao的de用yong戶hu操cao作zuo界jie麵mian，且qie無wu需xu犧xi牲sheng測ce量liang精jing度du。在zai未wei來lai的de燃ran燒shao狀zhuang態tai監jian控kong係xi統tong中zhong，我wo們men會hui繼ji續xu使shi用yongNational Instruments的硬件和軟件來幫助我們進行開發。