[發明專利]汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置

無效

• 申請號: 201410209621.0
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103969687A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 曹浩;程貴兵;李明;張柏林;陳非
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;G01L5/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 陳立武

技術領域

本發明屬于汽輪發電機技術領域，涉及一種汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置。

背景技術

為減少汽輪發電機內動、靜間隙蒸汽泄漏，其間隙部位需加裝汽封裝置。而為了提高汽輪發電機的工作效率，汽封與轉子之間的間隙設計得很窄，于是增加了動靜碰摩故障發生的可能。這不僅會造成過大振動，還威脅到整個機組的安全運行。且長時間碰摩一方面會增大汽封間隙，另一方面還會引發轉子熱彎曲，進一步擴大轉子振幅。嚴重時導致轉子永久性彎曲或斷裂。所以對汽封碰摩進行在線監測以避免事故發生十分必要。然而傳統的汽封碰摩監測手段一直停留在間接監測軸瓦或轉子的振動來進行推測，或者通過聽棒探測聲音來推測是否發生汽封碰摩。依賴現場檢修人員的主觀臆斷，因此可靠性差，無法確定汽封碰摩發生的具體位置，也就無法采取有針對性的措施。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一種汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置，使用該裝置能夠精確判斷汽封是否發生碰摩以及判斷碰摩的強度。

本發明的技術解決方案是，所提供的汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置，參見附圖1～2，具有其截面呈“工”字形的片狀弧形汽封2，該汽封2截面大小與待測汽輪發電機組氣缸1內腔弧形凹槽的截面大小匹配。所述汽封2朝向所述氣缸1內腔弧形凹槽的上底面上安裝有一個板簧3。該板簧3有兩個作用，一是使汽封2能夠牢固地貼合在氣缸1的凹槽內，不至發生松動；二是當汽封2與之配合的汽輪發電機組轉子發生碰觸時，使汽封2能夠徑向退讓并有回彈空間而得以受到保護。該板簧3上貼裝有一片帶有信號導線5的應變片4。所述應變片4的信號導線5使用時穿過所述氣缸1內腔弧形凹槽伸出待測汽輪發電機組體外，以便將所述應變片4因碰摩產生的壓電效應電壓量傳遞至待測汽輪發電機組測量終端，通過監測該電壓量判斷待測汽輪發電機組是否發生動靜碰摩及所發生動靜碰摩的碰摩強度。

本發明的工作原理是，在本發明提出的汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置的板簧中部設置一取材耐高溫壓電晶體片制作的應變片，并將該應變片的信號通過導線引出至測量裝置。參見圖1～4所示，本裝置如上述包括有板簧3及貼附于板簧3背面的耐高溫應變片4，應變片4設置兩根耐高溫導線5，用于將應變片4產生的電壓變化量傳輸至測量裝置。板簧3裝設于汽缸1上用于安裝汽封2的梯形槽內，正常狀態時，該板簧3由于彎曲形變產生的彈力將汽封2緊密固定于氣缸1上的梯形槽內。而當汽封2與轉子6產生碰摩時，在碰摩接觸點產生沖擊力F_i，力F_i通過汽封2傳遞到汽封2背面板簧3上，從而產生彎曲變形。力F_i最終導致板簧彎曲變形，該變形導致板簧上應變片4拉伸變形，如圖4所示，使應變片4的長度從h₀拉伸到h₁，從而在應變片4上產生壓電效應，生成變化的電壓量。該電壓量通過導線5引出汽缸，再通過測量裝置監測該電壓變化量就可以最終監測汽封碰摩故障。

本發明的有益效果是，與現有技術相比，

1)、從此告別可靠性差、不確定性高，靠監測軸振、瓦振或現場聽棒聽音來判斷汽封是否碰摩的傳統方式，而可依據實際需要在重要汽封位置裝設碰摩監測裝置，以方便實時在線監測汽輪發電機組的汽封碰摩故障；

2)、對于汽輪發電機組發生多位置汽封碰摩情況，可早期預警、后期定位。精準確定汽封碰摩輕重位置，并以此作為判斷現場汽封碰摩故障處置優先級別的依據，避免故障處理的盲目性；

3)、本裝置結構簡單，易于安裝調試。

附圖說明

圖1是本發明汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置一個具體實施例的結構示意圖；

圖2是圖1所示汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置的A-A向剖視圖；

圖3是圖1～2所示汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置在汽封受到碰摩作用時板簧變形的狀態參考圖；

圖4是圖1～2所示汽輪發電機組汽封碰摩在線監測裝置在汽封受到碰摩作用時應變片隨板簧變形而變形的狀態參考圖。

以上圖1～4中的標示為：

1—氣缸，

2—汽封，

3—板簧,

4—應變片，

5—信號導線，

6—轉子。

具體實施方式