[發明專利]監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810649848.5
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108952837B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 朱溢銘;楊建剛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F01D25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置及監測方法，裝置包括應變片、無線發射裝置和無線接收裝置，應變片對稱設置在各貓爪側面，應變片接入無線發射裝置中的平衡電橋電路，無線發射裝置與無線接收裝置無線信號連接。本發明利用微應變技術，在汽缸貓爪側面，墊片上方位置處布置應變片來測量貓爪應變，并計算實際負荷，本發明監測方法不僅負荷測量精度高，且在布置好應變片后，所有貓爪負荷可直接得出，無需對各貓爪負荷反復測量，后期操作更為簡便，同時可以監測機組從啟動到熱態過程中的貓爪負荷變化，為以后大修時汽缸負荷再分配提供依據，使汽缸負荷分配更加合理。

技術領域

本發明涉及汽輪機貓爪負荷變化監測，具體涉及一種監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置及監測方法。

背景技術

汽輪發電機組是火力發電廠的核心設備。汽缸的安裝質量對機組的運行性能有著重要的影響。一般情況下，高壓缸以及中壓缸都是通過前后左右四個貓爪支承在兩端的軸承座上。為了保證汽缸的重力合理地分配到各貓爪上，使汽缸四平八穩，舒展自如地平展在各承力面上，從而在運行時伸縮自如，汽缸安裝時需要進行負荷分配。如果負荷分配不合理，出現某一貓爪負荷過重，則會導致汽缸膨脹不暢、不均勻變形和基礎沉降等后果，進而使機組產生較大的振動。同時，由于轉子旋轉時會對一側貓爪產生附加負荷；，從冷態到熱態過程中，機組的膨脹等因素也使得貓爪負荷產生變化，可能導致熱態運行時貓爪負荷不均勻，從而產生較大振動。

目前汽缸負荷分配的常用方法主要有測力計法、貓爪垂弧法等。測力計法是將專用測力計插入貓爪專用螺栓孔內，通過測力計上部百分表指示的彈簧壓縮值核對測力計出廠負荷試驗曲線即可得到貓爪負荷，再根據各貓爪的負荷值調整墊片厚度使對稱點負荷差在允許范圍以內。貓爪垂弧法則是通過比較左右對稱位置的支撐貓爪在無貓爪墊片支撐情況下的自然下垂量(垂弧)，來調整各貓爪下部墊片的厚度，從而使各對稱點貓爪垂弧差在允許范圍內。這兩種方法都只適合在安裝時對汽缸負荷進行分配，而無法監測貓爪負荷在運行時的變化過程。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置及監測方法，解決目前無法監測貓爪負荷在運行時的變化過程的問題。

技術方案：本發明所述的監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置，包括應變片、無線發射裝置和無線接收裝置，所述應變片對稱設置在各貓爪側面上，所述應變片接入無線發射裝置中的平衡電橋電路，所述無線發射裝置與無線接收裝置無線信號連接。

為了方便粘貼，所述應變片通過膠粘劑粘貼在貓爪墊片上。

為了消除溫度對應變的影響，所述應變片接入無線發射裝置內置的全橋泊松比電路。

本發明所述的監測汽輪機啟動至熱態過程中貓爪負荷變化的裝置的監測方法，包括以下步驟：

(1)在貓爪上確定粘貼應變片的具體位置并做好標記，清洗干凈貓爪表面，脫脂棉球蘸取酒精擦拭待貼片部位后，在各貓爪側面墊片上對稱粘貼應變片，同一側的貓爪側面墊片上應變片一個水平粘貼，另一個豎直粘貼；

(2)在貓爪不承受負荷的狀態下將應變片應變值置零；

(3)使各貓爪承受汽缸負荷，記錄各貓爪應變預安裝狀態下初值，記錄各貓爪的應變值分別為ε_A、ε_B、ε_C、ε_D，將應變值代入公式F＝AEε計算得到各個貓爪負荷F_A、F_B、F_C、F_D，其中F為貓爪負荷，A為墊片接觸面積，E為彈性模量，ε為應變值；

(4)比較對稱貓爪處的應變值，判斷各貓爪負荷是否符合要求：底座同一側的兩個貓爪的負荷差不超過其平均負荷的5％，且其中承受汽缸運動時附加負荷的貓爪的負荷較小；