[發(fā)明專利]一種用于燃氣輪機壓氣機動葉片的振動監(jiān)測裝置

在審

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• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN108731896A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 上官博;肖俊峰;高松;李園園;張蒙;閆安
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種用于燃氣輪機壓氣機動葉片的振動監(jiān)測裝置，通過設置葉尖非接觸式振動測量傳感器以及轉(zhuǎn)速傳感器，利用葉尖定時測量方法獲得壓氣機動葉片的振動數(shù)據(jù)；并在壓氣機每級選擇2～4支動葉片，在葉身上設計應變片，利用無線電遙測方法獲得該2～4支動葉片的振動數(shù)據(jù)，用于和葉尖定時測量方法獲得的葉片振動數(shù)據(jù)進行對比，分析其每級動葉片的誤差范圍，校正每支動葉片的振動測量數(shù)據(jù)，提高每支動葉片振動測量準確性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于燃氣輪機壓氣機動葉片的振動監(jiān)測裝置。

背景技術

隨著我國清潔能源的不斷發(fā)展，燃氣輪機發(fā)電站裝機容量穩(wěn)步增長，為保障燃氣輪機的安全運行，燃氣輪機的各種在線監(jiān)測技術水平也在不斷提高。壓氣機葉片是燃氣輪機的重要部件，壓氣機葉片的振動測量是燃氣輪機關鍵技術之一。國內(nèi)燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)調(diào)峰機組，啟停頻繁，壓氣機葉片的故障時有發(fā)生。壓氣機葉片在設計、制造階段需要做各種振動測試，包括靜態(tài)下的葉片振動特性測試、和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動特性測試，在投入實際運行后，由于測試系統(tǒng)復雜，在實際機組上很少應用壓氣機葉片的振動監(jiān)測。

國內(nèi)對燃氣輪機壓氣機動葉片的振動監(jiān)測裝置安裝較少，主要是因為系統(tǒng)較為復雜，數(shù)據(jù)分析難度較大，但是隨著傳感器精度的不斷提高，數(shù)據(jù)采集器、與數(shù)據(jù)分析處理手段的不斷發(fā)展，壓氣機葉片振動監(jiān)測系統(tǒng)也再不斷發(fā)展。

隨著燃氣輪機壓氣機不斷向大功率、高效率方向發(fā)展，流量、壓縮比不斷增加，對壓氣機葉片的安全性要求也不斷提高。在實際機組上安裝壓氣機動葉片振動監(jiān)測系統(tǒng)的需求越來越迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種用于燃氣輪機壓氣機葉片的振動監(jiān)測裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)的：

一種用于燃氣輪機壓氣機動葉片的振動監(jiān)測裝置，該燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子放置左支撐軸承和右支撐軸承上，燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子包含壓氣機部分和透平部分，轉(zhuǎn)子由燃氣輪機上缸和燃氣輪機下缸包裹，上下缸之間用汽缸螺栓固定連接，壓氣機部分與透平部分之間沿旋轉(zhuǎn)方向周圈均勻布置有若干燃燒器；在壓氣機汽缸設置有壓氣機抽氣口；

在支撐軸承位置設置有轉(zhuǎn)子軸振位移傳感器，用于實時測量燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子振動位移變化；在軸端設置有用于測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；

在壓氣機每級選擇若干支壓氣機動葉片上布置應變片，采用無線電遙測方法測量每級壓氣機動葉片的振動信息；

在壓氣機動葉片對應的燃氣輪機缸體上打孔安裝有葉尖非接觸式振動測量傳感器，利用葉尖定時測量方法獲得每支壓氣機動葉片的振動信息；用于對比無線電遙測方法結(jié)果，驗證每級2～4支動葉片的振動測量結(jié)果，并進行誤差分析，進而對整圈每支動葉片的振動測量結(jié)果進行修正；

燃氣輪機壓氣機轉(zhuǎn)子各振動測點的數(shù)據(jù)通過振動數(shù)據(jù)采集器連接到多通道數(shù)據(jù)記錄儀進行存儲。

本發(fā)明進一步的改進在于，在壓氣機每級選擇2～4支壓氣機動葉片上布置應變片，感知葉片的振動信息，并在軸端輪盤處打孔安裝有微型信號發(fā)射機，用于將葉片的振動信息發(fā)射，在微型信號發(fā)射機位置對應的缸體處設置接收天線，用于接收葉片的振動信息，并傳送到接收機，并連接振動數(shù)據(jù)采集器進行采集并存儲，最后通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對各通道的葉片振動信息進行實時分析，并實時顯示。

本發(fā)明進一步的改進在于，利用葉尖定時測量方法獲得每支動葉片的振動信息，具體為：

轉(zhuǎn)速信號在轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈時產(chǎn)生一個零時刻參考脈沖，每個葉片經(jīng)過葉尖傳感器時，系統(tǒng)會記錄下該葉片的到達時刻，當葉片不振動時，葉片到達傳感器的時刻每圈都是相同的，當有振動產(chǎn)生時，葉片的到達時刻就會有差異，從而產(chǎn)生到達的時間差ΔT，通過分析每支葉片的時間差ΔT來測量葉片的振動響應。