大型汽輪發(fā)電機(jī)組軸系標(biāo)高測(cè)試分析及優(yōu)化調(diào)整技術(shù)研究.pdf

1、軸系標(biāo)高是影響汽輪發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。隨著機(jī)組向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展，軸系熱態(tài)標(biāo)高變化越來(lái)越復(fù)雜，更容易引起重大振動(dòng)故障，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。軸系標(biāo)高測(cè)試分析及優(yōu)化調(diào)整技術(shù)是解決汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)故障的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本文以大型汽輪發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，就標(biāo)高對(duì)軸承載荷分配影響及載荷靈敏度分析、軸系標(biāo)高測(cè)試技術(shù)及測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)、軸系標(biāo)高優(yōu)化調(diào)整技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
　　 首先，改進(jìn)了傳統(tǒng)的軸承載荷計(jì)算方法

2、。應(yīng)用傳遞矩陣法，建立了軸承載荷分配及載荷靈敏度計(jì)算模型，開發(fā)了軸承載荷及靈敏度計(jì)算分析軟件，使之可以求解軸承載荷對(duì)標(biāo)高變化的靈敏度矩陣。利用靈敏度矩陣可以非常方便地獲得不同標(biāo)高下軸承載荷分配情況，避免了大量繁瑣的計(jì)算工作。結(jié)合國(guó)產(chǎn)350MW、600MW、引進(jìn)型1000MW機(jī)組的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及生產(chǎn)調(diào)試的實(shí)際需求，對(duì)軸承載荷及靈敏度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié)，得出了一些結(jié)論：機(jī)組中間軸承標(biāo)高變化對(duì)軸承載荷分配的影響比較大；某個(gè)軸承標(biāo)高發(fā)生變化

3、，其對(duì)任意相鄰兩個(gè)軸承的影響總歸相反：軸承標(biāo)高變化對(duì)其本身以及聯(lián)軸器另一側(cè)軸承的影響最大，對(duì)這兩個(gè)軸承載荷的影響是大小相近而變化方向相反。這些結(jié)論能為機(jī)組振動(dòng)故障診斷及軸系標(biāo)高優(yōu)化調(diào)整提供指導(dǎo)依據(jù)。
　　 在軸系標(biāo)高測(cè)試技術(shù)研究中，解決了標(biāo)高測(cè)試傳感關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在連通管軸系標(biāo)高測(cè)試傳感技術(shù)研究中，研制了標(biāo)高測(cè)試專用高精度高穩(wěn)定度電渦流傳感器，解決了傳感器的非線性誤差和溫漂問(wèn)題；提出了標(biāo)高測(cè)試信號(hào)傳輸介質(zhì)選取及流體和油杯等熱膨冷

4、縮產(chǎn)生的標(biāo)高測(cè)量溫度誤差修正方案。在激光標(biāo)高測(cè)試傳感技術(shù)研究中，在激光對(duì)中測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)激光裝置和信號(hào)接收裝置進(jìn)行了改進(jìn)和提高，使之能滿足熱態(tài)標(biāo)高變化測(cè)量要求。采用位置傳感器（簡(jiǎn)稱PSD）作為光電傳感器，簡(jiǎn)化了外圍電路，提高了標(biāo)高測(cè)量分辨率；針對(duì)PSD位置檢測(cè)精度的影響因素采取了相應(yīng)的處理對(duì)策，有效地提高了PSD抗干擾能力和檢測(cè)精度。
　　 針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組軸系標(biāo)高測(cè)試信號(hào)的特點(diǎn)及環(huán)境干擾因素，為降低測(cè)量誤差，提高標(biāo)高測(cè)試

5、信號(hào)的信噪比及測(cè)量精度，對(duì)軸系標(biāo)高測(cè)試信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了研究，包括模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種集成連通管和激光技術(shù)的標(biāo)高測(cè)量新方法，開發(fā)了軸系標(biāo)高測(cè)試系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了靜態(tài)標(biāo)定和相關(guān)的性能測(cè)試試驗(yàn)，并在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：軸系標(biāo)高測(cè)試系統(tǒng)既能多點(diǎn)同時(shí)連續(xù)在線測(cè)量機(jī)組軸承絕對(duì)標(biāo)高，也能測(cè)量軸承之間的相對(duì)標(biāo)高變化，系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定度能完全滿足汽輪發(fā)電機(jī)組軸系熱態(tài)標(biāo)高測(cè)量要求，成功地解決了軸承熱態(tài)

6、標(biāo)高變化測(cè)試方面的難題。
　　 最后，對(duì)軸系標(biāo)高優(yōu)化調(diào)整技術(shù)進(jìn)行了研究。應(yīng)用開發(fā)的軸系標(biāo)高測(cè)試系統(tǒng)，在多臺(tái)不同型號(hào)、不同容量的大型汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，取得了大量的標(biāo)高變化測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)其變化規(guī)律進(jìn)行了分析和總結(jié)。根據(jù)測(cè)試分析結(jié)果，提出了軸系標(biāo)高優(yōu)化調(diào)整方案并進(jìn)行了實(shí)施，取得了很好的效果，為機(jī)組振動(dòng)故障診斷和治理提供了一種新的手段和方法。成功地解決了姚孟超臨界600MW、核電1000MW等十余臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)故障問(wèn)題。