汽轮机转子安全风险在线监视与控制装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102226415A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102226415A(43)申请公布日2011.10.26(21)申请号201110116848.7(22)申请日2011.05.06(71)申请人上海发电设备成套设计研究院地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人史进渊杨宇王兴平邓志成汪勇(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹(51)Int.Cl.F01D21/00(2006.01)F01D5/02(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称汽轮机转子安全风险在线监视与控制装置及方法(57)摘要本发明提供了一种汽轮机转子安全风险的在线监视与控制装置和方法，所述的装置包括振动传感器、汽轮机胀差传感器和转子偏心监测器，振动传感器、汽轮机胀差传感器和转子偏心监测器皆与汽轮机热工保护系统接口连接，汽轮机热工保护系统接口连接计算服务器，计算服务器连接网页服务器，网页服务器连接用户端浏览器。本发明的优点是给出了汽轮机转子安全风险的在线监视与控制装置，实现了汽轮机转子安全风险的在线计算与控制。如果汽轮机转子的安全风险排序数增大时，通过合理的安排A级检修（计划大修）来使汽轮机转子的安全风险处于受控状态。CN102645ACCNN110222641502226422A权利要求书1/3页1.一种汽轮机转子安全风险的在线监视与控制装置，其特征在于，包括振动传感器（1）、汽轮机胀差传感器（2）和转子偏心监测器（3），高中压缸两侧的轴颈以及低压缸两侧的轴颈上各设有两个振动传感器（1），高中压缸发电机侧的轴颈以及低压缸发电机侧的轴颈上各设有一个汽轮机胀差传感器（2），高中压缸调速器侧的轴颈以及低压缸发电机侧的轴颈上各设有一个转子偏心监测器（3），振动传感器（1）、汽轮机胀差传感器（2）和转子偏心监测器（3）皆与汽轮机热工保护系统接口连接，汽轮机热工保护系统接口连接计算服务器，计算服务器连接网页服务器，网页服务器连接用户端浏览器。2.如权利要求1所述的汽轮机转子安全风险的在线监视与控制装置，其特征在于，所述的振动传感器（1）与水平面之间的夹角为45°。3.一种汽轮机转子的安全风险在线监视与控制方法，其特征在于，使用权利要求1所述的装置，采用C语言编写汽轮机转子安全风险的计算软件，运行在计算服务器上，应用于汽轮机转子安全风险在线监视与控制，其具体步骤为：第一步：计算汽轮机转子的故障概率FPi：使用计算机软件，分别在线计算汽轮机高中压转子和低压转子发生第i种故障模式的概率FPi式中，ni为本台汽轮机高中压转子或低压转子已发生第i种故障模式的次数，n0i为软件数据文件中已有的同型号汽轮机相应转子发生第i种故障模式的总次数的历史数据统计值，ti为本台汽轮机从投运至当前的日历小时数，t0i为软件数据文件中已有的同型号汽轮机使用的总日历小时数的历史数据的统计值；第二步：在线监视汽轮机转子振动信号：采用振动传感器（1），在线监视汽轮机转子振动双振幅，根据转子振动双振幅监视值的大小，分别定义汽轮机高中压转子和低压转子故障发生可能性的第1个系数P1表示在表1；表1：转子振动双振幅P1小于等于报警值1大于报警值2第三步：在线分析转子振动频谱：使用计算软件，在线分析转子振动频谱，根据频谱分析结果，分别定义表示汽轮机高中压转子和低压转子故障发生可能性的第2个系数P2表示在表2；表2:2CCNN110222641502226422A权利要求书2/3页第四步：在线监视汽轮机胀差信号：采用汽轮机胀差传感器（2），在线监视汽轮机转子与汽缸的胀差，根据汽轮机胀差监视值的大小，分别定义汽轮机高中压转子和低压转子故障发生可能性的第3个系数P3表示在表3；表3：第五步：在线监视汽轮机转子偏心信号：采用转子偏心监测器（3），在线监视汽轮机转子偏心，根据汽轮机转子偏心监视值的大小，分别定义汽轮机高中压转子和低压转子故障发生可能性的第4个系数P4表示在表4：表4：第六步：计算转子的平均检修时间MTTRi：使用计算机软件中已有的历史数据，分别在线计算汽轮机高中压转子和低压转子发生第i种故障模式的平均检修时间MTTRi式中，τ0i为软件数据文件已有的同型号汽轮机相应转子发生第i中故障模式引起的汽轮机的总非计划停运时间；第七步：确定转子故障后果的权重系数Wi：分别定义汽轮机高中压转子和低压转子发生以下三种故障模式的故障后果的权重系数Wi表示在表5；表5：故障模式Wi动静碰磨4大轴弯曲3振动偏大2第八步：计算汽轮机转子的安全风险排序数RPNi：使用计算软件，分别计算汽轮机高中压转子和低压转子发生第i种故障模式的安全风险排序数RPNiRPNi=FPi×P1×P2×P3×P4×MTTRi×W