汽轮机动叶片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*CN102213115A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102213115A(43)申请公布日2011.10.12(21)申请号201110116842.X(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)发明人史进渊邓志成杨宇汪勇张琳(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)F01D5/12(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图4页(54)发明名称汽轮机动叶片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动叶片安全风险在线监视与控制装置和方法。所述的装置，包括振动传感器和轴向位移传感器，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，高中压缸的调速器侧轴颈上设有一个轴向位移传感器，振动传感器和轴向位移传感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连接用户端浏览器。本发明的优点是给出了汽轮机动叶片安全风险的在线监视与控制装置，实现了汽轮机动叶片安全风险的在线计算与控制。如果汽轮机动叶片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）来使汽轮机动叶片的安全风险处于受控状态。CN10235ACCNN110221311502213122A权利要求书1/3页1.一种汽轮机动叶片安全风险在线监视与控制装置，其特征在于，包括振动传感器（1）和轴向位移传感器（2），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），高中压缸的调速器侧推力轴承上设有一个轴向位移传感器（2），振动传感器（1）和轴向位移传感器（2）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连接用户端浏览器。2.如权利要求1所述的汽轮机动叶片安全风险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°。3.一种汽轮机动叶片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或2所述的装置，采用C语言编写汽轮机动叶片安全风险的计算软件，运行在计算服务器上，应用于汽轮机动叶片安全风险在线监视与控制，其具体步骤为：第一步：计算汽轮机动叶片的故障概率FPi：使用计算机软件，分别在线计算汽轮机高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片和低压缸发电机侧动叶片发生第i种故障模式的概率FPi：式中，ni为本台汽轮机高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片或低压缸发电机侧动叶片已发生第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动叶片发生第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，分别定义高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片和低压缸发电机侧动叶片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转子振动双振幅监视值小于等于报警值1转子振动双振幅监视值大于报警值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，分别定义高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片和低压缸发电机侧动叶片故障发生可能性的第2个系数P2表示在表2；表2：转子振动频谱分量P2工频2其它1第四步：在线监视汽轮机转子轴向位移信号：采用轴向位移传感器（2），在线监视汽轮机转子的轴向位移，根据转子轴向位移监视值的大小，分别定义高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片和低压缸发电机侧动叶片故障发生可能性的第3个系数P3表示在表3；表3：2CCNN110221311502213122A权利要求书2/3页转子轴向位移P3转子轴向位移监视值没有达到报警值1转子轴向位移监视值达到报警值2第五步：计算动叶片的平均检修时间MTTRi：使用计算软件，分别在线计算汽轮机高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、低压缸调速器侧动叶片和低压缸发电机侧动叶片发生第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动叶片发生第i中故障模式引起的汽轮机的总的非计划停运时间；第六步：确定动叶片故障后果的权重系数Wi：分别定义汽轮机高中压缸调速器侧动叶片、高中压缸发电机侧动叶片、