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

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

2、。應用傳遞矩陣法，建立了軸承載荷分配及載荷靈敏度計算模型，開發(fā)了軸承載荷及靈敏度計算分析軟件，使之可以求解軸承載荷對標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高下軸承載荷分配情況，避免了大量繁瑣的計算工作。結(jié)合國產(chǎn)350MW、600MW、引進型1000MW機組的設(shè)計、運行及生產(chǎn)調(diào)試的實際需求，對軸承載荷及靈敏度計算結(jié)果進行了分析和總結(jié)，得出了一些結(jié)論：機組中間軸承標高變化對軸承載荷分配的影響比較大；某個軸承標高發(fā)生變化

3、，其對任意相鄰兩個軸承的影響總歸相反：軸承標高變化對其本身以及聯(lián)軸器另一側(cè)軸承的影響最大，對這兩個軸承載荷的影響是大小相近而變化方向相反。這些結(jié)論能為機組振動故障診斷及軸系標高優(yōu)化調(diào)整提供指導依據(jù)。
　　 在軸系標高測試技術(shù)研究中，解決了標高測試傳感關(guān)鍵技術(shù)問題。在連通管軸系標高測試傳感技術(shù)研究中，研制了標高測試專用高精度高穩(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題；提出了標高測試信號傳輸介質(zhì)選取及流體和油杯等熱膨冷

4、縮產(chǎn)生的標高測量溫度誤差修正方案。在激光標高測試傳感技術(shù)研究中，在激光對中測量技術(shù)的基礎(chǔ)上，對激光裝置和信號接收裝置進行了改進和提高，使之能滿足熱態(tài)標高變化測量要求。采用位置傳感器（簡稱PSD）作為光電傳感器，簡化了外圍電路，提高了標高測量分辨率；針對PSD位置檢測精度的影響因素采取了相應的處理對策，有效地提高了PSD抗干擾能力和檢測精度。
　　 針對汽輪發(fā)電機組軸系標高測試信號的特點及環(huán)境干擾因素，為降低測量誤差，提高標高測試

5、信號的信噪比及測量精度，對軸系標高測試信號處理技術(shù)進行了研究，包括模擬信號和數(shù)字信號處理技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種集成連通管和激光技術(shù)的標高測量新方法，開發(fā)了軸系標高測試系統(tǒng)，在實驗室進行了靜態(tài)標定和相關(guān)的性能測試試驗，并在發(fā)電機組運行現(xiàn)場進行了實測。實驗結(jié)果顯示：軸系標高測試系統(tǒng)既能多點同時連續(xù)在線測量機組軸承絕對標高，也能測量軸承之間的相對標高變化，系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定度能完全滿足汽輪發(fā)電機組軸系熱態(tài)標高測量要求，成功地解決了軸承熱態(tài)

6、標高變化測試方面的難題。
　　 最后，對軸系標高優(yōu)化調(diào)整技術(shù)進行了研究。應用開發(fā)的軸系標高測試系統(tǒng)，在多臺不同型號、不同容量的大型汽輪發(fā)電機組進行了現(xiàn)場實測，取得了大量的標高變化測試數(shù)據(jù)，并對其變化規(guī)律進行了分析和總結(jié)。根據(jù)測試分析結(jié)果，提出了軸系標高優(yōu)化調(diào)整方案并進行了實施，取得了很好的效果，為機組振動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等十余臺汽輪發(fā)電機組的振動故障問題。