CN106979036B - 供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于振动监测技术领域，尤其涉及一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统，其中，该系统包括缸体形变测量装置、机组振动在线监测装置及终端显示装置；所述缸体形变测量装置与供热机组汽轮机缸体连接，用于采集缸体变形数据；所述机组振动在线监测装置用于在线监测机组振动数值；所述终端显示装置与所述缸体形变测量装置及机组振动在线监测装置连接，用于同屏实时显示所述缸体变形数据及所监测的机组振动数值。本发明通过将缸体微小的变形数据与汽轮机的振动值联系在一起，为运行人员调解供热量与机组振动值提供了监视手段，提高了机组安全稳定的运行可靠性。

Description

供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统
技术领域
本发明属于振动监测技术领域，尤其涉及一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统。
背景技术
随着供热机组汽轮机装机容量、节能要求的不断的提高，国内汽轮机的振动要求也变得愈发严格，汽轮机的振动会造成其动静部分的碰磨，易造成汽轮机大轴的弯曲，动静叶的磨损等诸多严重的设备损伤，同时威胁到机组的安全稳定发电与供热，所以严格的控制机轮机组的振动变得尤为重要。
由于目前国内供热机组，其调节供热量的主要方法为调节供热蒸汽量，而蒸汽量的调节直接影响到汽轮机缸体的变形，而缸体的变形会间接导致安装在缸体上轴承的刚度，轴承的刚度会进一步影响轴承中润滑油油膜的稳定性从而影响汽轮机转子能否稳定的运转，最终体现在汽轮机轴系的振动值变化上。因此，需要一种监测供热式汽轮机机组缸体变形所引起的汽轮机振动的方法，以保证汽轮机运行的安全性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统，通过使用应变片，采集机组的缸体变形数据，与机组的振动数值相结合，旨在通过监测供热量变化引起的缸体变形所要引起的轴承刚度变化，油膜稳定性降低，汽轮机转子轴系振动值升高的缸体变形与振动值，弥补国内目前尚无此项监测手段的空缺。
本发明提供了一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，包括：
采集供热机组的缸体变形数据；
将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联，用以分析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系。
进一步地，该方法还包括将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行同屏实时显示。
进一步地，该缸体变形数据的采集频率为每分钟采集一次。
进一步地，缸体变形数据包括供热机组汽轮机低压缸的微小变形数据，机组振动监测数值包括汽轮机轴瓦处的振动值以及转子的相对振动值。
进一步地，将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联用以分析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系包括：通过缸体变形数据与机组振动监测数值的正相关性，确定供热量与机组振动值的关系，以供运行人员调解供热量与机组振动值。
本发明还提供了一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，包括缸体形变测量装置、机组振动在线监测装置及终端显示装置；缸体形变测量装置与供热机组汽轮机缸体连接，用于采集缸体变形数据；机组振动在线监测装置用于在线监测机组振动数值；终端显示装置与缸体形变测量装置及机组振动在线监测装置连接，用于同屏实时显示缸体变形数据及所监测的机组振动数值。
进一步地，缸体形变测量装置包括安装于汽轮机缸体上的应变片及与应变片连接的数据采集板，数据采集板与终端显示装置连接。
进一步地，应变片水平安装于汽轮机缸体排气或抽气的轴承位置，并在轴承位置的全周同一标高处各安装三片应变片。
进一步地，汽轮机缸体包括中压缸缸体及低压缸缸体，中压缸缸体及低压缸缸体连接应变片。
进一步地，汽轮机缸体包括低压缸缸体，低压缸缸体连接应变片。
借由上述方案，通过供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法及系统，采集供热机组的缸体变形数据，并与机组振动监测数值进行关联，完善汽轮机在线监测的手段，提供更加全面的监测手段，供运行人员参考，更好的提高机组运行的可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法的流程图；
图2是本发明本发明供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统一实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，包括：
步骤S1，采集供热机组的缸体变形数据，可通过缸体形变测量装置，如安装于汽轮机缸体上的应变片及与应变片连接的数据采集板进行缸体变形数据的采集。
步骤S2，将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联，用以分析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系。通过为运行人员提供比对分析的数据，可以更好的帮助运行人员提高操作的安全性。
在本实施例中，该方法还包括将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行同屏实时显示，为运行人员提供参考。
在本实施例中，该缸体变形数据的采集频率可以设定为每分钟采集一次，同时比对机组振动数值，供运行人员进行参考。
在本实施例中，缸体变形数据包括供热机组汽轮机低压缸的微小变形数据，机组振动监测数值包括汽轮机轴瓦处的振动值以及转子的相对振动值。通过应变片可实时采集低压缸缸体的微小变化数据，并与汽轮机各轴瓦处的振动以及转子的相对振动值这两个主要数据，为运行人员提供比对分析的数据，更好的帮助运行人员提高操作的安全性。
在本实施例中，将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联用以分析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系包括：通过缸体变形数据与机组振动监测数值的正相关性，确定供热量与机组振动值的关系，以供运行人员调解供热量与机组振动值。
参图2所示，本实施例还提供了一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，包括缸体形变测量装置、机组振动在线监测装置8及终端显示装置7；缸体形变测量装置与供热机组汽轮机缸体连接，用于采集缸体变形数据；机组振动在线监测装置8用于在线监测机组振动数值；终端显示装置7与缸体形变测量装置及机组振动在线监测装置8连接，用于在DCS画面同屏实时显示缸体变形数据及所监测的机组振动数值，为运行人员提供参考。
国内现有的机组在线振动监测系统，简称TDM，尚不具备监测缸体变形与机组振动情况的记录与采集功能，本实施例提供的供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统在于完善汽轮机在线监测的手段，提供更加全面的监测手段，更好的提高机组运行的可靠性。
在本实施例中，缸体形变测量装置可采用应变片5及数据采集板6，将应变片5安装在供热汽源缸体的上下左右，将缸体变形的数据利用数据采集板6收集，将数据采集板6与终端显示装置7连接，将缸体变形数据实时显示并与机组振动数值进行比对分析。由于汽轮机工作介质为高温度、高压力的参数过热蒸汽，其缸体温度较高，其中压缸排起温度在200-300度区间，而低压缸的排汽温度大部分在100度以下，应变片工作范围最高可以达到800度，所以应变片可以满足现场的工作需要，针对缸体微小变形的数据采集，采用每分钟测试采集一次，同时比对机组振动数值供运行人员进行参考。
在本实施例中，应变片5水平安装于汽轮机缸体排气或抽气的轴承位置，并在轴承位置的全周同一标高处各安装三片应变片，数据采用3选1，避免失效数据影响判断。
在本实施例中，汽轮机包括高压缸1、中压缸2、低压缸3及发电机4，高压缸1与中压缸2连接，中压缸2与低压缸3连接，低压缸3与发电机4连接，中压缸2缸体及低压缸3缸体连接应变片，通过应变片5测量供热机组供热汽源处缸体所发生的微小形变而引起的振动变化。
在本实施例中，应变片5还可以与低压缸3缸体连接，有效的加强分析供热机组汽轮机低压缸3的形变与振动数据的关系，帮助电站运行人员高效的监控机组供热与汽轮机安全的运行状态。通过应变片可实时采集低压缸缸体的微小变化数据，并与汽轮机各轴瓦处的振动以及转子的相对振动值这两个主要数据，为运行人员提供比对分析的数据，更好的帮助运行人员提高操作的安全性。
本发明通过供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，采用安装在汽轮机缸体上的应变片作为采集缸体变形的采集装置，将缸体微小的变形记录，并同时与汽轮机的振动值联系在一起，为运行人员调解供热量与机组振动值提供了监视手段，提高了机组安全稳定的运行可靠性，填补了国内尚无此类监视手段的空缺。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，其特征在于，包括：
采集供热机组的缸体变形数据；
将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联，用以分
析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系；
所述缸体变形数据包括供热机组汽轮机低压缸的微小变形数据，
所述机组振动监测数值包括汽轮机轴瓦处的振动值以及转子的相对
振动值。
2.根据权利要求1所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，其特征在于，还包括将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行同屏实时显示。
3.根据权利要求2所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，其特征在于，所述缸体变形数据的采集频率为每分钟采集一次。
4.根据权利要求1所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测方法，其特征在于，将采集的缸体变形数据与机组振动监测数值进行关联用以分析缸体变形数据与机组振动监测数值的关系包括：
通过缸体变形数据与机组振动监测数值的正相关性，确定供热量与机组振动值的关系，以供运行人员调解供热量与机组振动值。
5.一种供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，其特征在于，包括缸体形变测量装置、机组振动在线监测装置及终端显示装置；所述缸体形变测量装置与供热机组汽轮机缸体连接，用于采集缸体变形数据；所述机组振动在线监测装置用于在线监测机组振动数值；所述终端显示装置与所述缸体形变测量装置及机组振动在线监测装置连接，用于同屏实时显示所述缸体变形数据及所监测的机组振动数值。
6.根据权利要求5所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，其特征在于，所述缸体形变测量装置包括安装于汽轮机缸体上的应变片及与所述应变片连接的数据采集板，所述数据采集板与所述终端显示装置连接。
7.根据权利要求6所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，其特征在于，所述应变片水平安装于汽轮机缸体排气或抽气的轴承位置，并在轴承位置的全周同一标高处各安装三片所述应变片。
8.根据权利要求7所述的供热机组缸体变形与机组振动数值监测系统，其特征在于，所述汽轮机缸体包括中压缸缸体及低压缸缸体，所述中压缸缸体及低压缸缸体连接所述应变片。
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