[发明专利]一种用于燃气轮机压气机动叶片的振动监测装置

说明书

本发明公开了一种用于燃气轮机压气机动叶片的振动监测装置，通过设置叶尖非接触式振动测量传感器以及转速传感器，利用叶尖定时测量方法获得压气机动叶片的振动数据；并在压气机每级选择2～4支动叶片，在叶身上设计应变片，利用无线电遥测方法获得该2～4支动叶片的振动数据，用于和叶尖定时测量方法获得的叶片振动数据进行对比，分析其每级动叶片的误差范围，校正每支动叶片的振动测量数据，提高每支动叶片振动测量准确性。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气轮机压气机动叶片的振动监测装置。

背景技术

随着我国清洁能源的不断发展，燃气轮机发电站装机容量稳步增长，为保障燃气轮机的安全运行，燃气轮机的各种在线监测技术水平也在不断提高。压气机叶片是燃气轮机的重要部件，压气机叶片的振动测量是燃气轮机关键技术之一。国内燃气轮机联合循环调峰机组，启停频繁，压气机叶片的故障时有发生。压气机叶片在设计、制造阶段需要做各种振动测试，包括静态下的叶片振动特性测试、和旋转状态下的振动特性测试，在投入实际运行后，由于测试系统复杂，在实际机组上很少应用压气机叶片的振动监测。

国内对燃气轮机压气机动叶片的振动监测装置安装较少，主要是因为系统较为复杂，数据分析难度较大，但是随着传感器精度的不断提高，数据采集器、与数据分析处理手段的不断发展，压气机叶片振动监测系统也再不断发展。

随着燃气轮机压气机不断向大功率、高效率方向发展，流量、压缩比不断增加，对压气机叶片的安全性要求也不断提高。在实际机组上安装压气机动叶片振动监测系统的需求越来越迫切。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种用于燃气轮机压气机叶片的振动监测装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现的：

一种用于燃气轮机压气机动叶片的振动监测装置，该燃气轮机压气机转子放置左支撑轴承和右支撑轴承上，燃气轮机压气机转子包含压气机部分和透平部分，转子由燃气轮机上缸和燃气轮机下缸包裹，上下缸之间用汽缸螺栓固定连接，压气机部分与透平部分之间沿旋转方向周圈均匀布置有若干燃烧器；在压气机汽缸设置有压气机抽气口；

在支撑轴承位置设置有转子轴振位移传感器，用于实时测量燃气轮机压气机转子振动位移变化；在轴端设置有用于测量转子转速的转速传感器；

在压气机每级选择若干支压气机动叶片上布置应变片，采用无线电遥测方法测量每级压气机动叶片的振动信息；

在压气机动叶片对应的燃气轮机缸体上打孔安装有叶尖非接触式振动测量传感器，利用叶尖定时测量方法获得每支压气机动叶片的振动信息；用于对比无线电遥测方法结果，验证每级2～4支动叶片的振动测量结果，并进行误差分析，进而对整圈每支动叶片的振动测量结果进行修正；

燃气轮机压气机转子各振动测点的数据通过振动数据采集器连接到多通道数据记录仪进行存储。

本发明进一步的改进在于，在压气机每级选择2～4支压气机动叶片上布置应变片，感知叶片的振动信息，并在轴端轮盘处打孔安装有微型信号发射机，用于将叶片的振动信息发射，在微型信号发射机位置对应的缸体处设置接收天线，用于接收叶片的振动信息，并传送到接收机，并连接振动数据采集器进行采集并存储，最后通过数据分析系统对各通道的叶片振动信息进行实时分析，并实时显示。

本发明进一步的改进在于，利用叶尖定时测量方法获得每支动叶片的振动信息，具体为：

转速信号在转子每旋转一圈时产生一个零时刻参考脉冲，每个叶片经过叶尖传感器时，系统会记录下该叶片的到达时刻，当叶片不振动时，叶片到达传感器的时刻每圈都是相同的，当有振动产生时，叶片的到达时刻就会有差异，从而产生到达的时间差ΔT，通过分析每支叶片的时间差ΔT来测量叶片的振动响应。