[发明专利]汽轮机转子模态分析的验证方法及装置

说明书

本申请公开了一种汽轮机转子模态分析的验证方法及装置，涉及汽轮机技术领域，可以解决在对汽轮机转子模态分析时，容易导致产品的试验合格率较低，无法满足汽轮机转子模态的分析验证的精确度要求的问题。其中方法包括：获取加重前冷态停机过程下的第一试验数据以及热态停机过程下的第二试验数据；通过低转速运行消除转子的热弯曲，并在判定转子振动稳定时按照Overhang Mode模态进行加重处理；若判定加重引起的激励振动充足，则提取加重后冷态停机过程下的第三试验数据以及热态停机过程下的第四试验数据；根据第一试验数据、第二试验数据、第三试验数据以及第四试验数据确定汽轮机转子模态分析的验证结果。本申请适用于对汽轮机转子模态分析的验证。

技术领域

本申请涉及汽轮机技术领域，尤其涉及到一种汽轮机转子模态分析的验证方法及装置。

背景技术

根据汽轮机行业国际标准《API612石油、石化和天然气工业用汽轮机》中要求，汽轮机转子应进行转子模态验证试验。通过在转子上适当位置加重附加离心力，以激发其振动，并利用加重前、后转子振动数据矢量相减，得出在转子上附加外激励引起的振动。将此振动数据与转子理论模态对比，要求附加外激励引起的振动幅值小于理论预测值。

目前汽轮机转子模态分析验证试验的过程为：第一步、将汽轮机转子升速至跳闸转速，机组跳车停机，记录停机过程中轴振动的幅值和相位角度；第二步、根据转子模态分析中加重位置对转子加重；第三步、再次起车，在最大连续转速运转15分钟后升至跳闸转速，按第一步相同的方法记录停机过程中的幅值和相位；第四步、将第一步与第三步中记录的振动数据矢量相减；第五步、将第四步得出的实际结果与理论汽轮机转子模态分析进行对比。

然而上述汽轮机转子模态分析验证方法，加重重量过小转子激励不充分，会导致试验中出现信号干扰、支撑基础轻微变形等干扰因素；并且在转子未附加重量启动与附加重量启动之间，未消除转子热弯曲；转子在最大连续转速及跳闸转速运行的状态状不稳，转子未达到完全热膨胀状态，导致加重前后，造成机组振动变化的原因不仅有附加外激励的影响，同时也有转子未完全膨胀、轴承油膜不稳定等因素影响，导致试验结果与理论预测不符。因此上述汽轮机转子模态分析验证方法容易导致产品的试验合格率较低，无法满足汽轮机转子模态的分析验证的精确度要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种汽轮机转子模态分析的验证方法及装置，主要目的在于解决在对汽轮机转子模态分析时，容易导致产品的试验合格率较低，无法满足汽轮机转子模态的分析验证的精确度要求的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种汽轮机转子模态分析的验证方法，该方法包括：

获取加重前冷态停机过程下的第一试验数据以及热态停机过程下的第二试验数据；

通过低转速运行消除转子的热弯曲，并在判定转子振动稳定时按照OverhangMode模态进行加重处理；

若判定加重引起的激励振动充足，则提取加重后冷态停机过程下的第三试验数据以及热态停机过程下的第四试验数据；

根据所述第一试验数据、所述第二试验数据、所述第三试验数据以及所述第四试验数据确定汽轮机转子模态分析的验证结果。

优选地，所述获取加重前冷态停机过程下的第一试验数据以及热态停机过程下的第二试验数据，具体包括：

若判定转子在暖机转速稳定运行，则启动机组升速至最大连续转速，并在稳定第一预设时长后机组停机，获取冷态停机过程下的第一试验数据；

在判定机组完全停稳后，再次启动机组升速至所述最大连续转速，并在稳定第二预设时长后机组停机，获取热态停机过程下的第二试验数据。

优选地，所述通过低转速运行消除转子的热弯曲，并在判定转子振动稳定时按照Overhang Mode模态进行加重处理，具体包括：