[发明专利]用于显示透平机旋转叶轮叶片振动状况的监视系统

说明书

本发明涉及一种用于显示旋转叶轮上大量叶片的振动状况的监视系统，该系统包括：

a)一个固定的传感装置，该传感装置具有至少一个配属于叶轮的传感器和一个与该传感器相连的脉冲发生器，该脉冲发生器用于产生传感器脉冲，该传感器脉冲标定叶片通过传感器的时间点，

b)一个配属于叶轮的标志信号发生器，每当叶轮处于一个确定的零点位置时，该标志脉冲发生器就产生一个标志脉冲，

c)一个分析处理装置，该分析处理装置具有一个分配模块，传感器脉冲和标志脉冲被输往该分配模块，该分配模块用于在考虑标志脉冲的情况下把每个传感器脉冲分配给产生该传感器脉冲的叶片，并且把每个叶片的传感器脉冲转换成表明叶片振动状况的振动数据，

d)一个具有显示振动数据的显示媒介的显示装置。

在M.Gloger在1990年12月13日在埃森市召开的1990年VGB汽轮机和汽轮机运作专题会议(VGB-Fachtagng Dampfturbinen undDampfturpinenbetriet 1990)的会议报告第4.1至4.11页中发表的题为“叶片振动的非接触式检测技术”(“Beriihrungslose Schaufelschwingungsme Btechnik”)和论文和美国专利US4,934,192和欧洲专利EP0 327 865 A2中分别公开了一种此类的监视系统。

本发明特别涉及对在透平机的常规运行过程中出现的叶片振动状况的显示，这些振动状况根据方案设计在某些运行状况下或在任何运行状况下会给叶片造成很大负荷。

在M.Gloger、K.H.Neumann、D.Bergmann和H.Termuehlen合写的题为“新式低压透平叶片-一种可靠的和高效的设计结构(Advan-ced LP Turbine Blading-A Reliable and Highly Efficient Des-ign)”的论文中描述了叶片的设计方案，特别是对低压蒸汽透平的叶片的设计方案。该论文1992年公开于在美国佐治亚州亚特兰大召开的“1992年联合发电国际会议(1992 International Joint Pow-er Generation Conference)”，并由ASME Power Division以印刷形式发表。在这篇论文中也可看到一种用于显示本文开始所述类型的大量叶片的振动状况的监视系统。

在M.Gloger的论文“叶片振动的非接触式检测技术”中描述了用于显示透平机中的叶片的振动状况的监视系统的其它结构。这篇论文的全部内容被纳入本说明书中。

美国专利US4,934,192和欧洲专利EP0 327 865 A2公开了用于检测透平叶片振动的系统。按照其中的第一个文献，用两个轴向相继布置的传感器，首先检测了透平叶片的轴向振动，即垂直于透平叶片旋转平面的振动，该些叶片安装于一个旋转的叶轮上；此外，也能检测切向振动，即透平叶片旋转平面上的振动。传感器获得的测量值被分析处理，有选择地绘制成图线并被检测是否导致报警。按照所述的第二个文献，从由相应的传感器获得的导致透平叶片振动的数据中得出关于因振动累积造成透平叶片材料疲劳的结论。

美国专利US4,604,699涉及一种用于采集、分析处理和显示数据的系统，但不是与在电站中的应用联系在一起，而是与观测地震相关联。

以上部分中所述的和引用的现有技术文献中所述类型的、迄今为止所有的监视系统适于对透平机，如透平和透平压缩机中的叶片进行临时性的检测，这些系统不适于在透平机的常规运行中对透平机进行持续的监控。因此，这些监视系统不能用于检测叶片会在某些运行状况下出现的、增大的负荷，而基于叶片复杂的对振动的形成关系重大的几何因素和叶片具有的结构，该增大的负荷几乎是不能足够精确地预测的。尤其是在偶而出现与设计的工作条件有差异的工作条件下，无法避免在叶片上出现具有增大的、可能是危险的振幅的振动。

因此，本发明的目的在于提供一种用于显示转动叶轮上的大量叶片的振动状况的监视系统，该监视系统可连续显示振动状况，特别是可及时显示因振动而造成的叶片负荷增大状况，以便在叶片受到损害之前，特别是在叶片的寿命受到损害之前能使导致振动的运行状况被终止。该监视系统特别适于连续监视叶片，也能有利地为每个叶片连续显示重要的振动数据或为显示做准备。

本发明的目的是这样实现的，提供一种用于显示转动叶轮上的大量叶片的振动状况的监视系统，其包括如下部分：