[发明专利]汽轮机的汽流激振抑制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机机组技术领域，特别是涉及一种汽轮机的汽流激振抑制方法和系统。

背景技术

汽轮机机组工作过程中，为提高机组热效率，通常会采取提高蒸汽参数(压力和温度)和减小密封间隙的措施，随着高压缸进汽密度和蒸汽流速不断增大，蒸汽作用在高压转子上的切向力对动静间隙、密封结构以及转子与汽缸对中度的敏感度提高，增大了作用在高压转子上的激振力，进而使得轴承稳定性降低，严重时，会由于汽轮机内部汽流激振力激励下引起转子超常振动，即引发汽流激振，影响机组的安全运行。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种方便在机组调试期间运行的汽轮机的汽流激振抑制方法和系统。

一种汽轮机的汽流激振抑制方法，包括如下步骤：

获取汽轮机的转子的轴振信号，生成振动趋势图和振动频谱图；

根据所述振动趋势图和振动频谱图预判高负荷下是否存在汽流激振的隐患；

若是，则获取振动突变前后转子中心位置的变化，生成突变矢量图；

根据预设的阀门调节方案对汽轮机进行阀门调节试验，得到各阀门调节方案对应的转子中心位置变化的变更矢量图；

选取与所述突变矢量图呈反对称的变更矢量图，并将选取的变更矢量图对应的阀门调节方案作为最终阀门开启方案。

一种汽流激振的抑制系统，包括：

信号采集模块，用于获取汽轮机的转子的轴振信号，生成振动趋势图和振动频谱图；

分析模块，用于根据所述振动趋势图和振动频谱图预判高负荷下是否存在汽流激振的隐患；

处理模块，用于在存在汽流激振的隐患时，获取振动突变前后转子中心位置的变化，生成突变矢量图；

测试模块，用于根据预设的阀门调节方案对汽轮机进行阀门调节试验，得到各阀门调节方案对应的转子中心位置变化的变更矢量图；

选择模块，用于选取与所述突变矢量图呈反对称的变更矢量图，并将选取的变更矢量图对应的阀门调节方案作为最终阀门开启方案。

上述的一种汽流激振的抑制方法，通过对高负荷下是否出现汽流激振进行预判，当存在汽流激振的隐患时，根据阀门调节试验选取一组使得转子中心的位置变化与振动突变时转子中心的变化方向相反的阀门调节方案，即通过动态调整转子中心位置，在低负荷下让转子中心位置沿着振动突变的转子中心位置变化的反对称方向偏移，以补偿高负荷状态下的转子中心位置突变，进而抑制振动，提高了机组调试期间对汽流激振抑制的便利性。

附图说明

图1为各喷嘴组气流对转子的作用力的图；

图2为本发明汽流激振的抑制方法的较佳实施例的流程图；

图3为1瓦轴振信号的振动趋势图；

图4为1瓦轴振信号的振动频谱图；

图5为2瓦轴振信号的振动趋势图；

图6为2瓦轴振信号的振动频谱图；

图7为图1所示根据振动趋势图和振动频谱图预判高负荷下是否存在汽流激振的隐患的具体流程图；

图8为1瓦X方向轴振信号的瀑布分析图；

图9为图1所示获取振动突变前后转子中心位置的变化，生成突变矢量图的具体流程图；

图10为振动突变的突变矢量图；

图11为一实施例中图1所示根据预设的阀门调节方案对汽轮机进行阀门调节试验，得到各阀门调节方案对应的转子中心位置变化的变更矢量图的具体流程图；

图12为阀门调节试验的更改阀序图；

图13为阀门调节试验中1瓦和2瓦的变更矢量图；

图14为图12所示其中一更改阀序的变更矢量图；

图15为另一实施例中图1所示根据预设的阀门调节方案对汽轮机进行阀门调节试验，得到各阀门调节方案对应的转子中心位置变化的变更矢量图的具体流程图；

图16为本发明汽流激振的抑制系统的较佳实施例的模块图；

图17为图13所示分析模块的具体单元图；

图18为图13所示处理模块的具体单元图；

图19为图13所示测试模块的具体单元图。

具体实施方式

汽轮机是将蒸汽的能量转化为机械功的旋转式动力机械，通常作为发电用的原动机。

理论上，蒸汽通过汽轮机的各高压阀门控制的喷嘴组对转子的作用力如图1所示。高压阀门有四个，分别为一号阀门、二号阀门、三号阀门和四号阀门。阀门开启时，不平衡汽流力在转子上产生附加载荷。当不平衡汽流力足够大时，轴系的稳定性被破坏从而激发转子的振动。