[发明专利]叶片异常检测装置、叶片异常检测系统、旋转机械系统以及叶片异常检测方法

说明书

一种叶片异常检测装置、叶片异常检测系统、旋转机械系统以及叶片异常检测方法，叶片异常检测装置具有：振动取得部(52)，其在转子的转速变化时与所述转速一起取得蒸汽涡轮的振动；频率解析部，其基于振动取得部(52)的取得结果进行频率解析，而取得动叶片列的各转速下的固有振动频率；接触转速取得部(54)，其基于频率解析部的解析结果取得成为临界的接触转速，该临界为相邻的动叶片的护罩彼此相互接触的状态和相互离开的状态的临界；以及判断部(55)，其基于由该接触转速取得部(54)取得的接触转速判断动叶片列是否异常。

技术领域

本发明涉及叶片异常检测装置、叶片异常检测系统、旋转机械系统以及叶片异常检测方法。

本申请基于2017年3月28日向日本申请的特愿2017-063267号而主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

例如蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械具有：旋转轴；以及动叶片列组，其包括设置于该旋转轴的外周的多个动叶片列。在旋转机械运转时，测量旋转的动叶片列的振动。通过进行这种测量，能够验证动叶片列的振动特性是否依照设计计划。另外，能够确认由运转条件的变化引起的动叶片的振动特性的变化，从而能够实现涡轮制品的可靠性的提高。

例如，在专利文献1中公开有如下技术：在不与动叶片接触的静止部设置位移传感器，通过该位移传感器监视动叶片的振动。

特别是，在动叶片的叶片高度大的低压级多应用非接触监视器，该非接触监视器从静止侧测量各动叶片的通过时间并运算该结果而计算动叶片的振动方式以及振动量。

另外，在专利文献2中公开有在与转子滑动接触的静止部设置振动检测部的技术。例如，通过将作为振动检测部的加速度计设置于轴承箱，由该加速度计检测传递到该轴承箱的来自叶片列组的振动。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2003-177059号公报

专利文献2：日本特开昭53-28806号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献1所记载的技术中，特别是在动叶片的叶片高度小的高压级，位移传感器的设置环境恶劣，并且动叶片的振动振幅小，因此不能够适当地监视振动。另外，存在如下情况：由于蒸汽或燃烧气体等工作流体的性质状态而位移传感器的检测值产生误差，不能够适当地检测振动。

另外，在上述专利文献2所记载的技术中，振动从动叶片列组传递至轴承箱，因此需要经由轴承油膜、轴承、轴承壳体等振动衰减要素。因此，信号本身的品质差，另外，由于暗振动使信号被屏蔽的可能性高。因而，任一项技术都难以容易地检测动叶片列的异常。

本发明提供能够容易地检测动叶片列的异常的叶片异常检测装置、叶片异常检测系统、旋转机械系统以及叶片异常检测方法。

用于解决课题的方案

本发明的第一方式涉及旋转机械的叶片异常检测装置，该旋转机械具备：旋转轴，其绕轴线旋转；转子，其具有由多个动叶片构成的动叶片列，该多个动叶片从该旋转轴呈放射状延伸并在前端具有护罩，所述叶片异常检测装置具有：振动取得部，其与所述转子的转速一起取得所述转速变化时的所述旋转机械的振动；频率解析部，其基于所述振动取得部的取得结果进行频率解析，而取得所述动叶片列的各转速下的固有振动频率；接触转速取得部，其基于所述频率解析部的解析结果取得成为临界的接触转速，该临界为相邻的所述动叶片的护罩彼此相互接触的状态和相互离开的状态的临界；以及判断部，其基于由该接触转速取得部所取得的接触转速判断所述动叶片列是否异常。