汽轮机弹簧隔振监测报警系统及方法与流程

本申请涉及发电厂安全，具体涉及一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统及一种汽轮机弹簧隔振监测报警方法。

背景技术：

1、汽轮机基础一般采用岛式布置，即汽轮机基础与主厂房之间的结构断开，设隔振缝。为了提高发电效率，缩短锅炉至汽轮机输送高温高压蒸汽的距离，我国已经率先采用弹簧隔振技术，取消汽机基础与主厂房隔振缝，将汽轮机直接布置在主厂房的较高位置甚至锅炉支架内。由于汽轮机在启动、停机、宽负荷变化时，振动扰力变化较大，而弹簧隔振系统在长时间运行后，可能会发生松弛、磨损等问题。而汽轮机启动、停机、宽负荷变化以及弹簧隔振系统松弛、磨损等问题，会影响主厂房结构的安全性，然而目前市面上相关的监测系统并不完备，没有一个完整的汽轮机弹簧隔振监测报警系统技术。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统和一种汽轮机弹簧隔振监测报警方法。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统，适用于隔振系统，所述隔振系统包括用于固定汽轮机的弹簧隔振支座和基础台板，弹簧隔振支座上设有用于安装汽轮机的凹陷部，弹簧隔振支座固定于基础台板上，所述系统包括：检测单元，用于获取隔振系统的实时振动数据；其中，所述检测单元包括若干设于弹簧隔振支座上的第一检测装置和若干设于基础台板上的第二检测装置；分析单元，用于分析实时振动数据与预设参考数据的差异性是否大于阈值；报警单元，用于当实时振动数据与参考数据的差异性大于阈值时发出报警信号。

3、基于第一方面，在本申请一些实施例中，若干第一检测装置靠近凹陷部并沿凹陷部的长度方向对称设于凹陷部的两侧。

4、基于第一方面，在本申请一些实施例中，若干第二检测装置靠近弹簧隔振支座并沿弹簧隔振支座的长度方向对称设于弹簧隔振支座的两侧。

5、基于第一方面，在本申请一些实施例中，所述第一检测装置和第二检测装置为速度传感器、加速度传感器或位移传感器。

6、第二方面，本申请提供一种汽轮机弹簧隔振监测报警方法，适用于隔振系统，所述隔振系统包括用于固定汽轮机的弹簧隔振支座和基础台板，弹簧隔振支座上设有用于安装汽轮机的凹陷部，弹簧隔振支座固定于基础台板上，所述方法包括：获取隔振系统的实时振动数据；其中，振动数据采集自弹簧隔振支座上的第一测点和基础台板上的第二测点；分析实时振动数据与预设参考数据的差异性是否大于阈值；当实时振动数据与参考数据的差异性大于阈值时发出报警信号。

7、基于第二方面，在本申请一些实施例中，所述振动数据包括振动幅值。

8、基于第二方面，在本申请一些实施例中，多个第一测点靠近汽轮机的振源设置，各第一测点处分别安装有第一加速度传感器，各第一测点的加速度利用对应的第一加速度传感器分别获取；多个第二测点靠近汽轮机的振源设置，各第二测点处分别安装有第二加速度传感器，各第二测点的加速度利用对应的第二加速度传感器分别获取。

9、基于第二方面，在本申请一些实施例中，所述基础台板上设置有m个第二测点，所述弹簧隔振支座上设置有n个第一测点；所述分析实时振动数据与预设参考数据的差异性是否大于阈值，包括：通过如下公式计算第二测点与第一测点的互相关函数：

10、（1）

11、式（1）中，表示第i个第二测点与第j个第一测点间的互相关函数，代表第i个第二测点处的加速度时程函数，表示第j个第一测点处的加速度时程函数；基于第二测点与第一测点间的互相关函数幅值构建互相关函数幅值矩阵rxy：

12、（2）

13、式（2）中，表示第1个第二测点与第1个第一测点间的互相关函数的幅值；获取阈值矩阵；判断互相关函数幅值矩阵rxy中是否存在异常元素值，若存在，则判定实时振动数据与预设参考数据的差异性大于阈值；所述异常元素值与阈值矩阵中对应元素值的差值大于阈值。

14、基于第二方面，在本申请一些实施例中，所述阈值矩阵包括第一阈值矩阵和第二阈值矩阵，所述获取阈值矩阵，包括：将隔振系统的使用时间低于预设年限且汽轮机停机、宽负荷运行或开缸维修状态下的互相关函数幅值矩阵作为第一阈值矩阵；将隔振系统支座的使用时间低于预设年限且汽轮机正常运行下的互相关函数幅值矩阵作为第二阈值矩阵。

15、基于第二方面，在本申请一些实施例中，所述方法还包括：将异常元素值对应的第一测点标记为故障位置点；所述报警信号包括故障位置点信息。

16、本申请至少具备以下有益效果：

17、(1)实时监测：传感器的设置使本发明能够实时监测汽轮机弹簧隔振系统的振动，及时掌握隔振系统的运行状态；

18、(2)精准报警：当弹簧隔振系统的振动超过预设范围时，报警模块会及时发出警报，并且报警功能能够适应不同的工作环境和应用场景；

19、(3)增加使用寿命：本发明能够帮助及时发现、处理问题，避免机械故障，延长汽轮机的使用寿命。

20、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统，适用于隔振系统，所述隔振系统包括用于固定汽轮机的弹簧隔振支座和基础台板，弹簧隔振支座上设有用于安装汽轮机的凹陷部，弹簧隔振支座固定于基础台板上，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的汽轮机弹簧隔振监测报警系统，其特征在于，若干第一检测装置靠近凹陷部并沿凹陷部的长度方向对称设于凹陷部的两侧。

3.根据权利要求1所述的汽轮机弹簧隔振监测报警系统，其特征在于，若干第二检测装置靠近弹簧隔振支座并沿弹簧隔振支座的长度方向对称设于弹簧隔振支座的两侧。

4.根据权利要求1所述的汽轮机弹簧隔振监测报警系统，其特征在于，所述第一检测装置和第二检测装置为速度传感器、加速度传感器或位移传感器。

5.一种汽轮机弹簧隔振监测报警方法，适用于隔振系统，所述隔振系统包括用于固定汽轮机的弹簧隔振支座和基础台板，弹簧隔振支座上设有用于安装汽轮机的凹陷部，弹簧隔振支座固定于基础台板上，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的汽轮机弹簧隔振监测报警方法，其特征在于，所述振动数据包括振动幅值。

7.根据权利要求5所述的汽轮机弹簧隔振监测报警方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的汽轮机弹簧隔振监测报警方法，其特征在于，所述基础台板上设置有m个第二测点，所述弹簧隔振支座上设置有n个第一测点；所述分析实时振动数据与预设参考数据的差异性是否大于阈值，包括：

9.根据权利要求8所述的汽轮机弹簧隔振监测报警方法，其特征在于，所述阈值矩阵包括第一阈值矩阵和第二阈值矩阵，所述获取阈值矩阵，包括：

10.根据权利要求8所述的汽轮机弹簧隔振监测报警方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本申请涉及发电厂安全技术领域，具体涉及一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统及方法一种汽轮机弹簧隔振监测报警系统，适用于隔振系统，所述隔振系统包括用于固定汽轮机的弹簧隔振支座和基础台板，弹簧隔振支座上设有用于安装汽轮机的凹陷部，弹簧隔振支座固定于基础台板上，所述系统包括：检测单元，用于获取隔振系统的实时振动数据；分析单元，用于分析实时振动数据与预设参考数据的差异性是否大于阈值；报警单元，用于当实时振动数据与参考数据的差异性大于阈值时发出报警信号。采用本申请提供的系统及方法，可及时掌握隔振系统的性能状态，保证隔振系统的使用的安全性。

技术研发人员：李飒岩,张研,郭小农,罗健,胡晓花,张兴军,酒大雷,雷浩洋
受保护的技术使用者：国家能源集团新能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19