汽轮机空负荷试验外部热膨胀位移检测方法与流程

本发明属于汽轮机检测技术领域。

背景技术：

汽轮机制造完成后出厂前需进行空负荷性能验证试验。空负荷试验时需对汽轮机外部结构(外缸、基架等)进行热膨胀位移检测，确认是否满足汽轮机启机及试验的设计要求，保证汽轮机试验安全及稳定性。

汽轮机热膨胀位移通常使用位移传感器及配套数据采集设备进行数据检测和采集，每处测点均需配备位移传感器、测量线路及数据采集箱，另还需要专门的数据检测、采集软件，造价及存放维护成本高，增加了汽轮机空负荷试验成本。不同型号汽轮机测量时需对测量设备及测量通道重新布置，布置周期较长。

技术实现要素：

本发明是为了解决在对汽轮机进行热膨胀位移检测时存在检测成本高和检测周期长的问题，提出了一种汽轮机空负荷试验外部热膨胀位移检测方法。

本发明所述汽轮机空负荷试验外部热膨胀位移检测方法，具体包括：

步骤一、根据汽轮机空负荷试验外部热膨胀检测位置绘制测点布置图；

步骤二、根据测点布置图布置测量仪表；

步骤三、对所有测量仪表进行调零；记录测量仪表的初始状态；

步骤四、汽轮机进行空负荷实验，获取测量仪表的测量读数，完成检测；

其中，获取测量仪表的测量读数的时间为：汽轮机预热20min后，汽轮机热启动前，汽轮机达到最高额定转速时，汽轮机停机前，汽轮机停机盘车15min后和汽轮机完全冷却停止盘车后。

步骤一中所述的测点的位置为：

进一步地，汽轮机前轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交点处布置两个测点；汽轮机后轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交点处布置两个测点；汽轮机汽缸前部台板前端端面左右两侧对称布置两个轴向测点和两个径向测点；汽轮机汽缸后部台板后端端面左右两侧对称布置两个轴向测点和两个径向测点。

进一步地，步骤二中所述根据测点布置图布置测量仪表的具体方式为：采用支架和磁力座，支架固定在汽轮机基础底座上，所述支架用于固定磁力座，测量仪表安装在磁力座上，测量仪表指针指到测点位置处。

本发明所述方法的采用常规测量工具进行数据检测，降低检测成本；对测点布置、数据检测、采集过程进行技术规范，保证检测数据准确性；检测方式便于布置，减少试验安装周期。本检测方法适用于各型汽轮机出厂空负荷验证试验。

附图说明

图1是本发明所述汽轮机测点布置侧视图；

图2是本发明所述汽轮机测点布置俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述汽轮机空负荷试验外部热膨胀位移检测方法，具体包括：

步骤一、根据汽轮机空负荷试验外部热膨胀检测位置绘制测点布置图；

步骤二、根据测点布置图布置测量仪表；

步骤三、对所有测量仪表进行调零；记录测量仪表的初始状态；

步骤四、汽轮机进行空负荷实验，获取测量仪表的测量读数，完成检测；

其中，获取测量仪表的测量读数的时间为：汽轮机预热20min后，汽轮机热启动前，汽轮机达到最高额定转速时，汽轮机停机前，汽轮机停机盘车15min后和汽轮机完全冷却停止盘车后。

本实施方式中，汽轮机预热20分钟后测量可以得出汽轮机未运行时受热膨胀位移的上升阶段数据，汽轮机热启动前测量可以得出汽轮机未运行时受热膨胀位移的上升阶段数据，汽轮机达到最高额定转速时测量可以得出汽轮机运行状态下热膨胀位移的最大数据，汽轮机停机前测量可以得出汽轮机运行状态下热膨胀位移的下降阶段数据，汽轮机停机盘车15min后测量可以得出汽轮机运行停止后热膨胀位移的下降阶段数据，汽轮机完全冷却后测量可以确认汽轮机热膨胀位移数据是否恢复到初始状态。通过这些节点的测量，可以有效得出汽轮机从初始到预热、运行、停机、冷却的各关键阶段的热膨胀位移数据，对绘制汽轮机热膨胀位移曲线及技术分析提供有效数据支撑。

进一步地，如图1和图2所示，汽轮机前轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交点处布置两个测点(测点1和测点2)；汽轮机后轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交点处布置两个测点(测点3和测点4)；汽轮机汽缸前部台板前端端面左右两侧对称布置两个轴向测点(测点5和测点7)和两个径向测点(测点6和测点8)；汽轮机汽缸后部台板后端端面左右两侧对称布置两个轴向测点(测点9和测点11)和两个径向测点(测点10和测点12)。

本实施方式汽轮机前轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面两个相交点处的两个测点及汽轮机后轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面两个相交点处的两个测点可以有效测量汽轮机轴承标高变化。汽轮机汽缸前部台板前端端面(与汽轮机中心线垂直)左右两侧对称布置两个轴向测点，两侧端面(与汽轮机中心线平行)对称布置两个径向测点；汽轮机汽缸后部台板端面也按上述方式布置测点，共计8处。此8处测点可以有效测量汽轮机汽缸前后左右四个方向的位移变化。

本发明中，测量前检查人员将全部百分表指针调零，记录初始状态。测量仪表由专人看护，无关人员不得碰触测量仪表。汽轮机试验开始后检查人员记录测量仪表读数及测量时间。主要测量节点为：汽轮机预热20min后；汽轮机热启动前；汽轮机达到最高额定转速时；汽轮机停机前；汽轮机停机盘车15min后；汽轮机完全冷却停止盘车后。其余测量节点可根据不同机型汽轮机试验要求进行调整。

进一步地，步骤二中所述根据测点布置图布置测量仪表的具体方式为：采用支架和磁力座，支架固定在汽轮机基础底座上，所述支架用于固定磁力座，支架可根据现场实际布置情况进行制作，测量仪表安装在磁力座上，测量仪表指针指到测点位置处。

本发明采用支架与汽轮机基础底座固定连接，使测量仪表磁力座固定在支架上，测量仪表保持稳固，不受主汽轮机试验台架振动影响，测量表指针指到测点位置处。

本发明解决其技术问题的方法为1、选取汽轮机本体合适位置做为测点，绘制测点布置图。主要测点如下：①汽轮机前轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交处布置两个测点，汽轮机后轴承座的前、后轴承中心线延伸线与中分面相交处布置两个测点，共计4处。用于测量汽轮机前后轴承座标高变化。②汽轮机汽缸前部台板前端端面(与汽轮机中心线垂直)左右两侧对称布置两个轴向测点，两侧端面(与汽轮机中心线平行)对称布置两个径向测点；汽轮机汽缸后部台板端面也按上述方式布置测点，共计8处。用于测量汽轮机前后台板位移变化。2、根据测点位置制做测量仪表安装支架。仪表安装支架主要用于前后轴承座标高测量仪表使用，以保证仪表稳固，测量准确。测量仪表安装时可适当焊接挡板以用于固定测量仪表。汽轮机前后台板位移测点处可用压板、垫块布置简易安装台，用于测量仪表安装使用。3、布置测量仪表。将测量用百分表布置到各测点位置附近，百分表磁力座吸附到安装在支架或安装台上，用挡板进行固定，百分表指针按测量要求指在测量点处的精加工表面或螺栓上表面上，如无合适精加工表面则钳工打磨测量位置处毛坯至圆滑表面。4、测量前检查人员将全部百分表指针调零，记录初始状态。汽轮机试验开始后试验人员记录测量仪表读数及测量时间。

本发明的有益效果是：保证了汽轮机空负荷试验外部热膨胀位移数据的检测要求同时降低了检测成本，减少了试验安装周期，通用性强，适用于各型汽轮机空负荷验证试验。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。