[01380706]大功率汽轮发电机组转子与支撑部件状态检测与故障控制关键技术

本项目属于蒸汽工程、机械动力学与振动和信号检测技术相结合的交叉学科。其主要科技内容由如下几个方面组成： 1、大功率汽轮发电机组滑动轴承动态标高在线测量新技术 大型汽轮发电机组各轴承标高的微小变化都会引起转子动力学特性的剧烈变化,甚至引起严重事故。由于机组的外形、轴系与支撑结构非常复杂,现场测量条件差,使得轴承动态标高的现场测量问题一直难以解决。本项目利用具有自主知识产权的动态标高测量装置,成功地解决了大型汽轮发电机组轴承动态标高的现场测量难题。通过理论研究和多台300MW、600MW汽轮发电机组现场试验研究,探明了大型汽轮发电机组轴承标高动态变化的影响因素及变化规律,为控制轴系标高的异常变化提供了技术指导,同时为机组轴系与支撑系统的优化设计和现场检修提供了重要的参考依据。 2、大功率汽轮发电机组滑动轴承润滑状态声发射检测技术 当轴承载荷、润滑油温（黏度）、供油压力、轴瓦与轴颈同心度及轴瓦表面粗糙度等发生变化时,会引起轴承润滑状态恶化,导致油膜失稳,甚至发生轴颈与轴瓦之间的接触摩擦故障。轴承润滑状态恶化时,相应的声发射特征参数发生剧烈变化。本项目研究了滑动轴承声发射信号的产生机理,提出了定量表征滑动轴承润滑状态的三个声发射信号特征新指标;通过理论与实验研究,获得了滑动轴承声发射信号特征参数与轴承润滑状态之间的定量关系,提出了滑动轴承润滑状态声发射检测与诊断方法。利用该研究成果研制出了汽轮发电机组滑动轴承润滑状态在线检测与诊断系统。该系统性能稳定,信号检测灵敏度高,现场适应性强,能快速、准确反映滑动轴承的润滑状态,为滑动轴承的润滑故障控制提供检测依据。 3、大功率汽轮机叶片振动检测与阻尼减振技术 汽轮机运行过程中叶片振动检测和叶片振动控制问题是仍当今本领域未完全攻克的技术难题。为了使设计出来的阻尼减振结构具有最佳的减振效果和良好的气动特性,需要研究带阻尼减振结构长叶片的复杂运动描述方法、叶片的动力学行为以及减振结构的减振效果,从理论研究和实验研究中找到长叶片围带阻尼减振器结构设计的优化方法。本成果开发出了一套旋转叶片的振动检测系统,并用该技术研究大功率汽轮机带减振结构叶片的动力特性、检验减振效果,在此基础上提出了一种大功率汽轮机长叶片阻尼减振结构的优化设计理论与方法。本项目的研究成果,在汽轮机叶片振动的在线检测、阻尼减振结构的优化设计、降低叶片动应力、提高叶片运行的安全可靠性方面,不但具有重要的理论价值,而且具有重要的应用价值。 本项目研究期间,公开发表学术论文30余篇,申请并获得国家专利6项,培养硕士研究生10名。项目研究成果在湖南省多家电厂应用实施,产生较为明显的经济效益,并为大型汽轮发电机组的安全可靠运行提供了重要的技术保障,具有重要的社会效益。