[00137891]汽轮机转子热应力监测仪

当大容量火电机组参与调峰运行，由于频繁启动及大幅度负荷变化，机组要经常承受大幅度的温度变化，从而使汽轮机转子、汽缸等厚壁部件产生交变热应力，这导致机组部件的低周疲劳损伤，造成机组寿命消耗激增。在高温下运行的汽轮机转子，由于其直径随机组额定功率的增加而增大，热应力水平也随之抬高。大容量机组转子热应力和机组寿命管理已成为关注的热点。目前已投运的机组都是按基本负荷设计的，而没有考虑机组在非稳定工况下温度变化引起的交变热应力对转子的疲劳损伤，也没有考虑对机组寿命的影响，因此，对转子进行在线监测是解决大机组参与调峰并保证安全性问题和老龄机组延长寿命的关键措施。针对此种情况，黑龙江省电科院研制和开发了转子热应力监测仪。该监测仪由硬件数据采集与处理系统和软件机组寿命与转子应力计算两部分组成：硬件部分由插在工控机扩展槽内的PC插板组成。共有三块PC插板，分别是转速及信号处理板、具有32路输入通道的A/D采样板和转速测量板。在转速测量中，现场的信号为模拟信号，把现场所给信号经转速测量板隔离直流信号处理变为交流信号，交流信号经过比较器变为TTL信号。把TTL信号经8098高速输入输出口送入转速处理板，经软件计算出转速。软件是在Visua1C＋＋6.0环境下实现的。监测仪采集现场的待测信号，包括机组运行参数，如温度信号、压力信号等。可以计算并给出各种温升率值的变化图、转子内外表面的温差变化，给出转子危险点的热应力值及随时间的变化曲线。该仪器不仅可显示机组高中压转子的热应力水平，而且可以显示反映机组当前运行状态的运行参数，提供四种固定的数据分组图和一组自定义图。即温差图组、热应力图组、转子状态图组、数据表图组及自定义图组。该项目获黑龙江省电力公司科技进步二等奖。