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电站汽轮机关键旋转部件智慧化监测技术研究

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成果主要完成人

唐敏锦、杨路宽、夏咸喜、金 晓、左敦桂、栾高灿、赖云亭、赵朋飞

项目概况

电站汽轮机属于电站站常规岛中最关键的设备之一。叶片承担着把蒸汽的热能转化为机械能的重要任务,是汽轮机中最重要的零部件之一,受高温、高压蒸汽的作用,工作中承受着较大的弯矩,尤其是末级叶片处于最为恶劣的湿蒸汽运行环境中。惠州电站厂1/2号机组汽轮机制造厂家为东汽,为提升机组效率,东汽设计制造的低压转子末级叶片选用了国内最长等级1828mm转子末级叶片,结构形式为整体拉筋凸台和阻尼围带,长叶片在离心力的作用下叶片有规律地变形从而使叶片拉筋凸台和叶顶围带相互接触,形成整圈自锁叶片结构,导致其设计、加工、装配极为复杂,存在“危险点多、频率敏感性高、影响因素多”等运行特点。本项目设计监测功能实验平台结构,调研市场上已有轴系监测功能实验台型号,对符合需求的监测功能实验台设计改造方案,添加相应模块,以满足智慧化技术监测功能实验平台功能需求。采购轴系监测功能实验台及相关设备(包括测速齿、联轴器、可更换轴承、可拆卸叶轮、轴封、管道、空压机、电动机、阻尼器、各类传感器等),根据设计图纸对其改造为智慧化技术监测功能实验平台。应用电站汽轮机智慧化技术监测功能实验平台对智慧化电站汽轮机扭振监测方案及叶片监测方案进行监测功能实验,检验方案的可行性,并对测试及实施方案进行优化,提高测试方案精度及可靠性,使智慧化技术可作为成熟的产品迈入电站市场,提高电站汽轮机的安全性及可控性。建立基于VPN的私有云平台,实现数据的安全传输。建立实时数据库及时序数据库,应用K-V键值对数据库技术,实现大量电站数据有序化长时存储。对汽轮机组设计、制造/安装、运行、退役等全生命周期数据的分析与挖掘,找寻数据间内在联系,训练适用于国产化电站汽轮机神经网络模型,用以研发新型智能化技术,指导发电企业对汽轮机组更好的进行运行状态评估、故障诊断、生产决策与控制。研究电站汽轮机部件老化情况,设计汽轮机延寿检测体系及智慧化在线监测方案。搭建延寿分析测试监测功能实验平台并安装智慧化在线寿命监测系统,购买达到寿命期的报废件,对报废件进行评估及寿命分析,结果作为初始条件输入在线寿命监测系统中。应用延寿分析测试平台对报废件进行热力耦合破坏性监测功能实验,验证延寿评估方案及监测方案的准确性,并优化智慧化延寿分析系统。