汽轮发电机组轴承动态标高在线检测系统设计与开发

摘要

汽轮发电机组轴系载荷分配的合理性影响机组运行的安全性和稳定性。影响轴系载荷分配的因素很多，轴承动态标高是主要原因之一。在机组运行过程中，不同位置轴承的状态受到不同因素影响，其标高变化规律各不相同。因此，为在冷态下进行轴承标高预调提供依据，确保轴系载荷合理分配，保证机组安全稳定运行，需要准确测量机组不同运行状态下的轴承动态标高变化。本文提出了一种新的标高动态检测的技术方案;基于LabVIEW软件开发平台，设计开发出汽轮发电机组轴承动态标高检测系统。
　　首先，从测量对象适应性、测量信号特征提取的准确性、现场检测条件的便利性三个方面来比较几种动态标高测量技术的优缺点，发现了特殊传感器支架测量法的优势与不足。本文对特殊传感器支架测量法进行了改进，并根据电涡流位移传感器工作方法原理，建立起了测量信号与动态标高值的数值转换模型。
　　其次，遵循检测系统设计原则，参考相应的国家设计规范、标准，借鉴经典的检测系统设计结构，从系统功能出发，进行汽轮发电机组轴承动态标高检测系统结构设计。通过对测量对象、测量信号特征、传感器安装现场环境等条件的分析，提出各个硬件设备的选型依据;对硬件系统进行了设计与优化选型，该系统主要组成部分有电涡流位移传感器、前置器、传感器安装支架、采集器等。
　　基于LabVIEW软件开发平台，从软件界面和功能模块两方面进行汽轮发电机组轴承动态标高在线检测系统的软件设计与开发。该软件系统主要包括数据采集模块、系统设置模块、信号处理模块、数据保存模块和历史数据回放模块等，该软件系统能实现轴承标高数据的采集、实时监测、数据保存及数据回放等功能。
　　最后，对软、硬件系统进行集成，并搭建了实验系统，从准确性、稳定性、误差修正三个方面进行实验验证，验证汽轮发电机组轴承动态标高测量系统的可行性。验证实验结果表明，本文开发的汽轮发电机组轴承动态标高测量系统具有测量准确、稳定性好的特点，且能修正温度引起的误差。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 轴承标高动态检测技术研究现状

1．2．1 轴承标高动态测量基本方法简介

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 国内研究现状

1．3 本文研究内容

第二章 轴承标高变化影响因素及标高预调方法

2．1 影响轴承动态标高的主要因素

2．1．1 机组运行状态对标高变化的影响

2．1．2 轴承标高变化与机组稳定运行的关系

2．2 轴承标高变化对轴承载荷分布的影响

2．2．1 轴承动态载荷量计算

2．2．2 轴承静态标高调整量计算方法

2．2．3 轴承静态标高调整策略

2．3 调整轴承动态标高的步骤

2．4 本章小结

第三章 轴承动态标高检测系统设计与硬件选型

3．1 轴承动态标高检测系统设计

3．1．1 系统功能设计

3．1．2 系统结构设计

3．2 轴承动态标高检测系统硬件设计与选型

3．2．1 硬件系统结构设计

3．2．2 关键硬件设备选型

3．2．3 传感器安装支架设计

3．3 本章小结

第四章 轴承动态标高检测系统应用软件开发

4．1 应用软件开发平台选择

4．1．1 常用工程软件开发平台

4．1．2 LabVIEW开发平台

4．2 应用软件总体设计

4．2．1 应用软件系统功能设计

4．2．2 应用软件流程结构设计

4．3 应用软件系统各功能模块

4．3．1 主界面开发

4．3．2 标高信号拾取

4．3．3 标高信号处理

4．3．5 数据保存与回放模块开发

4．4 软件使用说明

4．4．1 标高监测模块

4．4．2 历史数据回放模块

4．5 本章小结

第五章 轴承动态标高检测系统集成与实验室验证

5．1 轴承标高动态测量系统集成

5．1．1 硬件系统集成

5．1．2 软件系统集成

5．1．3 硬件与软件集成

5．2 轴承标高动态测量系统验证

5．2．1 实验目的

5．2．2 准确度验证

5．2．3 系统稳定性验证

5．2．4 温度误差修正验证

5．3 本章小结

全文总结

参考文献

致谢

附录