專利名稱：汽輪機葉片圍帶間隙監測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及蒸汽汽輪發動機工作參數的監測，特別是汽輪機圍帶和汽輪機隔板之間間隙的監測。
測定蒸汽汽輪發動機各種工作參數的設備早已存在。美國專利4644270揭示了這樣一種設備，該設備中有許多近程傳感器，監測導流槽附近各點處從蒸汽導流槽到汽輪機葉片頂端的間距。然而，這樣一種設備并不適用于閉式汽輪機葉片裝置。
已有技術中典型的閉式汽輪機葉柵10(
圖1)包括如下部分葉輪11、葉片12、圍帶塊13、凸尖14和隔板15，凸尖14是葉片12的一部分，用來將圍帶塊13固定在葉片12上，隔板15減少在汽輪機葉片12周圍流動而不是流過汽輪機葉片的蒸汽量。
隔板15和圍帶塊13之間的間隙不必太大，以免過量的蒸汽流過該間隙使汽輪機的效率減小。另一方面，圍帶塊13和隔板15的任何接觸都將使這些部件損壞。由于蒸汽汽輪機的動態特性和由此產生的壓力和溫度，在工作期間圍帶塊13和隔板15之間的間隙是變化的，因此，為了防止損壞轉動裝置，必須實時監測這一間隙。
為了減少蒸汽汽輪發動機系統的非定期停機狀態、保護汽輪發動機的部件，使用了能檢測和向工作人員報警異常工作狀態的監測系統。然而，由于閉式和開式汽輪機葉片的結構不同，后者所用的監測系統不適用于前者。因此，需要一種設備能夠指出什么時候圍帶塊13和隔板15之間的間隙已達到允許的最小間距。本發明提供了一種汽輪機葉片圍帶間隙監測系統。
本發明涉及汽輪機葉片圍帶間隙監測系統，該系統包括在動態條件下沿著每一圍帶塊對汽輪機固定部件和每一汽輪機葉柵中的圍帶塊之間的間隙進行多次測量的裝置，間隙測量裝置最好是由許多傳感器構成。該系統還包括對這些測量值求平均值以便對每一圍帶塊產生一平均間隙值的裝置，對每一圍帶塊的平均間隙值進行分析以便確定圍帶塊和汽輪機的固定部件之間的間隙何時接近臨界值的裝置，以及響應分析裝置的輸出裝置。
本發明以其廣泛形式存在于監測許多成列狀的汽輪機葉片圍帶塊和汽輪機固定部件之間間隙的方法及其設備之中，包括在動態條件下沿著每一圍帶塊對汽輪機的固定部件和每一圍帶塊之間的間隙進行多次測量的裝置;對上述測量結果求平均值以便對每一圍帶塊求出所測間隙的平均值的裝置;對上述每一圍帶塊的平均間隙值進行分析以便確定圍帶塊和汽輪機的相應的固定部件之間的間隙何時接近臨界值的裝置;以及響應上述分析裝置顯示臨界條件和表明必須采取矯正措施的輸出裝置。
本發明的一個實施例是關于汽輪機葉片圍帶間隙監測系統，其中的分析裝置將每一圍帶塊的平均間隙值與同一列的兩相鄰的圍帶塊的平均間隙值進行比較，這樣就能檢測任一圍帶塊間隙值的變化。
本發明的另一個實施例是關于汽輪機葉片圍帶間隙監測系統，其中的用于分析的裝置通過對在同一列的每一圍帶塊的平均間隙值求平均，計算出一平均列間隙值。為了檢測某圍帶塊的間隙是否減小，將每一圍帶塊的平均間隙值與平均列間隙值相比較。
根據本發明的再一個實施例，汽輪機葉片圍帶間隙監測系統的分析裝置將每一圍帶塊的平均間隙值與一預定臨界間隙值相比較，這樣任一圍帶塊平均間隙值向這一臨界值的逼近就能被檢測出來。
本發明還與在動態條件下沿著每一圍帶塊通過多次測量汽輪機的固定部件和在每一汽輪機葉柵中的圍帶塊之間的間隙來監測汽輪機葉片圍帶間隙的方法有關。該方法包括如下步驟對測量結果求平均值以便對每一圍帶塊產生一平均間隙值，對每一圍帶塊的平均間隙值進行分析以便確定圍帶塊和汽輪機的固定部件之間的間隙何時接近臨界值，和響應此分析結果進行輸出。
本發明的汽輪機葉片圍帶間隙監測器可應用于使用了閉式汽輪機葉片的任何蒸汽汽輪機。在一含有高壓葉柵、中壓葉柵和低壓葉柵的典型的蒸汽汽輪機中，除了低壓葉柵中的最末葉柵外，所有的轉墩ざ莢諂渫馕в幸晃Т蛭諼Т楹推只墓潭ú考母舭逯潯３忠皇實奔湎妒侵匾模孕枰庋桓魷低場８眉湎兜募跣贍芤鷂Т透舭逑嗷ヅ鱟玻鴰滴Т透舭濉Ｆ只鍍湎都嗖庀低辰嶁壓ぷ魅嗽弊⒁馕Т透舭逯浼湎兜牧俳縑跫⒂紗朔樂蠱只考乃鴰怠 從下面通過實例和附圖對一最佳實施例的描述，可對本發明有更深入的理解。
圖1表示現有技術的閉式汽輪機葉柵;
圖2表示應用了本發明的方法及其設備的閉式汽輪機葉柵;
圖3為應用了本發明的方法及其設備的蒸汽汽輪機的剖面圖;
圖4為圖2的汽輪機葉柵裝置的剖面圖;
圖5為根據本發明的技術所實現的汽輪機葉片圍帶間隙監測系統;
圖6為表示由圖5所示的汽輪機葉片圍帶間隙監測系統中的微處理器所執行的各步驟的流程圖;
圖7為表示由圖5所示的汽輪機葉片圍帶間隙監測系統中的微處理器所執行的各步驟的另一實施例的流程圖;
圖8為表示由圖5所示的汽輪機葉片圍帶間隙監測系統中的微處理器所執行的各步驟的另一實施例的流程圖;
圖9為圖2的汽輪機葉柵裝置的另一實施例的剖面圖;
圖10表示在圖9所示的汽輪機葉柵裝置中使用的圖5所示的汽輪機葉片圍帶間隙監測系統的微處理器所執行的各步驟的流程圖;
圖11A和11B分別表示均勻和非均勻汽輪機葉片圍帶變形。
圖2為應用了本發明的方法及其設備來監測汽輪機圍帶間隙的閉式汽輪機葉柵10。用相同的標號來表示各附圖中的同一部件。正如圖1所示的那樣，汽輪機葉片通過葉輪11連接到轉子16，凸尖14是葉片12的一部分，用來將圍帶塊固定在葉片12上，隔板15減少在汽輪機葉片12周圍流動而不是流過流輪機葉片12的蒸汽量。圖2還畫出了傳感器21，它是測量圍帶塊13和隔板15之間的間隙的裝置。傳感器21可以是可變阻抗傳感器，或者可采用能讀出間距的任何實用方法，包括但并不限于微波或光學法。美國專利第4644270號描述了一種能夠承受蒸汽汽輪機內部惡劣環境的傳感器。圖2進一步畫出了一附加參考傳感器19，傳感器19和轉子16上的標號20一道，能夠在轉子16每轉動一周時輸出一輸出信號，并且是判別一特定圍帶塊13的裝置。這樣一種參考信號在汽輪機技術中是眾所周知的。
圖3所示的蒸汽汽輪機18的每一汽輪機葉柵10設置一傳感器21。轉子16帶動由相應于汽輪機18的高壓級、中壓級和低壓級而具有不同尺寸的葉片12組成的許多汽輪機葉柵10，汽輪機隔板系統15包圍著所有的葉柵10。
圖4是圖2所示的汽輪機葉柵10裝置的部分的剖面圖。傳感器21位于葉柵10的平面之內并且在圍帶塊13和凸尖14表面之上。傳感器21設置在蒸汽流過汽輪機葉片12的直接通道之外，防止傳感器很快腐蝕。因為隔板15相對于傳感器21的位置不變，而且傳感器21測量從其邊緣到圍帶塊13的間距，所以能夠確定圍帶塊13到隔板15的間隙。
本發明的汽輪機圍帶間隙監測系統30示于圖5。由圖2的傳感器21測出的圍帶塊13和隔板15之間的間隙被模-數轉換器33轉換成數字信號，然后該數字信號被微處理器31取樣。微處理器31既對這些測量值求平均，又對這些測量值進行分析，還能夠將圍帶間隙數據顯示給操作人員并且通過輸出接口32啟動汽輪機保護操作。
圖5所示的系統30的運行情況可用圖6的流程圖來表示。流程圖從第40步開始，在此步驟里，圖5的微處理器31用已知的數據采集技術在動態條件下通過圖2的傳感器21環繞每一圍帶塊13對圍帶間隙的大小多次取樣。被取樣的測量值將表現出圍帶-凸尖-圍帶-凸尖-圍帶-缺口的形式，這是圖2的圍帶塊13的表面特性所致。因為凸尖14的高度大于圍帶塊13的高度，而且因為圍帶塊13可在高度不超過凸尖14時因過度變形而接觸隔板15，所以測出的最小間隙并不表示圍帶塊13表面和隔板15之間的實際湎丁Ｒ虼耍匭攵悅懇晃Т 3進行多次測量并且在圖6所示的流程圖的第41步里由微處理器31計算出代表圍帶塊13表面和隔板15之間的間距的平均間隙值(LN)。測量取樣速率必須足夠高(在凸尖14之間進行三或四次取樣)以便既獲得圍帶塊13表面到隔板15的間距的有代表性的平均值，又清楚地指出了凸尖14的邊緣，使得在計算平均間隙(LN)時不使用這些測量值。
必須指出，在圍帶塊13非均勻變形的情形下，平均間隙值(LN)可能不代表圍帶塊13表面和隔板15之間的最小間距。圖11A表示圍帶塊13均勻變形，圍帶塊13的兩端的間距A相等;圖11B表示圍帶塊13非均勻變形，在圍帶塊13一端的間距B小于在圍帶塊13另一端的間距A。在圍帶塊13出現非均勻變形的情況下，圍帶塊13上任意兩個凸尖14之間的圍帶塊13表面到隔板15的最小間距必須作為該圍帶塊13的平均間隙值(LN)。在圖6流程圖的第41步中，微處理器判斷某一圍帶塊13表面到隔板15的間距大小是否表示圍帶塊13非均勻變形，然后用圍帶塊13表面到隔板15的最小間距來替代平均間隙值(LN)。
為了區別由圍帶塊13到隔板15間隙的變化或由汽輪機轉子16的位置變化引起的平均間隙值的中間變化，微處理器在第42步中計算平均圍帶塊間隙(LN)和兩相鄰圍帶塊13的平均圍帶塊間隙值(LN-1，LN+1)之間的差值(△LN-1，△LN+1)第43步計算平均圍帶塊間隙值(LN)和兩相鄰圍帶塊13的平均圍帶塊間隙值(LN-1，LN+1)之間的變化率(LR)。微處理器31在第44步中用公式TD=｜ 1/(LR) ｜×LN估算損壞時間(TD)，其中LR是剛描述過的變化率，LN是平均圍帶塊間隙，LR被限制為負值，相應于平均圍帶塊間隙值(LN)的減少。為了提醒操作者注意平均圍帶塊間隙(LN)和兩相鄰圍帶塊13的平均圍帶塊間隙值(LN-1，LN+1)之間差值的任何進一步變化，在第45步輸出并顯示間隙差值(△LN-1，△LN+1)的絕對值、變化率(LR)和預計損壞時間(TD)。
微處理器31在第46步將間隙差值(△LN-1，△LN+1)的絕對值與臨界間隙差值(△LCR)相比較，該臨界間隙差值(△LCR)是在圍帶塊13和隔板15之間接觸的危險已顯著增大時的平均圍帶塊間隙(LN)與兩相鄰圍帶塊13的平均圍帶塊間隙值的偏離值。開始可將臨界間隙值設定為0.75到1毫米(30到40mils)。微處理器31在第46步還將預計損壞時間(TD)與臨界損壞時間(TCR)相比較，該臨界損壞時間(TCR)是在防止汽輪機18損壞時為了使保護操作能有效地實行在損壞出現之前必須提前啟動保護操作的最短時間。臨界間隙差值(△LCR)和臨界損壞時間(TCR)存儲在數據庫里。如果這些比較表明圍帶間隙差值(△LN-1，△LN+1)大于臨界間隙差值(△LCR)或預計損壞時間(TD)小于或等于臨界損壞時間(TCR)，則微處理器31通過向操作者報警啟動第47步的保護操作，然后將程序控制返回到第40步，否則，程序控制直接返回到第40步。對每一汽輪機葉柵10的每一圍帶塊13都完成這一過程。
圖7和圖8的流程圖表示本發明有關確定圖2中圍帶塊13到隔板15間距的臨界變化的另一實施例。圖7的第50和第51步，圖8的第60步和第61步分別與圖6的第40和第41步相同。在圖7的第52步中，圖5的微處理器31計算平均列間隙(LA)，然后，第53步計算平均列間隙(LA)和平均圍帶塊間隙(LN)之間的差值(△L)，第54步計算平均圍帶塊間隙(LN)和平均列間隙(LA)之間的變化率(LR)，第55步，微處理器31象圖6所示那樣估算損壞時間(TD)。為了提醒操作者注意平均圍帶塊間隙(LN)和平均列間隙(LA)之間差值的任何進一步變化，在第56步輸出并顯示圍帶間隙差值(△L)的絕對值、變化率(LR)和預計損壞時間(TD)。
微處理器31在第57步將圍帶間隙差值(△L)的絕對值與圖6所述的臨界間隙差值(△LCR)相比較，微處理器31在第57步還將預計損壞時間(TD)與也在圖6前述的臨界損壞時間(TCR)相比較。如果這些比較表明圍帶間隙差值(△L)大于臨界間隙差值(△LCR)，或預計損壞時間小于或等于臨界損壞時間(TCR)則微處理器31通過向操作者報警啟動第58步的保護操作，然后將程序控制返回到第50步，否則，程序控制直接返回到第50步。對每一汽輪機葉柵10的每一圍帶塊13都完成這一過程。
現在轉到圖8的流程圖。圖5的微處理器31在第62步計算平均圍帶塊間隙(LN)和預定最小臨界間隙值(LMIN)之間的變化率(LR)，最小臨界間隙值(LMIN)相應于圍帶塊13和隔板15之間的接觸的危險已顯著增大時的圍帶塊13到隔板15的間距。最小臨界間隙值(LMIN)存儲在數據庫里。第63步中，微處理器31象圖6所述的那樣估計損壞時間(TD)。為了提醒操作者注意平均圍帶塊間隙和預定最小臨界間隙值(LMIN)之間差值的任何進一步變化，在第64步輸出并顯示平均圍帶塊間隙(LN)、變化率(LR)和預計損壞時間(TD)。
微處理器31在第65步將平均圍帶塊間隙(LN)與最小臨界間隙值(LMIN)相比較，微處理器31在第65步還將預計損壞時間(TD)與圖6所述的臨界損壞時間(TCR)相比較，如果這些比較表明平均圍帶塊間隙(LN)小于最小臨界間隙值(LMIN)、或預計損壞時間(TD)小于或等于臨界損壞時間(TCR)，則微處理器31通過向操作者報警啟動第66步的保護操作，否則，程序控制直接返回到第60步。對每一汽輪機葉柵10的每一圍帶塊13都完成這一過程。
在剛描述的本發明后兩個實施例的任一個中，為了使微處理器31能識別轉子16的軸線相對于汽輪機隔板15的軸線已有一移動，可能需要在與第一個傳感器21的位置完全相反處設置第二個傳感器21。與平均圍帶塊間隙(LN)正在減小的圍帶塊13的位置完全相反的圍帶塊13的平均圍帶塊間隙的相應增大表明轉子16軸線的移動而不是某一圍帶塊13和隔板15之間的間隙的減小。沿著隔板周界成90度角設置的四個傳感器21將檢測轉子16的水平和垂直移動。
不均勻膨脹，也就是說由于汽輪機轉子16相對于汽輪機隔板15的膨脹而引起的圖3所示蒸汽汽輪機18沿著其軸向的位移，會對本發明系統30的應用產生不良影響。圍帶塊13可能會偏離開傳感器21。圖9所示的本發明的另一個實施例就是用來克服由于不均勻膨脹所產生的問題的。圖9是與圖4所示的裝置相似的汽輪機葉柵10裝置的剖面圖。但是，本發明的這一實施例使用了兩個傳感器21，每一個傳感器位于隔板15之內，與汽輪機葉柵10在同一平面。傳感器21在隔板15內的設置保證即使在最嚴重的不均勻膨脹情況下，至少有一個傳感器總位于部分圍帶塊13之上。蒸汽汽輪機18的每一汽輪機葉柵10設置兩個傳感器21。
圖5所示的系統30應用于圖9所示的發明實施例時的操作情況可用圖10的流程圖來完成。流程圖從第70步開始，在此步驟里圖5的微處理器引用已知的數據采集技術在動態條件下通過圖9的每一傳感器21環繞每一圍帶塊13，對圍帶間隙的大小多次取樣。在第71步計算相應于由每一傳感器21取樣的圍帶塊間隙大小的平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)，在第72步將平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)與間隙有效值(Lv)相比較，間隙有效值(Lv)是基于汽輪機葉片12和圍帶塊13的最小外圍尺寸的最大有效間隙讀數。間隙有效值(Lv)存儲在數據庫里。平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)大于間隙有效值(Lv)，表明汽輪機葉柵10已完全偏離開了傳感器21，因此將相應于該傳感器21的平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)宣布為無效。如果這些比較表明平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)大于間隙有效值(Lv)，則程序控制繼續執行第73步，在此步驟里選擇有效的平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)，然后程序控制分別繼續執行圖6、圖7或圖8流程圖之一中的第42步、第52步或第62步。
如果第72步的比較確定了任一平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)都無效，則程序控制繼續執行第74步，在此步驟中微處理器31分析平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)以便檢測這些值的同步變化。平均圍帶塊間隙值的同步變化表明汽輪機葉柵10相對在與隔板15的平面相垂直的平面內的兩傳感器已有移動。這點對圖9所示的發明的實施例來說很重要捎詿釁 1設置在圍帶塊13的外部，圍帶塊13在與隔板15的平面相垂直的平面內的移動將使某傳感器21檢測出大于圍帶塊13表面到隔板15的實際間隙的間隙值來。如果出現平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)的同步變化，微處理器則在第75步選擇兩平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)的較小者來代表圍帶塊13表面到隔板15的實際間隙，然后程序控制分別繼續執行圖6、圖7或圖8流程圖之一中的第42步、第52步或第62步。如果不出現平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)的同步變化，微處理器31則在第76步對平均圍帶塊間隙值(LN1、LN2)求平均值以便獲得一個平均圍帶塊間隙值(LN)，然后程序控制分別繼續圖6、圖7或圖8流程圖之一中的第42步、第52步或第62步。
雖然在此用典型的實施例描述了本發明，但對本領域的技術人員來說，許多的改進和變化都是顯而易見的，所有這些改進和變化由說明書和下述的權利要求書所覆蓋。
附圖所用標號的識別說明標號圖對圍帶間隙大小進行取樣406計算平均圍帶塊間隙(Ln) 41 6計算平均圍帶塊間隙差值(｜△Ln-1｜，｜△Ln+1｜) 42 6計算變化率(Lr) 43 6計算預計損壞時間(Td) 44 6輸出并顯示456｜△Ln-1｜＞△Lcr或｜△Ln+1｜＞Lcr或Td≤Tcr 46 6采取保護操作(一般報警)476對圍帶間隙大小進行取樣507計算平均圍帶塊間隙(Ln) 51 7計算平均列間隙(La) 52 7計算圍帶間隙差值(｜△L｜)537計算變化率(Lr) 54 7計算預計損壞時間(Td) 55 7輸出并顯示567｜△L｜＞△Lcr或Td≤Tcr577采取保護操作(一般報警)587對圍帶間隙大小進行取樣608
附圖所用標號的識別說明標號圖計算平均圍帶塊間隙(Ln)618計算變化率(Lr)628計算預計損壞時間(Td)638輸出并顯示648Ln＜LmTn或Td≤Tcr 65 8采取保護操作(一般報警)668對圍帶間隙大小進行取樣7010計算平均圍帶塊間隙值(Ln1、Ln2) 71 10Ln1＞Lv或Ln2＞Lv 72 10選擇有效平均圍帶塊間隙值7310檢測平均圍帶塊間隙值的同步變化7410選擇最小平均圍帶塊間隙值7510計算平均圍帶塊間隙值的平均值7610
權利要求
1.具有許多以環列形式固定在轉子之上的、通常為輻射狀的葉片的汽輪機，至少在每一環列中的一些葉片被至少一環形圍帶塊連接在一起，監測成列狀的許多汽輪機葉片圍帶塊和汽輪機的固定部件之間的間隙的系統包括在動態條件下沿著每一圍帶塊多次測量汽輪機的固定部件和每一圍帶塊之間的間隙的裝置(21)；對上述測量結果求平均以便對每一圍帶塊求得一被測間隙的平均值的裝置(31)；對上述每一圍帶塊的平均間隙值進行分析以便確定圍帶塊和相應的汽輪機的固定部件之間的間隙何時接近臨界值的裝置；和響應上述分析裝置顯示臨界條件和表明必須采取矯正措施的輸出裝置。
2.根據權利要求1所述的系統，其中上述分析裝置(31)包括將上述每一圍帶塊的平均間隙值與同列中兩相鄰圍帶塊的上述平均間隙值相比較的裝置。
3.根據權利要求2所述的系統，其中上述分析裝置在圍帶塊和汽輪機的固定部件之間發生接觸前的相應一段時間內還計算每一圍帶塊的上述平均間隙值和同列中兩相鄰圍帶塊的上述平均間隙值之間的變化率。
4.根據權利要求1所述的系統，其中上述分析裝置包括對一列中所有上述間隙值求平均以便求得一平均列間隙值的裝置，平均列間隙值與每一圍帶塊的上述平均間隙值相比較。
5.根據權利要求4所述的系統，其中上述分析裝置在圍帶塊和汽輪機的固定部件之間發生接觸前的相應一段時間內還計算每一圍帶塊的上述平均間隙值和上述平均列間隙值之間的變化率。
6.根據權利要求1所述的系統，其中上述分析裝置包括存儲與上述每一圍帶塊的平均間隙值相比較的預定臨界間隙值的存儲器裝置。
7.根據權利要求6所述的系統，其中上述分析裝置在圍帶塊和汽輪機的固定部件之間發生接觸前的相應一段時間內還計算每一圍帶塊的上述平均間隙值和上述預定臨界間隙值之間的變化率。
8.根據權利要求1所述的系統，其中上述用于測量上述間隙的裝置包括位于葉柵平面內、平行于汽輪機轉軸的一個傳感器。
9.根據權利要求1所述的系統，其中圍帶塊具有表面特性，上述平均裝置包括通過區別相應于不同的汽輪機葉片圍帶表面特性來計著每一圍帶塊的上述平均間隙值的裝置。
10.根據權利要求9所述的系統，其中圍帶塊在其表面有許多汽輪機葉片凸尖，其中圍帶塊表面特性包括汽輪機圍帶區和汽輪機葉片凸尖。
11.根據權利要求1所述的系統，其中用于測量上述間隙的上述裝置包括每一葉柵中有兩個位于汽輪機的固定部件之內、平行于汽輪機轉軸的傳感器。
12.根據權利要求11所述的系統，其中汽輪機包括汽輪機葉片轉子，并且其中上述系統還包括用于確定葉柵是否因汽輪機葉片轉子的軸向膨脹而偏離了上述某一傳感器、而使得上述系統使用上述另一傳感器的測量值的裝置。
13.根據權利要求11所述的系統，還包括用于確定圍帶塊是否相對于在與汽輪機的固定部件的平面相垂直的平面內的上述兩傳感器有一移動、以便使上述系統使用上述測量值的最小值的裝置。
14.根據權利要求1所述的系統，其中用于測量上述間隙的上述裝置包括每一葉柵有四個沿著汽輪機固定部件的周界以90度間隔位于葉柵平面之內、平行于汽輪機轉軸的傳感器。
15.根據權利要求1所述的系統，還包括許多汽輪機葉柵和許多包圍著轉動圍帶的汽輪機隔板，并且用于測量上述間隙的上述裝置包括每一葉柵中有一個位于葉柵平面內平行于汽輪機轉軸的傳感器。
16.根據權利要求1所述的系統還包括響應上述分析裝置啟動汽輪機保護操作的裝置。
17.根據權利要求16所述的系統，其中上述啟動汽輪機保護操作的裝置包括響應上述分析裝置產生操作者報警信號的裝置。
18.具有許多以環列形式固定在轉子之上的、通常為輻射狀的葉片的汽輪機內，至少在每一環列中的一些葉片被至少一環形圍帶塊連接在一起，監測成列狀的許多汽輪機葉片圍帶塊和汽輪機固定部件之間的間隙的方法，包括如下步驟在動態條件下沿著每一圍帶塊多次測量汽輪機的固定部件和每一圍帶塊之間的間隙;對上述測量結果求平均以便對每一圍帶塊求得一平均間隙值;對上述每一圍帶塊的平均間隙值進行分析以便確定圍帶塊和汽輪機的固定部件之間的間隙何時接近臨界值;對上述分析作出響應以便確定表明必須采取矯正措施的任何臨界條件。
19.根據權利要求18所述的方法，其中上述分析步驟包括將上述每一平均間隙值與同列中兩相鄰圍帶塊的上述平均間隙值相比較。
20.根據權利要求18所述的方法，其中上述分析步驟包括對一列中的所有上述間隙值求平均以便求得一平均列間隙值，平均列間隙值與每一圍帶塊的上述平均間隙值相比較。
21.根據權利要求18所述的方法，其中上述分析步驟包括將上述平均間隙值與預定臨界間隙值相比較。
22.根據權利要求18所述的方法，其中上述平均步驟包括通過區別相應于不同的圍帶表面特性的測量結果來計算每一圍帶塊的上述平均間隙值。
23.根據權利要求18所述的方法還包括確定葉柵是否已軸向移動。
24.根據權利要求18所述的方法，還包括響應上述分析步驟啟動汽輪機保護操作。
25.根據權利要求24所述的方法，其中啟動汽輪機保護操作步驟包括響應上述分析步驟產生操作者報警信號。
全文摘要
汽輪機葉片圍帶間隙監測系統，包括許多對汽輪機的固定部件和每一汽輪機葉柵中的圍帶塊之間的間隙作多次測量的傳感器，微處理器對測量結果求平均以便對每一圍帶塊求得一平均間隙值，然后，微處理器分析每一圍帶塊的平均間隙值以便確定圍帶塊和汽輪機的固定部件之間的間隙是否并且何時接近臨界值，根據以上分析輸出一表明臨界條件的信號。
文檔編號G01R31/02GK1038523SQ8810369
公開日1990年1月3日 申請日期1988年6月15日 優先權日1988年6月15日
發明者羅伯特李·奧斯博 申請人:西屋電氣公司