Спосіб гасіння коливань ротора парової турбіни

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для гашения колебаний ротора (Р) при работе паровой турбины (Т)„ Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний Р за счет компенсирующих колебаний К, возбуждаемых с помощью органов парораспределения Т. Для гашения колебаний Р Т по результатам измерения колебаний Р формируется синхронная асимметрия давления пара на лопатки Т в радиальной плоскости относительно оси вращения Р. Для этого используется система парораспре* деления Т в качестве возбудителя компенсирующих колебаний Р путем формирования соответствующих колебаний давлення пара в системе парораспределения Т относительно требуемого уровня по мощности. 2 ил. Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для гашения колебаний ротора при работе паровой турбины. Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний ротора за счет компенсирующих колебаний 1 возбуждаемых с помощью органов парораспределения „ На фиг„ 1 представлена схема устройства, реализующего способ гашения колебаний ротора паровой турбины; на 4иг. 2 - вид А на фиг о 1. Устройство, реализующее способ гашения колебаний ротора паровой турбины, содержит турбину 1, ротор 2 с лопатками, вращающийся в опорных подшипниках 3, регулирующие клапаны 4-9, управляемые соответственно исполнительными устройствами 10-15, пре ооразователь 16 радиальных: колебаний ротора 2 (например, вихретоковый)„ подключенный на один из двух входов синхронного детектора 17, другой вход которого подключен через фазовращатель 18 к формированию 19 опорного сигнала. Кроме того, выход формирователем 19 опорного сигнала подключен на входе фазорасщепителя 20 на три фазы нормированных напряжений (по числу пар сопел парораспределения). Выход синхронного детектора 17 соединен с потенциальными входами функциональных преобразователей 21-23 и с входом управления фазовращателя 18, другие входы функциональных преобразователей 21-23 соединены с соответствующими выходами фазорасщепителя 20. Каждый из функциональных преобразователей 21—23 выходом соединен с входами со (22) 24,06,88 (46) 30.03.90. Бгал. № 12 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта (72) Ю.П. Косинов, М.Ф. Квашин, Л.Д. Метелев и В.И. Цыбулько (53) 621.165(088,8) (56) Заявка Японии № 60-69215, кл. F 01 D 17/24, 1987. СП ел СО 1553736 р а з о в а т е л е й 21-23 после умножения ответствующего усилителя 24-26 мощс и г н а л а , поступающего на их потенциности, КаЖДЫЙ ИЗ КОТОрЫХ П Я Ь М ВЫХОр МЕ альные входы с выхода синхронного д е Д М подключен к соответствующему и с О тектора 17, на соответствующий единичполнительному устройству 11, 13 и 15, ный (нормированный) сигнал, п о с т у п а а инверсным к исполнительным устройющий с выходов фазорасщепителя 20, ствам 10, 12 и 14 с о о т в е т с т в е н н о . формируются сигналы управления в в и Клапаны 4-9 парораспределения турбид е : U* = Asin(wt +cp,), U 4 = A ны 1 соединены соответственно с сопло+ i?j) и U 3 - Asin(wt +q>%). При выми камерами 27-32. 1 фактически осуществляется операция Способ гашения колебаний р е а л и з у е т разложения оборотной составляющей ся следующим образом. колебаний ротора 2 по направлению пар сопловых камер 30 и 27, 32 и 29_, Ротор 2 турбины 1 за счет подвода 28 и 31 с о о т в е т с т в е н н о . Эти управляпара постоянного (заданного) по вели15 ющие сигналы усиливаются й с о о т в е т чине давления к сопловым камерам ствующих усилителях 24-26 мощности, 27-32 ч е р е з регулирующие клапаны каждый из которых имеет прямой и ин4-9 соплового парораспределения, упверсный выход, т . е . на выходе каждого раляемые исполнительными устройстваиз усилителей 24—26 мощности имеется ми 10-15, приводится во вращение с 20 два одинаковых синусоидальных с и г н а частотой to . Радиальные колебания ла в противофазе, с прямых выходов ротора 2 преобразователем 16 преобрасигнал подается на исполнительные зуются в электрический сигнал в виде устройства 11, 13 и 15, управляющие U ( t ) = Asin(Wt +Ц0 + Z U j ( t ) , клапанами 5, 7 и 9, а с инверсных 25 выходов тех же усилителей 24-26 мощгде А - амплитуда оборотной с о ности подается на исполнительные у с т ставляющей колебания р о ройства 10, 12 и 14, которые управлятора; ют клапанами 4, 6 и 8 с о о т в е т с т в е н н о . if - начальная фаза колебания В р е з у л ь т а т е на установленный ( з а д а н ротора; ный) уровень давления пара в сопловых Uj(t) - j-я составляющая колеба- 30 камерах налагаются колебания давления ний ротора. пара с частотой со вращения ротора 2 Сигнал U ( t ) подается на первый вход синхронного детектора 17. На второй его вход через фазовращатель 18 с формирователя 19 поступает опор- 35 ныйсигнал с частотой G) , сформированный по метке на роторе (метка не п о к а з а н а ) . Фазовращатель 18 работает в режиме автоподстройки по максимуму сигнала A(t>0, который равен амплиту- 40 де А при (> = о£, г д е о і - начальная фа[ за опорного сигнала. Сигнал с выхода синхронного детектора 17, пропорциональный амплитуде А оборотной с о с т а в - 4 5 ляющей, подается на потенциальные входы функциональных преобразователей 21-23, иа функциональные входы к о т о рых с выходов фазорасщепителя 20 п о дается синусоидальный сигнал единич- 50 ной амплитулы и частоты в виде т р е х фазного напряжения. Этот трехфазный сигнал со сдвигами фаз q>, s Cf2 и tf ь , совпадающими с радиальными направлениями расположения пар сопловых к а мер 30 и 27, 32 и 2 9 , 28 и 3 1 , выда- 55 ется в виде Uoi= 1 o ' s i n ( u t +Ч>,), U 0 2 = = 1 o -sin((0t +4> г ), U o 3 ( t ) = 1 0 -sin(w t + На выходе функциональных цреоб и с амплитудой, пропорциональной амплитуде А оборотной составляющей к о лебаний ротора 2, Созданные к о л е б а ния давления пара относительно у с т а новленного значения в сопловых к а м е рах 30 и 27, 32 и 2 9 , 28 и 31 приводят к появлению на спрофилированных по сечению и по высоте лопатках сил и моментов, возбувдающих колебания ротора 2 . Суммирование на плоскости этих гармонически изменяющихся с час™ тотой и> и амплитудой А колебаний д а в ления п а р а , сдвинутых по фазе (по времени) и по направлению в плоскости, приводит к появлению синхронной асимметрии давления пара относительно оси вращения ротора 2 в виде вращающегося с частотой С вектора д а в л е О ния пара с модулем, величина к о т о р о го пропорциональна амплитуде А. Таким образом, ввиду т о г о , что сопловые камеры 27-32 конструктивно смещены в пространстве в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора 2, н а л о жение на установленный уровень д а в л е ния пара в каждой сопловой камере 1553736 ний ротора паровой турбины за счет малых колебаний давления пара, сформиподавления колебаний ротора, вызванрованных по результатам измерения ных не только колебаниями давления радиальных колебаний-ротора, позволяпара перед турбиной, но и другими приет создавать компенсирующие колебачинами, например разбалансировкой ния ротора и использовать систему ротора. Снижение колебаний ротора'-парораспределения в качестве возбудиспособствует повышению надежности ,теля компенсирующих колебаний ротора турбоустановки и уменьшению вредного паровой турбины, например, вызванных разбалансом ротора. ю влияния вибрации на обслуживающий персонал. Наличие в системе парораспределения турбины диаметрально противопоФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ложных сопловых камер 30 и 27, 32 и 29, 28 и 3t позволяет относительно Способ гашения колебаний ротора заданного уровня давления пара, не 15 паровой турбины путем поддержания изменяя расхода пара, создавать проза органами парораспределения давлен тивофазные когебанил давления пара ния пара па заданном уровне, соответв диаметрально противоположных отноствующем режиму работы турбины, о тсительно оси вращения точках ротора л и ч а ю щ ч й с я тем, что, с 2 турбины, что достигается подачей 20 целью повышения эффективности гашения управ гтяющих сигналов с прямого и инколебаний ротора, одновременно с подверсного выходов усилителей 24-26 мощдержанием за органами парораспределености на исполнительные устройства ния давления пара на заданном уровне Ю и 11, 12 и 13, 14 и 15 соответствекно. Это позволяет уменьшить ампли- 25 производят измерение колебаний рототуду колебаний давления пара в соплора, по результатам которого путем вых камерах 2 7-32 в два раза для созвоздействия на органы парораспределедания компенсирующего колеба ния ротония турбины изменяют давление яара ра нужной интенсивности. на лопатки, синхронно вращенш> ротоПредлагаемый способ позволяет по- 30 ра и ассиметрично в плоскости, высить эффективность гашения колебадакулярной оси вращения ротора. 1553736 ЧИЛІ Редактор О. Спесивых Составитель В. Кириллов Техред М.Ходанич " Корректор Л. Бескид Заказ 445 Тираж 422 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская ч а б . , д . А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101