燃气轮机及其叶片监测系统技术方案

本申请关于一种燃气轮机及其叶片监测系统，所述系统包括：设置在机匣上的传感器装置，传感器装置包括对称布置的第一光纤传感器和第二光纤传感器，且两个传感器的探头出射光方向所在的反向延长线之间形成第一夹角，第一探头的顶端中心和第二探头的顶端中心之间形成第一间距；信号处理单元，用于获取叶片经过第一探头和第二探头之间的第二间距，根据第一夹角、第一间距和第二间距，确定第一探头和/或第二探头与叶尖之间的第三间距，并根据第三间距，监测叶片的振动情况。该系统的传感器装置通过一体化设计，降低了因传感器之间安装间距误差引入的时间误差，并且通过第三间距来监测叶片的振动情况，提高了监测叶片健康状态的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机及其叶片监测系统


[0001]本申请涉及燃气轮机
，尤其涉及一种燃气轮机及其叶片监测系统。

技术介绍

[0002]燃气轮机的旋转叶片作为关键部件，很容易在高温、高压、高转速和高载荷的运行环境下出现故障，影响燃气轮机的安全运行。相关技术中，通过光纤式叶尖定时装置监测旋转叶片的健康状态，但是光纤式叶尖定时装置需要在同切面周向安装三个及以上的定时传感器，而传感器之间的安装间距误差将引入时间误差，进而影响旋转叶片健康状态监测的准确性。
[0003]因此，如何提高监测旋转叶片健康状态的准确性是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的第一个目的在于提出一种燃气轮机的叶片监测系统，该系统的传感器装置通过一体化设计，降低了因传感器之间安装间距误差引入的时间误差，并且通过监测第一探头和/或第二探头与叶尖之间的第三间距，来监测叶片的振动情况，提高了监测叶片健康状态的准确性。
[0005]本申请的第二个目的在于提出一种燃气轮机。
[0006]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种燃气轮机的叶片监测系统，该系统包括：设置在机匣上的传感器装置，所述传感器装置包括对称布置的第一光纤传感器和第二光纤传感器，且所述第一光纤传感器的第一探头与所述第二光纤传感器的第二探头的出射光方向所在的反向延长线之间形成第一夹角，所述第一探头的顶端中心和所述第二探头的顶端中心之间形成第一间距；信号处理单元，用于获取所述叶片经过所述第一探头和所述第二探头之间的第二间距，根据所述第一夹角、所述第一间距和所述第二间距，确定所述第一探头和/或所述第二探头与叶尖之间的第三间距，并根据所述第三间距，监测所述叶片的振动情况。
[0007]本申请实施例的燃气轮机的叶片监测系统，包括：设置在机匣上的传感器装置和信号处理单元；其中，传感器装置设置在机匣上，包括对称布置的第一光纤传感器和第二光纤传感器，且第一光纤传感器的第一探头与第二光纤传感器的第二探头的出射光方向所在的反向延长线之间形成第一夹角，第一探头的顶端中心和第二探头的顶端中心之间形成第一间距；信号处理单元用于获取叶片经过第一探头和第二探头之间的第二间距，根据第一夹角、第一间距和第二间距，确定第一探头和/或第二探头与叶尖之间的第三间距，并根据第三间距，监测叶片的振动情况。由此，该系统的传感器装置通过一体化设计，降低了因传感器之间安装间距误差引入的时间误差，并且通过监测第一探头和/或第二探头与叶尖之间的第三间距，来监测叶片的振动情况，提高了监测叶片健康状态的准确性。
[0008]另外，本申请实施例提出的燃气轮机的叶片监测系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]根据本申请的一个实施例，所述信号处理单元获取所述叶片经过所述第一探头和所述第二探头之间的第二间距时，包括：获取所述第一光纤传感器记录的所述叶片经过时的第一时间；获取所述第二光纤传感器记录的所述叶片经过时的第二时间；获取所述燃气轮机的转子转速；根据所述第一时间、所述第二时间和所述转子转速，确定所述第二间距。
[0010]根据本申请的一个实施例，所述传感器装置，还包括：第一清吹管路，所述第一清吹管路的入风口靠近所述第一光纤传感器的接口设置，所述第一清吹管路的出风口靠近所述第一光纤传感器的第一探头设置，所述第一清吹管路用于吹走所述第一探头顶端的污染物，以实现对所述第一探头顶端污染物的清理。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述传感器装置，还包括：第二清吹管路，所述第二清吹管路的入风口靠近所述第二光纤传感器的接口设置，所述第二清吹管路的出风口靠近所述第二光纤传感器的第二探头设置，所述第二清吹管路用于吹走所述第二探头顶端的污染物，以实现对所述第二探头顶端污染物的清理。
[0012]根据本申请的一个实施例，第一清吹管路和第二清吹管路中的介质为压缩空气。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述传感器装置，还包括：传感器罩壳，所述第一光纤传感器的第一接口和第一探头，以及所述第二光纤传感器的第二接口和第二探头设置在所述传感器装置的表面。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述第一接口和所述第二接口所在的第一端面，与所述第一探头和所述第二探头所在的第二端面平行。
[0015]根据本申请的一个实施例，所述传感器装置，还包括：固定件，所述固定件用于将所述传感器装置固定在所述机匣上。
[0016]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种燃气轮机，包括：本申请第一方面实施例提出的燃气轮机的叶片监测系统。
[0017]本申请实施例的燃气轮机，通过上述的燃气轮机的叶片监测系统，将两个传感器进行一体化设计，降低了因传感器之间安装间距误差引入的时间误差，并且通过监测第一探头和/或第二探头与叶尖之间的第三间距，来监测叶片的振动情况，提高了监测燃气轮机叶片健康状态的准确性。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
[0020]图1是根据本申请实施例的燃气轮机的叶片监测系统的示意图；
[0021]图2是根据本申请一个实施例的燃气轮机的叶片监测系统的示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0023]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0024]下面参考附图描述本申请实施例的燃气轮机的叶片监测系统和燃气轮机。
[0025]图1是根据本申请实施例的燃气轮机的叶片监测系统的结构示意图。
[0026]如图1所示，本申请实施例的燃气轮机的叶片监测系统100，包括：传感器装置110和信号处理单元120。
[0027]其中，传感器装置110设置在机匣上，传感器装置110包括对称布置的第一光纤传感器111和第二光纤传感器112，且第一光纤传感器111的第一探头113的出射光1与第二光纤传感器112的第二探头114的出射光2方向所在的反向延长线之间形成第一夹角α，第一探头113的顶端中心和第二探头114的顶端中心之间形成第一间距a。信号处理单元120用于获取叶片经过第一探头113和第二探头114之间的第二间距b，根据第一夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机的叶片监测系统，其特征在于，包括：设置在机匣上的传感器装置，所述传感器装置包括对称布置的第一光纤传感器和第二光纤传感器，且所述第一光纤传感器的第一探头与所述第二光纤传感器的第二探头的出射光方向所在的反向延长线之间形成第一夹角，所述第一探头的顶端中心和所述第二探头的顶端中心之间形成第一间距；信号处理单元，用于获取所述叶片经过所述第一探头和所述第二探头之间的第二间距，根据所述第一夹角、所述第一间距和所述第二间距，确定所述第一探头和/或所述第二探头与叶尖之间的第三间距，并根据所述第三间距，监测所述叶片的振动情况。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元获取所述叶片经过所述第一探头和所述第二探头之间的第二间距时，包括：获取所述第一光纤传感器记录的所述叶片经过时的第一时间；获取所述第二光纤传感器记录的所述叶片经过时的第二时间；获取所述燃气轮机的转子转速；根据所述第一时间、所述第二时间和所述转子转速，确定所述第二间距。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器装置，还包括：第一清吹管路，所述第一清吹管路的入风口靠近所述第一光纤传感器的接口设置，所述第一清吹管路的出风口靠近所述第一光纤传感器的第一探...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕新，章旋，王金建，赵瑜，沈新军，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：