基于激光干涉原理ap1000汽轮机通流间隙控制研究

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1、第57卷第6期汽轮机技术V01．57No．62015年12月TURBINETECHNOLOGYDec．2015基于激光干涉原理的AP1000汽轮机通流间隙控制研究高志清，杨宇，屠攀。，刘国柱(1国核工程有限公司，上海200233；2上海发电设备成套设计研究院，上海200240；3三门核电有限公司，三门317109)摘要：提出一种基于激光干涉原理，在转子和汽缸分离情况下，测量汽轮机通流间隙的新方法，通过搭建其中的测长、测角、移站测量模型并结合实际测量系统进行简化，导出了使用此方法所涉及的基本算法。AP1000依托项目汽轮机总装、安装阶段通流

2、间隙测量与控制的实践表明，与传统工艺相比，该方法准确度高，省时省力，具有相当大的推广价值。关键词：汽轮机；间隙测量；激光干涉原理分类号：Tl(266文献标识码：A文章编号：1001-5884(2015)06-0437-03StudyontheControlofAP1000SteamTurbineFlowPathClearancebasedonthePrincipleofLaserInterferenceGAOZhi．qing，YANGYu，TUPan，LIUGuo．zhu(1StateNuclearPowerEngineeringComp

3、anyLimited，Shanghai200233，China；2ShanghaiPowerEquipmentResearchInstitute，Shanghai200240，China；3SanmenNuclearPowerCompanyLimited，Zh~iang317109，China)Abstract：Proposedanewmethodofmeasuringsteamturbine’Sflowpathclearancewhiletherotoranditscasingareintheseparatedconditions．Th

4、roughbuildingthekinematicsmodelsofspacemeasuring，angelmeasuring，transferstationmeasur-ingfirst，andthensimplifiedincombinationwiththeactualmeasuringsystem．Astheresults，obtainedthebasicalgorithmofusing,thismethod．Themeasuringpracticeofsteamturbine’SflowpathclearanceintheAPl

5、000self-reliancesuppo~projectassemblyandinstallationphaseshows，thatthenewmethodismoreaccurate，moreeficientandhascertainpromotionvalue．Keywords：turbine；measuringclearance；principleoflaserinterference靶球和固定在测量部位的反射靶球等组成。图1为测量头0前言结构示意图。以测取径向通流间隙为例，将测量头固定在汽缸内近似处于原转子位置的双列导轨上的可滑

6、动小车，系统为AP1000核电技术两个依托项目配套生产的’4台汽将自动捕捉事先固定在汽封齿上反射靶球的位置并采点测轮机，在制造厂总装时，采用了一种基于激光干涉原理，以汽量。根据激光入射和反射所需时间，获得汽封齿与跟踪仪定轮机间隙控制系统(TCCS，TurbineClearanceControlSystem)位中心之间的测长数据；根据光学码盘传感器获得靶球所在命名的新方法。相对于传统通流测量⋯来说，是一种全新的测点位置的水平方位角和俯仰角两个测角数据。以上数据免装配、非接触式测量方法J。借助该方法，在制造厂总装时可保持转子和汽缸分离，仅对汽

7、缸及缸内部件进行合实缸装配，即可实现通流间隙的精准测量与调整。现场安装时仅需完成汽缸找正，结合结构特点设定一个与未来大修时可比照的半实缸状态，且在此状态下做好通流间隙安装阶段的记录，为以后的大修提供历史参考数据即可，无需对通流间隙做进一步调整，从而大幅度缩减安装工期。1激光跟踪仪原理、模型及算法1．1测量头几何结构及工作原理：里由载查激光测量头的可移动小车及其导轨、发射图1测量头几何结构收稿日期：2015-09-23作者简介：高志清(1966-)，男，甘肃兰州人，高级工程师，从事汽轮机安装和调试技术研究。438汽轮机技术第57卷通过转换计

8、算减去已知转子各对应部位加工尺寸，便可得到式(4)即为激光干涉仪测长公式。通流间隙值。1．3激光干涉测角模型及算法这里的测长和测角值，实际是反射靶球中心点的球坐标图4为常用的光学码盘传感器测角