[发明专利]改善再循环管道系统振动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电厂技术领域，特别涉及一种改善再循环管道系统振动的方法。

背景技术

火电厂给水再循环管道具有结构复杂、工况及荷载较多(水击、空化)等特点。

给水再循环管道管系的振动为较为常见的现象，其振动的激励主要有：

流体稳态激励，如水泵以固定转速打入循环水时，介质对管道形成的周期性脉动激励；

暂态激励，如突然关闭阀门时，管道内流体的流速突变引起流体压力骤变而形成的压力波激励，通常也称为“水击现象”，往往能听到管道内流体发出一种沉重的锤击声。

工作状态下，管系在管体-流体的流固耦合作用下，经常会发生不同程度的振动，尤其是当管系的局部走向或支吊架设置不合理，使得管系自身的固有频率与流体激振频率相近时，管系振动尤为强烈。

暂态激励属于暂态现象，对于管系影响较大的为流体稳态激励和管体流固耦合作用下产生的振动。振动对管道系统的危害很大，它将导致支吊架松动失效，使管道局部发生疲劳破坏、大大缩短材料的使用寿命。当振动的强度达到管道材料的疲劳极限时管道将破坏，使管内工质泄漏，威胁电厂的安全生产运行。

尤其是，我国电力工业当前迅猛发展，新建电厂机组容量和参数大大提高，主力机型已由原来的300MW变为600MW，且已有多家电厂投运了800MW和1000MW的高效超临界机组。由于管道内工质参数的改变及热力系统复杂程度的提高，致使电厂部分管道振动程度进 一步加剧。

有鉴于此，亟待提供一种方案，以改善电厂的再循环管道系统的振动，减小振动对管道的破坏，保证电厂安全运行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种改善再循环管道系统振动的方法，该方法能够有效减小振动对管道的破坏，保证电厂的安全运行。

本发明所提供的改善再循环管道系统振动的方法，包括下述步骤；

模拟再循环管道系统的管系模型，根据管系模型分别获取管系与介质综合时的模拟停机固有频率、管系在流固耦合作用下的模拟开机固有频率；

设置实际检测管系振动的传感器，并分别在停机以及开机两种状态下，对所述管系施以激振力，根据传感器的检测值，分别获取管系停机状态下的实际停机固有频率、开机状态下的实际开机固有频率；

比较分析模拟停机固有频率、实际停机固有频率，以及模拟开机固有频率、实际开机固有频率，获得修正系数，继而获得目标开机固有频率；

目标开机固有频率＝修正系数*模拟开机固有频率；

根据目标开机固有频率，获得对应的各阶振型，继而获取各振型下的振型最大点位置；

在上述的各振型最大点位置增设支吊架。

本发明通过模拟和实际检测的方式，对停机固有频率和开机固有频率进行比对分析，最终获得与真实的开机固有频率最接近的目标开机固有频率，从而更为准确地分析出振型最大点位置，并在此处增设支吊架以改变此处的固有频率，加强此处的强度，避免振动使其变形，减少破坏。可见，该方案能够在确实需要减振的位置增设支吊架，即有的放矢地加固管道，从而将振动减小到最低，保证电厂的运行安全。

可选地，

修正系数∂=∂12+∂222]]>

其中，

修正系数α1＝实际停机状态固有频率/模拟停机状态固有频率；

修正系数α2＝实际开机状态固有频率/模拟开机状态固有频率。

可选地，所述管系的外部包覆有保温材料层，检测实际开机固有频率时，将传感器设于管系上裸露在外的阀体处；检测实际停机固有频率时，拆除所述保温材料层，在管系外部设置多个所述传感器。

可选地，所述传感器为加速度传感器；在阀体X、Y、Z向均布置所述传感器，阀体在X、Y、Z任一方向为圆面时，在所述圆面位置安装振动传递装置，振动传递装置的内侧与所述圆面匹配，外侧与振动传感器匹配。