摘要:当前,我国市场经济体制不断改革创新,在火力发电行业市场竞争压力不断增大,企业想要更好地生存和发展,就必须要采取延长设备使用寿命等措施降低生产成本。火电发电动力以汽轮机为主,必须要对汽轮机检修足够重视。以往汽轮机检修以周期性检查方式为主,或者当有故障情况出现后给予检修,这种检修方式已经逐渐无法满足当前社会发展过程中在电力方面实际需要。状态检修属于一种先进检修方式,将其应用在汽轮机检修中,能够提高汽轮机保护有效性,维持汽轮机的持续稳定运行,本文就此展开了研究分析。
关键词:状态检修;汽轮机检修;应用
引言
目前,在汽轮机检修中,状态检修得到了广泛的应用和推广,是提高汽轮机运行水平的重要方式,这已经成为电力企业内部共同关注的话题之一。要想确保汽轮机良好的运行效果,就必须要高度重视状态检修这一应用问题,提前进行检修和预防,形成一定的预见性,异常时会事先发出相应的信号提示,避免加剧设备损坏程度,从而促进汽轮机的正常运行。
1汽轮机状态检修优势
(1)能够提前预知故障。通过汽轮机运行状态参数检测、收集、分析对可能存在的故障进行判断,进而可以有效的克服一些比较难以发现的隐蔽缺陷,通过故障诊断系统对参数发生异常的原因以及故障出现的后果进行分析,进而使缺陷可以充分的暴露出来,对缺陷的发展趋势以及发展到故障的危害进行评估,然后做好故障处理的计划、准备,采用科学的方法适时的对故障进行处理,消除缺陷,以免缺陷进一步扩大,造成更为严重的损失,促进检修质量的提高,保障安全生产的稳定性。
(2)能够提高检修的针对性。通过故障诊断系统可以确定需要检修的位置以及范围,很大程度上避免以往进行定期检修的盲目性,促使相关的检修工作更为明确,真正实现“应修必修”,避免以往定期检修中的“一刀切”,不管汽轮机的实际运行状态如何,到期必须,检修走过场,形式主义严重,造成很多无效的劳动。
(3)能够提高汽轮机的经济性。通过状态参数检测、收集系统对汽轮机的相关性能进行计算分析,可以对汽轮机的各个气缸的缸效进行判断,进而选出其中效率比较低的气缸,然后进行相对应的提效检修,这种检修模式可以延长汽轮机的使用寿命,促进经济性的提高。
2状态检修组成
汽轮机状态检修能够为状态监测工作的开展打下良好基础,通过监测,能够维持汽轮机的持续稳定运行,及时发现系统存在的问题和异常,给予针对性解决措施,在节约维修成本的同时提高设备使用率和使用寿命,增强设备可靠性。状态检修以信息共享和开放阶段在线监测技术为基础,通过诊断模块的分析,实
现对设备运行状况的准确把握,按照预设检修任务进行检修,具体有以下3个方面:
第一,状态监测系统。状态监测主要是传输设备信号和检测所收集的收据,在数据收集方面,不仅包含在线数据的收集,同时还需要进行离线数据收集,当前我国汽轮机状态检修技术已经发展较为成熟,能够及时获取相关信号,满足实际检修工作需要,在此基础上,汽轮机振动检测和故障检测等系统越来越完善。
第二,状态信息处理系统。检测系统获取数据后,对其展开状态分析,及时获取设备故障状态,一般在信号处理方面包含有时域分析法、频域分析法等,信号处理后能够直观反映整个设备的运行情况,技术人员可通过提取信息方式进行分析和判断。
第三,设备诊断专家系统。状态监测系统的安装能够帮助工作人员对设备整体情况有详细把握,当诊断出异常和故障问题后,及时给予针对性处理措施。另外,通过对设备运行状态诊断信息的提取,能够实现综合性分析诊断,制定针对性的故障检修和指导方案。设备诊断专家系统包含有专家知识库和动态数据库等,故障分析后通过与专家知识库相关信息的对比,能够对设备状态做出全面、准确评价。
3状态检修在汽轮机检修中的应用
3.1振动信号监测技术
对于正在使用的设备来说,只要设备处于运行状态,都会有振动信号的出现,其变化也通常伴随着一些明显的故障特征。振动信号的监测可以实现在线监测,可以选择最普遍的方式,根据设备的实际技术需求,对振动参量进行监测,内容包括振动形式、频率、振型等。其中振动信号的采集是通过传感器来收集机械振动过程中的相应,包括速度、位移、加速度在内的参数都可以以电量的方式进行监测,通过放大器送至相应的分析设备当中,获取机械振动的不同要素,如振幅、相位角等。目前很多的汽轮机组都已经配备了不同水平的TSI系统,可以针对轴向位移、胀差数值、汽缸膨胀情况、转速等不同参数展开分析,朝着智能化、自动化发展,也减少了人为误差的出现。在此过程中,传感器的选择无疑是其中的关键内容。传感器选择需要从设备选型、振动特性为基础,作为动力供应的主要参考标准。尤其是对于汽轮机来说,传感器的选择与设备频繁发生故障的部位有关,例如常见的转子故障等。所以如果能准确测量转子振动,并考虑到轴承、支承座的相对刚性,就可以确定振动时的响应。具体来看,振动位移为:
通常情况下在低频范围内,位移和振动强度之间呈现镇比例关系,这也要求对特定机械在不同频率范围内的振幅测量参数进行准确计算,才能更好地反映出机械的振动强度。大多数振动故障都与转子运动有关,也应该主动地从转子运动场中去监测振动信号,了解振动产生的主要原因。
3.2声发射监测技术
在汽轮机中,存在较大的热应力,所以在长期使用的情况下,金属零部件变形或开裂现象经常出现,在零部件出现损坏程度不高的情况下,已经开始改变了部件的成分,对于这些并不显著的变化,要加强声发射监测技术的应用,确保检出的准确性和迅速性。如果金属出现裂痕或开裂现象,出现的应变能是比较大的,同时高压流体也会由于这些裂痕向外喷射,进而加剧了设备出现振荡的概率,出现声发射波。而要想及时找到裂缝点,还要加强应用数学分析方法。
3.3叶片应力检测技术
在火电厂运行过程中,汽轮机作为主要的设备之一,若出现故障,将会对火电厂造成严重影响,甚至造成机组停运现象的发生。而对于汽轮机叶片来说,属于汽轮机的应力集中区域,在长时间的运行过程中,极易出现故障。因此,在开展维修工作时,要做好汽轮机叶片的相关数据整理工作,并对叶片进行有针对性的维修,通过热弹性相关力学,对汽轮机叶片故障原因进行深入分析,及时进行处理。
3.4汽轮机性能监测技术
借助汽轮机性能监测技术,可以对汽轮机工作中的参数变化进行有效分析,所以性能的变化可以将其运行状况充分体现出来,汽轮机内部结构和零部件如果出现故障,在汽轮机性能监测技术的带动下,可以充分体现出汽轮机的运行状态,而且也为检测人员的故障分析提供了极大的方便。
结语
综上所述,在汽轮机检修过程中,状态检修发挥的作用不可小觑,不仅可以保证汽轮机高效运行,也可以及时处理好汽轮机运行中出现的故障问题,确保检修的及时性和有效性,避免造成严重的经济损失。
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论文作者:孙民安,杜东伟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/23
标签:汽轮机论文; 状态论文; 设备论文; 故障论文; 技术论文; 信号论文; 叶片论文; 《电力设备》2019年第12期论文;