摘要：近几年，我国工业得到快速发展，机械设备安全方面受到更多人的重视，相关故障诊断技术研究更加深入。汽轮机在我国电力工业的生产中发挥着重要的作用，伴随着汽轮机性能的愈发先进，其机构也越来越复杂、运行环境也越来越苛刻，汽轮机的故障危害性较大，给我国的电力生产带来很大的经济损失和安全隐患，所以在汽轮机的日常运行和使用过程中，故障诊断技术的发展显得尤为必要。
关键词：汽轮机；故障诊断技术；发展与展望
引言
在社会经济快速发展的背景下，中国的工业水平也在稳步提高，如今，中国的工业生产对工业设备的安全性和可靠性提出了更高的要求。蒸汽轮机结构复杂，故障率高，在工业生产中，如果故障无法及时控制和解决，将造成更大的危害，因此，探索汽轮机故障诊断技术具有重要意义。
1汽轮机常见故障
1.1油膜振荡引发异常振动
油膜是汽轮机中一个非常重要的组成部分，当工作人员启动汽轮机之后，汽轮机发电机中的转子就会处于高速旋转。此时油膜作用于轴径的力就会比轴径重力和科氏力的合力，此时的轴径受到影响会向上浮动所产生的弓形涡动和强烈作用力都将会作用于轴承油轮之上，对油膜本身的稳定性产生严重影响。即使在此状态下发电机本身运行非常正常，但轮滑油会受到滑动轴承中旋转轴径的带动作用处于高速流动状态，作用力和反作用力相互作用带动之下轴径会受到高速转动油流的反作用力从而出现振荡现象。
1.2系统真空下降
对于汽轮机而言，一旦出现真空下降等情况，那么就会造成运行功率降低，既不能满足机组运行要求，同时还会导致成本增加。从理论上来说，在完全的真空情况下，会使得机组的运行效率最大，但从实际来说，并不是真空度越高就越好。在进行设计的过程中，虽然会采取措施确保真空，但随着汽轮机的投入运行，很多原因都可能导致真空下降，进而影响到汽轮机的正常运行。比如循环水的速度、温度等都是影响真空的一个重要因素，而真空一旦下降就会造成外界的空气被压入机体内，进而导致经济上的损失。
2汽轮机故障诊断技术
2.1信号采集和分析
蒸汽轮机广泛用于发电，由于汽轮机的特殊使用环境，为了更好地改善汽轮机故障，有必要应用汽轮机的传感器来提高在汽轮机生产和运行过程中判断故障信息的能力。目前对汽轮机传感器的研究中，主要关注的是提高传感器的稳定性，但传感器研究的一小部分侧重于加强涡轮机故障类型的诊断，可有效降低涡轮传感器故障的概率，然而，由于硬件设备的生产技术不成熟，通过传感器诊断涡轮机故障的技术仍然不成熟。因此，如果要加强汽轮机故障诊断技术，首先需要改进电流信号的采集和分析，最后形成一个诊断和识别故障的图形，提高故障分析的准确性。
2.2故障机制和诊断
故障机制和诊断指的是汽轮机发生故障的原因和本质，在汽轮机发生故障时，一定要将汽轮机停止运行，找到汽轮机故障的原因，并针对存在的问题找到解决的措施，以便不影响工作人员的操作。在寻找汽轮机故障时，首先，要全面分析出现问题的因素，由于什么导致的，故障的类型等；其次，将这些问题详细的记录下来，以供今后发生故障时作为参考。第三，总结经验。就目前的汽轮机实际情况来说，解决汽轮机故障的主要方式是比较传统的统计和逻辑诊断，以及模糊诊断和识别。
3汽轮机故障诊断技术发展情况
在最早期对汽轮机的故障进行诊断时主要通过听、看、摸等人工手段进行诊断，由于长期的经验积累，人们能够对汽轮机的故障设备做出一定的判断，但是这种判断是缺乏科学性的，是局限的、不完备的诊断，不能适应我们对汽轮机设备安全性和可靠性的需求。现如今随着科学技术的不断发展以及信息技术的不断传播，汽轮机故障诊断有了更加长足进步的空间，而在汽轮机中应用人工智能、传感技术以及网络技术已经不再是新鲜事。
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美国是世界上最早从事汽轮机故障诊断技术研究的国家，且美国的很多故障诊断技术在全世界都处于领先水平。同时日本对于汽轮机故障诊断也非常重视，不过他们更偏向于对汽轮机寿命的检测以及诊断技术，并且具备有完善的汽轮机寿命诊断方法。我国故障诊断技术发展呈现出起步晚但是发展迅速的特点。通常来说我国的故障诊断技术发展分为两个阶段，第一阶段是从七十年代末到八十年代初，这一阶段我国刚刚接触汽轮机以及故障诊断技术，大多数时间是在吸收国外先进的技术然后进行自我摸索和研究。第二个阶段就是从八十年代初到现在，在这个阶段我国的故障诊断技术研究通过不断引进先进技术，全方位的对故障技术展开研究，取得了较为满意的研究成果。1983年初召开的首届"设备故障诊断和状态监测研讨会"的成功召开的标志着我国的汽轮机故障诊断技术进入新的历史阶段，此后又陆陆续续的成立了诸如中国设备管理协会设备诊断技术委员会和中国振动工程学会故障诊断学会及其旋转机械专业学组等大量的行业协会和团体推动着汽轮机不断向前发展。而我国在“七五”、“八五”期间不断加强对汽轮机故障诊断项目的重视更是促进了很多的研究单位和部门对汽轮机故障诊断的研究，并且在这一时期诞生了较多的研究成果。在这一时期国内外学术交流日益密切，而对故障诊断的基础理论和故障机理的研究越发深入，各种先进的技术转化为成果进行应用，与国际上故障诊断技术先进的国家的差距日益减小，成功研究出属于我国自己的在线监测和故障诊断装置，不断形成具有我国特色的故障诊断理论和学说，截止到目前在我国从事汽轮机故障诊断技术研究的单位已经多达几十家，并且这一数字在不断的加大。
4汽轮机故障诊断技术未来展望
4.1全方位检测技术
汽轮机故障诊断技术的创新发展中，全方位的检测技术的应用是必然的，这是基于当前汽轮机结构复杂化的基础上而进行的，全方位的检测技术主要是提高各种检测技术在应用中的针对性和适用性，是诊断精确率提高的重要保障。
4.2诊断模拟技术
在汽轮机故障诊断过程中，模拟技术的应用极大地促进了汽轮机的发展，仿真技术可以通过模拟来识别汽轮机的内部的故障，并且可以很快地找到故障发生的位置，在汽轮机运行方面增加了速度，对于工作人员来说省了大部分的时间。
4.3信息诊断技术
信息诊断技术的应用是故障诊断技术与信息技术相结合的主要方向，是工业生产设备发展的重要组成部分，信息诊断技术可以利用计算机软件系统和程序设置等。在该结构中，计算机用于分析相关数据以确定故障，这极大地提高了故障诊断的效率。
结语
简而言之，汽轮机在中国电力行业的日常生产和运营中发挥着不可替代的作用，作为电力生产的主要机械设备，汽轮机故障诊断技术的发展现状直接影响汽轮机的生产效率和使用寿命，因此，不断加强现有的汽轮机故障诊断技术尤为重要。
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论文作者:杨铁军, 张延恩
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/1
标签：汽轮机论文; 故障诊断论文; 故障论文; 技术论文; 我国论文; 油膜论文; 真空论文; 《中国电业》2019年第13期论文;