（中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司 东北 116200）
摘要：随着我国经济的不断发展，工业生产和科学技术也在不断提高，我国汽轮机也在不断发展和完善，并且得到了广泛的推广和应用。汽轮机在电力工业生产中，具有重要意义，凭借其先进的性能，成为电力生产的重要设备，但是由于其机械设备的结构比较复杂，并且运行环境也非常特殊，所以很容易引起汽轮机产生故障，会造出巨大的危害。本文针对我国目前的汽轮机故障诊断技术进行分析，以期为提高汽轮机使用中的安全性和可靠性贡献微薄力量。
关键词：汽轮机；故障诊断技术；发展
1汽轮机故障诊断技术的应用意义
汽轮机是大型旋转机械，能够将高温、高压蒸汽具有的机械能转换成汽轮机转子旋转的机械能，然后驱动发电机进行发电。所以汽轮机在电厂的日常生产中占有十分重要的地位。由于各方面因素的影响，汽轮机在实际的运行中十分容易出现故障，所以研究分析汽轮机故障诊断技术是十分必要的。
研究分析汽轮机故障诊断技术只要有以下几个方面的意义：首先能够及时掌握设备状态，对设备运行异常及早发现并采取措施，减少故障发生的几率；第二是一旦发生故障能够记录相应的故障数据，对其进行研究并作为日后同类型事故处理的参考；第三是通过分析设备异常状态并采取适当措施，能够进行设备状态的及时调整，为汽轮机的维修提供科学依据；第四是通过机器数据能够更加了解机器性能，便于更好地改进设备设计，提高产品质量；第五是通过汽轮机运行状态的变化了解机器设备的性能，便于对汽轮机的管理。
2汽轮机故障诊断技术
2.1凝汽器性能诊断技术
内部饱和蒸汽压力持续增加是凝汽器运行异常的主要表现，其产生原因可能是冷却水管内壁积聚大量污垢降低了水管的传热性能或冷却水量不足所致。因此应将冷却水管脏污系数作为判断管壁清洁程度的主要指标，利用脏污系数研发出能够监视凝汽器性能的诊断装置。诊断流程主要由输入、演算、控制和输出４部分组成，诊断信息主要包括器内压力、器内温度、发电端动力、冷却水流量、管壁热流速和冷却水温度；可利用温度传感器、超声波流量传感器等对温度差异情况和冷却水量情况等进行准确检查。考虑到实际测得的传热系数还会受到水温、冷却水量和热负荷等因素的影响，应当根据设计标准对同一假定数值进行修正，然后把设计中的真空度和实际测得的真空度进行相对值和绝对值的比较，以确定管壁的清洁程度。性能分析的结果会通过录音器或录音图进行收录，当其结果相比预设下限值较低时就会发出警报。另外，还可以根据管壁清洁程度确定凝汽器定期清洗的周期，并综合评价清洁前后的运转状况。采用热流束监视冷却水管壁，即通过测量冷却水管外热流束的方法也可以准确判断管壁清洁程度。现今制造的HIDIE-08型微波显像仪可以直接对凝汽器的运行工作指标和状况进行监视，并能够分析异常状态、诊断经济性能、报告处理方法，该装置的使用不仅能够节省资源成本，还能大大提高凝汽器的运行质量和可靠性。
2.2轴承诊断技术
在轴承故障中，轴承偏斜和轴承荷载变动是最难诊断和处理的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆轴承偏斜会提高轴承烧毁的可能性，轴承荷载超出正常范围会引起轴承烧毁。另外，在轴承低速运行过程中，由于没有形成均匀的油膜，会使部分金属间接触摩擦，引起轴承烧毁。通过相应的轴承诊断装置可以提前发现故障征兆，提高轴承的运行质量。轴承故障诊断中使用了变位计和荷重传感器2种传感装置，为了提高诊断的可靠性，还应对轴承温度和油膜压力进行检测。通过设置在轴承两端的４个变位计可以顺利测出轴承倾斜的具体数值；通过测量轴承温度上升的情况，可以准确测量低速段金属的摩擦情况。相关试验研究表明，测量轴承温度和监控轴承油膜压力能够提高轴承故障诊断的可靠性。该装置的功能主要包括金属摩擦诊断、倾斜诊断、荷载变动诊断等，并且测量数据可以实时存储。具体如下：（1）轴承金属研磨检测。当汽轮机的转子与静止部分发生研磨时可通过轴承油膜进行检测，还可通过辨别回转噪声是否出现异常进行辅助检测。金属研磨检测装置能够在回转周波与检波信号周波运动幅度大致相同时检测出研磨状况，并通过分析2个信号到达时间的差异确定转子轴承的研磨部位。（2）轴承倾斜检测。轴承偏斜会引起低周波信号和高周波信号的振幅重叠，通过带通滤波器检测增幅后的ＡＥ信号，就可识别到轴承的倾斜故障。（3）轴承金属接触检测。轴承金属在发生接触时会产生较多的AE波形。轻微接触的金属由于润滑油的缺失会发生周期性接触。通过金属接触诊断回路，采用高标准检测金属接触的初期状况和高低标准之比检测轴承损伤过程，即可完成对金属接触的检测。
2.3小波分析技术
小波分析技术拥有良好的还原性和信号去噪性能，在大量背景噪声或信噪比较低的信号处理和分析中比较常用；根据神经网络技术和小波分析技术合成的智能分析技术，为汽轮机的故障诊断和分析提供了重要手段。目前研究较多的是模糊神经网络诊断和前向神经网络诊断，其诊断策略主要为：利用模糊关联度进行多参数诊断；利用模糊诊断进行通流热参数、转子磨碰和振动故障诊断。
3汽轮机故障诊断技术的发展趋势
3.1全方位的检测技术
研究人员应该针对汽轮机及其系统的故障实现全方位的检测技术，从而提高汽轮机故障诊断技术中的检测技术。
3.2故障机理的深入研究
电力企业应该加大对故障机理的研究力度，明确的分析出汽轮机故障机理，因为无论何时，只要能够深入研究故障机理都能推动故障诊断技术的发展。在实际研究中，对故障机理的研究应集中在对渐发故障定量表征的研究，以及对整个故障系统故障状态指标的研究。
3.3诊断与仿真技术的有效结合
汽轮机故障诊断与仿真技术的有效结合主要体现在下面几个方面：通过故障仿真来辨识汽轮机故障，通过逻辑仿真对系统中的部分零件故障进行诊断，通过系统仿真来为诊断专家系统提供知识规则与学习样本。通过诊断与仿真技术的有效结合，能在事先充分研究汽轮机故障征兆，从而更好的提高汽轮机故障诊断技术的发展。
3.4综合诊断
研究人员应该加强对汽轮机故障诊断技术的研究力度，对汽轮机进行全面的故障诊断，其中主要针对汽轮机的振动及性能诊断、温度诊断、油液诊断等方面进行综合性诊断，从而实现对汽轮机产生的故障进行有效的排查。
4结束语
由于我国科学技术的不断进步以及工业生产的不断发展，在实际工业生产过程中，其生产用设备也在不断进步，因此，如何提高这些机械设备使用的安全与可靠性以及对故障诊断技术是工业生产中研究人员研究的重点。在现代电力生产中，具有特殊结构的汽轮机在电力生产中占有重要位置，但由于其结构的复杂性，在电力生产中发生故障的几率比较大。如果采用传统的汽轮机故障诊断技术来维修汽轮机，就不能够跟上汽轮机的发展进度，不能保证汽轮机的稳定性。因此，在社会科学技术在不但发展的过程中，也要加强对汽轮机故障诊断技术的发展，不断完善汽轮机故障诊断技术。
参考文献：
[1]韩琳.浅析汽轮机主要故障诊断方法及维修[J].电源技术应用，2012（11）：34-38.
[2]周爱红.汽轮机状态监测与故障智能诊断系统[D].重庆：重庆大学，2003.
[3]杨琦，李冬羽，高岩，阎文松.国内外汽轮机故障诊断技术的发展现状[J].通用机械，2013（S1）：47-50.
作者简介：
于明盛（1984.4.13-），男，山西平遥人，毕业院校：承德石油高等专科学校（专科），专业：热能动力设备与应用函授院校：河北工业大学（本科）专业：热能动力工程，工作单位：中国能源建设集团东北电力第二工程有限公司工作专业：汽轮发电机本体安装与检修维护.
论文作者:于明盛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
标签：汽轮机论文; 轴承论文; 故障诊断论文; 故障论文; 技术论文; 凝汽器论文; 管壁论文; 《电力设备》2017年第35期论文;