汽輪機故障診斷技術的發展與展望

朱德強

山東華魯恒升化工股份有限公司

汽輪機故障診斷技術的發展與展望

朱德強

山東華魯恒升化工股份有限公司

隨著我國經濟的快速發展，汽輪機在電力工業生產中占有比較重要的位置。而因為汽輪機工作的環境比較特殊，結構比較復雜，所以在電力生產過程中發生故障的幾率比較大，從而對電力廠造成巨大的損失。一旦出現故障，不僅會影響到企業的經濟效益，還可能會對操作人員的人身造成傷害，嚴重者有可能威脅人員的生命安全，所以必須引起有關部門的密切關注。我國也在積極的對汽輪機故障診斷技術的發展進行著不斷的研究，文章首先分析了現階段我國汽輪機故障診斷技術的發展現狀，然后對汽輪機故障診斷技術中存在的問題進行了分析，希望對以后的具體工作能起到一定的參考作用。

汽輪機；故障診斷技術；展望

1 、汽輪機故障診斷技術的發展

1.1 信號的采集與分析

汽輪機的工作環境比較復雜，因此可靠的故障診斷技術就顯得尤為重要，傳感器是故障診斷系統中的重要元件，對于傳感器的可靠性要求也相對較高。目前，對于傳感器的研究已經進入了一個新階段，向提高可靠性的方向發展，新型傳感器的研究和開發成為業內人士普遍關注的焦點。傳感器故障診斷的性能，也是一個重要的研究方向，采用信息實現診斷融合，以達到降低漏診率和減少診斷失誤的目的。傳感器故障診斷技術的應用并不廣泛，其硬件的缺點較為明顯。為提高傳感器的可靠性，可以通過提高融合技術和傳感器信號的可靠性來實現。對于振動信號的分析和處理是信號分析處理的主要內容，而快速傅里葉變換則是在汽輪機故障診斷系統中較為常用的方法。然而，傅里葉變換也有一定的適用條件，即要求信號較為平穩，而現實中平穩的信號卻不多，一般都是非線性的，因此為提高信號分析和處理的精度和準確度，可以采取圖形辨識的方法。

1.2 故障的機理和診斷

在分析汽輪機的故障時，不能停留在故障的表面，而是應該深入研究故障產生的原因，究其本質，即針對故障機理的研究。通過分析汽輪機故障的機理，可以更加深入地了解和掌握故障。作為一項基礎的技術，故障機理分析對于快速準確地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范圍主要是故障的類型、故障發生的規律和特征。邏輯、統計和對比是汽輪機故障診斷中通常采用的幾個主要方式。專家系統、模式識別、模糊診斷以及人工神經網絡，則是故障診斷中采取的主要策略

2 、當前汽輪機故障診斷技術尚存在的問題

2.1 檢測手段相對落后

目前汽輪機故障診斷技術主要基于推理算法，而推理算法的關鍵在于對故障征兆的獲取，這也成為汽輪機故障診斷系統功能實現的瓶頸所在，其主要原因就在于當前的檢測手段相對落后，在諸多情況下無法準確獲取故障的征兆，因此無法滿足實際故障診斷工作的需要。

2.2 故障診斷對象相對局限

與其他設備相同的是，汽輪機也是由不同材質的若干部分組成的，因此組成汽輪機的材料材質也是影響故障率的一個重要方面，通過對材料的性能進行診斷可以大概分析出汽輪機每個零部件的使用壽命，從而避免由于零部件的過度磨損導致的故障。而當前對汽輪機故障的診斷主要是針對其工作狀態的診斷，即通過采集工作過程中的振動信號加以分析，雖然在很大程度上可以診斷出汽輪機運行的故障隱患，但仍然不夠全面。

2.3 故障機理難以準確識別

對汽輪機故障發生的機理進行準確的識別是故障診斷后續工作得以順利開展的前提，但由于汽輪機的結構和運行環境都具有復雜性的特點，在實際工作中很難對故障機理進行準確的識別，大多數時候都是在機理并不十分明確的情況下結合積累的經驗進行判斷，有一定的參考價值，但對故障分析和診斷來說還是顯得捉襟見肘，使得實際診斷結果往往不夠準確。

2.4 智能化水平不高

目前汽輪機故障診斷系統的運行主要還是依靠設備與人員的配合來完成，在很大程度上診斷結果還取決于相關人員的技術水平和經驗積累程度，智能化水平不高，因此工作效率較低，且故障診斷精度有待提高。

3 、汽輪機故障診斷技術的發展趨勢

3.1 全方位的檢測技術

研究人員應該針對汽輪機及其系統的故障實現全方位的檢測技術，從而提高汽輪機故障診斷技術中的檢測技術。

3.2 故障機理的深入研究

電力企業應該加大對故障機理的研究力度，明確的分析出汽輪機故障機理，因為無論何時，只要能夠深入研究故障機理都能推動故障診斷技術的發展。在實際研究中，對故障機理的研究應集中在對漸發故障定量表征的研究，以及對整個故障系統故障狀態指標的研究。

3.3 診斷與仿真技術的有效結合

汽輪機故障診斷與仿真技術的有效結合主要體現在下面幾個方面：通過故障仿真來辨識汽輪機故障，通過邏輯仿真對系統中的部分零件故障進行診斷，通過系統仿真來為診斷專家系統提供知識規則與學習樣本。通過診斷與仿真技術的有效結合，能在事先充分研究汽輪機故障征兆，從而更好的提高汽輪機故障診斷技術的發展。

3.4 從診斷向汽輪機設備現代化管理發展

設備計算機化管理系統、維修管理、預知維修決策將是未來一段時期內汽輪機故障診斷技術研究的重心。為推動診斷技術的發展，獲得最大的經濟效益，應采用現代化的管理方式，對汽輪機設備進行科學有效的管理。當前研究的重點主要是基于狀態的維修以及預知維修，對于提高經濟效益起到非常重要的作用，同時產生的社會效益也將是非常巨大的。

4 、結語

綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，工業生產和科學技術也在不斷提高，我國汽輪機也在不斷發展和完善，并且得到了廣泛的推廣和應用。汽輪機在電力工業生產中，具有重要意義，憑借其先進的性能，成為電力生產的重要設備，但是由于其機械設備的結構比較復雜，并且運行環境也非常特殊，所以很容易引起汽輪機產生故障，會造出巨大的危害。針對我國目前的汽輪機故障診斷技術進行分析，明確其中存在的問題，采取有效的解決措施，不斷完善汽輪機故障診斷技術，從而確保汽輪機故障診斷技術的準確性，提高汽輪機的使用安全性與可靠性，為我國工業的發展做出一點貢獻。

[1]邱霖，尹少峰.電控汽車故障診斷中如何用好診斷設備[J].中國高新技術企業，2016，12：76-77.

[2]閻學深.淺析汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J].科技創新與應用，2016，10：113.