汽輪機故障診斷技術分析

田勇

摘 要：汽輪機是電廠發電機組重要的設備之一，其結構和系統也隨著電力工業的不斷發展而變得復雜。汽輪機一旦出現故障就會嚴重危害到電廠的發電機組，對電廠機組造成嚴重影響。隨著機械故障診斷理論和技術的研究日趨深入，汽輪機故障診斷技術也取得了很大的發展，其一直以來都是技術人員研究的重點。本文將對汽輪機故障診斷技術進行深入分析。

關鍵詞：汽輪機；故障診斷技術；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.033

汽輪機在電力領域的作用十分重要，但是由于汽輪機的結構復雜，系統設計的各方面因素比較多，運行環境存在一定的特殊性，所以汽輪機出現故障的幾率比較高，一旦出現故障造成的危害也比較大，所以應用汽輪機故障診斷技術是十分重要的，其能夠通過汽輪機的狀態和行為等進行綜合的故障判斷，根據相關數據信息定性故障，判斷故障產生原因和機理，制定解決方案并最終排除故障。本文將就汽輪機故障診斷技術進行深入分析，希望能夠為汽輪機故障診斷的發展提供一些參考。

1 汽輪機故障診斷技術概述

汽輪機是大型旋轉機械，能夠將高溫、高壓蒸汽具有的機械能轉換成汽輪機轉子旋轉的機械能，然后驅動發電機進行發電。所以汽輪機在電廠的日常生產中占有十分重要的地位。由于各方面因素的影響，汽輪機在實際的運行中十分容易出現故障，所以研究分析汽輪機故障診斷技術是十分必要的。

研究分析汽輪機故障診斷技術只要有以下幾個方面的意義：首先能夠及時掌握設備狀態，對設備運行異常及早發現并采取措施，減少故障發生的幾率；第二是一旦發生故障能夠記錄相應的故障數據，對其進行研究并作為日后同類型事故處理的參考；第三是通過分析設備異常狀態并采取適當措施，能夠進行設備狀態的及時調整，為汽輪機的維修提供科學依據；第四是通過機器數據能夠更加了解機器性能，便于更好地改進設備設計，提高鏟平質量；第五是通過汽輪機運行狀態的變化了解機器設備的性能，便于對汽輪機的管理。

汽輪機故障診斷技術的研究現狀主要有以下幾點：第一是信號采集和分析，汽輪機信號的采集和分析的重點在振動信號的分析和處理，大多采用快速傅里葉變換，但是要想進一步提高信號采集和分析的質量就要研究新的信號處理技術；第二是對故障機理的研究，目前有現場試驗法、實驗室模擬法、計算機仿真法等對汽輪機故障機理進行研究，故障機理研究是汽輪機故障診斷中非常基礎的工作，但是非常重要，可以從故障規律、征兆和模型等方面進行研究；第三是診斷方法，有振動診斷法、噪聲診斷法等，振動診斷法是常用的診斷法，通過汽輪機機械振動產生的噪聲獲得汽輪機的狀態信息，還有其他的診斷方法能夠通過熱、力等進行故障診斷。

2 汽輪機故障診斷技術方法

汽輪機故障診斷是指在了解汽輪機運行狀態的基礎上對設備的發展變化進行預測，能夠及時發現設備中存在的隱患，并對設備的運行狀態發展趨勢進行預測和判斷，并采取措施進行解決。在電廠中，汽輪機發生故障的原因一般是設備零部件磨損過度和振動較大，所以汽輪機故障診斷技術主要是油液分析和振動分析。

汽輪機油液分析法是通過檢測診斷汽輪機潤滑系統的方法對汽輪機狀態進行分析，由于其診斷方式的獨特性很難被其他方法取代，能夠及時發現隱患并處理。還有，油液分析法還有利于設備振動的確認，所以是汽輪機故障診斷中必不可少的一項技術。油液分析法中還有很多技術，比如有油料光譜分析技術、紅外光譜分析技術等。在汽輪機設備的故障診斷中，使用鐵譜分析技術最佳，其可以有效提高診斷的準確性，這項技術的主要流程是對油樣進行采集、制譜、磨粒分析、磨損趨勢和機理分析、故障診斷等。

第二是汽輪機振動分析方法。大致分為波形分析法、軸心位置分析法、軸心軌跡分析法和頻譜分析法。波形分析法是通過對汽輪機設備上傳感器輸出的振動信號的時間波形進行分析，技術人員能夠對故障進行初步判斷，這種方法比較簡潔，而且可以通過波形直接地反映出故障，適用的范圍比較廣，這種方法能夠有效地區分不同種類的故障；軸心位置分析法能夠對汽輪機的運行狀態進行判斷，汽輪機軸心的位置通過軸承的內徑和間隙等多個數據綜合得出，其能夠反映軸心的平衡狀態，是技術人員判斷故障的重要參考；軸心軌跡分析法是通過汽輪機轉子運轉的軌跡判斷是否發生偏差，在正常的運轉中，轉子每次轉動都處于同一位置，軸心軌跡是固定的，但是如果發生偏差，軸心軌跡的大小和形狀就會出現變化，這時技術人員就要及時進行調整；頻譜分析法也是比較常見的故障診斷方法，使用幅值譜和功率譜進行診斷，幅值譜反映了諧波震動分量的振幅，功率譜顯示振動頻率的分布。頻譜分析將信號的頻率成分進行分解，技術人員通過分解的頻率成分能夠辨識振動的來源，從而提高了汽輪機故障診斷的準確性。

3 總結

電廠汽輪機故障診斷是設備管理的重要一項，使用各種故障診斷技術已經是電廠運行中必不可少的手段。通過上文我們已經得知油液分析法和振動分析法是目前常用的故障診斷方法，但是還有一些技術文中并沒有提及。對故障進行及時的診斷能夠保證汽輪機的正常運行。如今的市場競爭激烈，我們更應該保證電廠供電的質量，減少故障發生的概率，提高市場競爭力，使電力行業更好地發展。本文對汽輪機故障診斷技術進行了分析，希望能為故障診斷提供一些參考。

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