精密點(diǎn)檢在火電廠(chǎng)轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備上的發(fā)展應(yīng)用

薛少凡

華電渠東發(fā)電有限公司 河南新鄉(xiāng) 453000

火電廠(chǎng)全稱(chēng)為火力發(fā)電廠(chǎng)，火電機(jī)組對(duì)可燃物燃燒產(chǎn)生能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最終實(shí)現(xiàn)電能及熱能生產(chǎn)。火電機(jī)組以燃煤、燃?xì)鉃橹饕?lèi)型。2016年，我國(guó)火電機(jī)組裝機(jī)容量占全國(guó)發(fā)電機(jī)組比例為64.04%，遠(yuǎn)高于水電機(jī)組的20.18%，風(fēng)電的9.03%和太陽(yáng)能發(fā)電的4.70%，是最主要的電力來(lái)源。火電機(jī)組中，轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)揮著無(wú)可替代的作用，從主機(jī)中的汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)，到汽輪機(jī)前置泵、循環(huán)泵、磨煤機(jī)、三大風(fēng)機(jī)等各型號(hào)、各用途的輔機(jī)，都屬于轉(zhuǎn)機(jī)。

1 傳統(tǒng)診斷技術(shù)的局限性

轉(zhuǎn)機(jī)的常規(guī)檢修手段主要以設(shè)備外部檢查、缺陷消除、小修、大修等方式進(jìn)行，一方面轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)部如軸承、電機(jī)繞組等缺陷難以覺(jué)察，另一方面即使觀察出異常也難以準(zhǔn)確判斷缺陷部位及受損程度，且由于受運(yùn)行條件所限，通常無(wú)法即時(shí)安排解體檢查。綜上，轉(zhuǎn)機(jī)故障診斷一直是火電廠(chǎng)設(shè)備檢修工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。火電機(jī)組轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備的常見(jiàn)故障通常表現(xiàn)為聲音異常、振動(dòng)異常、溫度異常、潤(rùn)滑油品質(zhì)異常四個(gè)方面。富于現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的技師們會(huì)憑借經(jīng)驗(yàn)從上述異常中獲取信息，進(jìn)而組織檢修。但僅憑現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)有很大的局限性：一是準(zhǔn)確度不夠高，難以判斷具體的受損部件；二是在故障描述時(shí)得不到數(shù)據(jù)支持，記錄時(shí)描述較為困難；三是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)可復(fù)制性差，培養(yǎng)一個(gè)高水平技師常常需要幾年甚至十幾年之久，在現(xiàn)今火電廠(chǎng)技術(shù)人員流動(dòng)性大的現(xiàn)狀下表現(xiàn)出一定的劣勢(shì)[1]。

2 精密點(diǎn)檢的定義及常用技術(shù)手段

精密點(diǎn)檢是一種設(shè)備診斷技術(shù)。精密點(diǎn)檢人員使用高精度的特殊工具、儀器對(duì)設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢測(cè)，在設(shè)備不解體的情況下通過(guò)特定測(cè)量方式獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)而推斷出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和劣化趨勢(shì)，達(dá)到超前診斷和預(yù)防性檢修的目的。精密點(diǎn)檢在應(yīng)用上較傳統(tǒng)診斷技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)：一是通過(guò)分析轉(zhuǎn)機(jī)圖譜、數(shù)據(jù)，能夠較為準(zhǔn)確地判斷設(shè)備故障部件，從而能夠有的放矢；二是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備信息，得到可靠數(shù)據(jù)，便于記錄、分析、傳遞；三是在智慧電廠(chǎng)普及、勞動(dòng)力成本不斷升高的行業(yè)大趨勢(shì)下，精密點(diǎn)檢可以進(jìn)一步升級(jí)為全廠(chǎng)轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)控，獲得實(shí)時(shí)信息，優(yōu)化人力資源。在技術(shù)上，精密點(diǎn)檢依托于傳感器、紅外、電腦軟件等技術(shù)，對(duì)轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行超聲、振動(dòng)、紅外、油液等數(shù)據(jù)信息采集。超聲診斷技術(shù)是一項(xiàng)簡(jiǎn)便、快捷的設(shè)備檢測(cè)技術(shù)，其利用超聲探測(cè)儀收集超聲圖像，一般用于判斷軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)、壓力容器的完整性及閥門(mén)的內(nèi)漏情況。振動(dòng)診斷技術(shù)，即在轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)行中，利用傳感器及配套軟件，采集轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)位移、速度及加速度的圖像、參數(shù)信息，再通過(guò)圖譜讀取信息，判斷轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)部情況。此方法可以極為直觀地判斷出轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備的健康狀況，是轉(zhuǎn)機(jī)診斷分析的最主要手段。紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)，即在轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，利用紅外儀器監(jiān)測(cè)表面溫度，進(jìn)而通過(guò)溫度變化趨勢(shì)判斷轉(zhuǎn)機(jī)及電機(jī)內(nèi)部軸承潤(rùn)滑及磨損情況。油液監(jiān)測(cè)技術(shù)，即通過(guò)采集轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備的潤(rùn)滑劑，判斷油液的性能變化和所產(chǎn)生微粒的情況，以此取得能夠佐證轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備潤(rùn)滑和磨損情況的數(shù)據(jù)和信息。油液監(jiān)測(cè)技術(shù)適用于低速轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備，且對(duì)于干擾因素多的轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備優(yōu)勢(shì)尤為突出[2]。

3 精密點(diǎn)檢應(yīng)用實(shí)例

某火電廠(chǎng)脫硫工藝水系統(tǒng)A工藝水泵電機(jī)于2018年1月中旬運(yùn)轉(zhuǎn)狀況出現(xiàn)劣化，具體表現(xiàn)為噪音、振動(dòng)增大。精密點(diǎn)檢組織檢查。該水泵主要檢測(cè)手段采用振動(dòng)診斷。2018年1月24日，精密點(diǎn)檢對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)數(shù)據(jù)采集，得到圖譜如下：

圖1 A工藝水泵2018年1月24日電機(jī)軸承測(cè)點(diǎn)S譜

通過(guò)圖譜可以看出，電機(jī)軸承測(cè)點(diǎn)垂直、水平、軸向振動(dòng)分別達(dá)到15.67mm/s、14.75mm/s、10.51mm/s，高于危急值較大（警告值為2.8mm/s，危急值為4.5mm/s）。1倍頻、2倍頻、3倍頻成階梯狀，且2倍頻幅值較高，體現(xiàn)為聯(lián)軸器磨損、松動(dòng)[3]。同時(shí)軸承各特征參數(shù)（BPI、BPO、BS）正常，軸承無(wú)大礙。隨后，精密點(diǎn)檢建議檢查A工藝水泵聯(lián)軸器聯(lián)接和磨損情況，加固電機(jī)基礎(chǔ)，檢修班組建議完成消缺工作后，2018年1月30日重新啟泵試轉(zhuǎn)，精密點(diǎn)檢進(jìn)行跟蹤，數(shù)據(jù)采集結(jié)果如下：

圖2 A工藝水泵2018年1月30日電機(jī)軸承測(cè)點(diǎn)S譜

通過(guò)圖譜可以看出，電機(jī)軸承測(cè)點(diǎn)垂直、水平、軸向振幅分別降至1.35mm/s，0.64mm/s，1.60mm/s，數(shù)值進(jìn)入正常區(qū)間內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)噪聲、振動(dòng)達(dá)到正常水平，檢修效果良好。

4 結(jié)語(yǔ)

以燃煤、燃?xì)鉃榇淼幕鹆C(jī)組是我國(guó)主力發(fā)電機(jī)組，在智慧電廠(chǎng)普及、勞動(dòng)力成本不斷升高的大趨勢(shì)下，火電廠(chǎng)轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備的檢測(cè)要求及難度不斷提高。精密點(diǎn)檢作為一種數(shù)字化、可建設(shè)性強(qiáng)的設(shè)備診斷方式，能夠確保轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備在良好的狀態(tài)下運(yùn)行，避免發(fā)生損壞性設(shè)備事故，進(jìn)而提高發(fā)電設(shè)備安全可靠性和經(jīng)濟(jì)效益，使火電機(jī)組在未來(lái)的發(fā)展中更具有競(jìng)爭(zhēng)力。