汽輪機故障診斷技術的發展現狀研究

杜冶

摘? 要：近年來，我國工業生產發展迅速，利用汽輪機故障診斷技術對設備的狀態和性能進行綜合評價顯得十分重要，根據相關數據對汽輪機性能和質量誤差的估計，給出了故障診斷方法和解決機制。

關鍵詞：汽輪機;故障診斷技術;發展;展望

中圖分類號：TUIO1文獻標識碼：A

引言

隨著工業社會的發展，我們越來越重視機械設備的安全性，汽輪機在我國電力工業中占有重要地位，隨著汽輪機性能的提高，其機理越來越復雜，運行條件越來越嚴格，如果汽輪機在運行過程中管理不當，出現技術故障時沒有及時處理，會導致嚴重的生產事故，造成了嚴重的經濟損失。因此，在汽輪機的日常運行和使用中，發展故障診斷技術顯得尤為必要。

1 診斷技術在汽輪機行業中的重要性

汽輪機是一種重要的旋轉動力設備。由于經濟發展的需要，大容量、多功能化的汽輪機成為了發展趨勢。由于在復雜多變的運行環境中，汽輪機受高溫、高壓和水蝕等影響，容易引起機組的運行故障。如果汽輪機出現故障，將直接影響設備的運行效率，嚴重時會造成機組停機、人員傷亡的情況，并造成巨大的經濟損失。因此，通過先進的診斷方法，對汽輪機進行科學的故障診斷，對設備運行的的安全性和經濟性具有重要意義。隨著技術的進步，對汽輪機的安全運行也有了更高的要求，故障診斷不再局限于找出問題原因，而是不斷開發機組可能發生的重大事故而進行的預警功能，通過應用故障診斷系統，大大降低了的動力設備的事故率，降低了維護成本。另一方面，故障診斷分析結果，可以尤為今后設備運行研究的相關依據。隨著技術的發展，汽輪機的結構和環境設計越來越復雜，操作系統也越來越智能化。這也使得汽輪機診斷更加困難。在高速工況和經常多變的工況下，輕微的異常也會引起機組的振動問題，直接影響機組運行的安全性。當振動幅度超過一定的運行范圍時，如果發現故障源不及時，會造成嚴重的運行事故。

2汽輪機故障診斷技術與方法綜述

2.1靜態診斷

靜態診斷是指在汽輪機不工作或運行不正常的情況下，工程技術人員應通過適當的技術分析方法對部件進行檢查，對以前可能發生故障的部件進行檢測和評估，并及時對問題部件進行處理。靜態診斷是汽輪機故障診斷的重要部分，通過靜態診斷，工程技術人員可及時發現汽輪機組運行中存在潛在的故障。采提前進行排除，防止了設備運行故障的擴大，確保了汽輪機及相關設備的正常有效運行。

2.2動態診斷

動態診斷是對汽輪機模塊在正常運行過程中的故障進行診斷。通過對汽輪機組性能參數的分析和評價，對汽輪機組可能發生的故障和故障進行預測，動態診斷比靜態診斷更注重預防。這種技術需要借助歷史數據或者靜態診斷來進行處理，做到防患于未然。比如發電機組發生的軸系異常震動，通常是由于因熱態時軸系中心和冷態時存在一定的差異而引起，如果可以在機組冷態時認識到這一差異，就可以有效避免異常震動故障的發生。

3汽輪機故障診斷

3.1汽輪機故障機理以及診斷方法

在汽輪機運行過程中，雖然汽輪機不斷推進我國工業生產，但是也發現了許多不足。汽輪機故障診斷需要了解故障機理，故障機理研究是故障診斷的基礎，目前，汽輪機故障機理主要包括故障規律。汽輪機故障診斷最常用的診斷方法是比較診斷邏輯診斷、統計診斷、模式識別、模糊診斷、人工神經網絡和專家系統，最常用的是后兩種診斷方法。

3.2汽輪機故障診斷時存在的問題

雖然人工智能在汽輪機故障診斷中得到了廣泛的應用，但專家系統在汽輪機故障診斷中的應用還需要解決許多問題，因為知識識別、信息分析和獲取信息的機會有限。

在引進汽輪機故障診斷技術的過程中，我國發現了一些比較嚴重的問題，如汽輪機故障研究機構比較分散。由于溝通和交流的局限性，許多重復的學習可能導致無法進行廣泛的互動。這會導致人力物力的浪費，只有方案與生產實際管理相結合，才能實現技術集成。

4汽輪機故障診斷技術

在汽輪機故障的早期診斷中，主要采用人工助聽、檢查、感覺等手段。由于長期的經驗，人們可以對汽輪機的故障做出一定的判斷，但這種判斷缺乏科學依據，而且是有限的，今天隨著科學技術的發展和人工智能信息技術的普及，傳感器技術和網絡技術不再是新技術。西安交通大學火電廠在線經濟診斷與檢測系統，是一個很有代表性的，清華大學、中國科技大學、東南大學，與電站合作研究開發火電機組實時經濟性分析和性能控制及故障診斷系統，尋找最佳運行工況;與中國合作開發多個智能電廠，通過全球導航衛星系統國際委員會（ICG）和全球導航衛星系統國際委員會（ICG）在全球范圍內提供GNSS服務;實現能源使用分析、熱力系統再生故障診斷等技術應用。

根據國內機組設計使用的內部設計標準和試驗站的安裝優化開發，國產故障診斷系統比國外更符合工程要求，目前該系統正在開發中，研究機構更適合國內電廠，系統選型更頻繁，與國外產品相比，更具優勢，但國內理論研究也相對落后，建立的數據庫不匹配，專家知識庫的缺陷和后期服務保障不足。

結束語

隨著汽輪機設計的發展，對汽輪機的高參數、高可靠性和多功能性提出了越來越高的要求，近年來，國內外各高校為了克服現有系統的不足，在企業和工程界研究了一個典型的汽輪機故障診斷應用系統。

它可以診斷故障，提高效率，改變診斷觀念，實現大規模的工業應用，其目標應該是提高故障診斷能力，不僅要研究各種故障機理，還要與實際運行相結合。這些要求不僅取決于對汽輪機故障狀態的理解，還取決于對汽輪機故障狀態的理解。

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