論狀態檢修在汽輪機檢修中的應用

邱忠東

（山東棗莊南郊熱電有限公司，山東 棗莊 277100）

論狀態檢修在汽輪機檢修中的應用

邱忠東

（山東棗莊南郊熱電有限公司，山東 棗莊 277100）

狀態檢修目前在我國的設備檢修工作中扮演重要性角色，在汽輪機檢修中也會應用到狀態檢修的技術，它可以通過先進的監測系統和診斷技術來檢測出設備當前的狀態，從而及時的發現可能存在的潛在事故，以便在問題真正出現之前對其進行及時的處理和檢修。狀態檢修在工業生產中正發揮著不可替代的作用，本文詳細介紹了狀態檢修的工作原理，強調了其特殊的組成結構，并舉例論述了該技術在汽輪機檢修中的重要應用。

狀態檢修；汽輪機檢修；應用

0 前言

隨著我國市場經濟體制的進一步發展，電力企業的內部改革也正在進行，尤其對于火力發電行業，更是面臨著激烈的市場競爭，各大發電集團之間相互競價上網，追求生產的低成本，這樣就需要通過延長發電設備的使用壽命來相對的降低成本。想要在發電設備中提前發現存在的問題，就需要一種較為先進的檢修技術作為保障，火電的發電動力主要依靠汽輪機，因此對汽輪機的檢修就變得至關重要，對于汽輪機傳統的檢修方式主要是憑借周期性的檢查，或者當實際發生故障后才開始搶修，這樣的狀態顯然不能適應當今經濟高速發展的需要。為了更好的保護汽輪機，增加其使用時間，本文具體介紹了狀態檢修在汽輪機的使用中是如何有效應用的。

1 狀態檢修的工作原理

火力發電是我國發電的最主要的形式，在完成火力發電的過程中，最主要的設備就是汽輪機，而且當汽輪機在出現故障之前，總會以某種方式形成一種征兆，這種反常的現象就是引起檢修人員注意的關鍵，下面通過一些簡單的案例證明這一點。例如：當汽輪機內部的某個零件損壞或松動，在這樣的事故出現之前便會有某種特殊的噪音，這些噪音就是需要檢修的提示方式；另外，如果是汽輪機的轉軸出現某種損壞之前，也會導致出現刺耳的噪音或者無規律的振動，有時油溫升高也是需要檢修的重要標志。

通過上面的例子我們不難看出，設備在使用的過程中，從正常運行到出現故障都要經歷一個較長的過程，每一種故障的發生都會有著特殊的方式提前反映出來，這些特殊的信號如果我們加以利用，及時發現就可以輕易的判斷出故常出現的位置，同時確定故障的類型。這些潛在的變化規律是檢修人員對汽輪機進行有效保護的關鍵，掌握這些技能也是開展狀態檢修工作的前提和基礎。

2 狀態檢修的組成結構

狀態檢修不是由一個單一設備構成的，它是由在線監測和分析診斷等多個部分組成的。在線監測系統可以在設備的使用過程中及時的觀測出設備的使用狀態，再根據得到的結果詳細的分析，通過對比分析得出異常的現象，從而在設備真正發生故障之前，就做好相關的防護工作，這個過程就叫做狀態檢修。對狀態檢修進行仔細的劃分后，具體的可以分為狀態監測系統、故障診斷系統以及狀態檢測系統。

2.1 狀態監測

狀態監測系統由兩部分結構構成，即設備信號傳遞和設備數據收集兩個監測環節。監測系統所得到的數據又由在線和離線兩種狀態的數據構成，鍋爐在火力發電的過程中是出現故障最多的設備，其次就是汽輪機，目前在國內，這兩種事故多發的設備的監測技術已經日趨成熟，由于其在發生故障前，總會出現有規律的振動，因此對于振動信息的監測是保護設備正常運行的關鍵。國家已經在大型機械設備的狀態檢測方面加大了研發力度，有些地區也將該技術應用到了實際的生產中，這對于我國火力發電事業來說具有很大的幫助。

2.2 狀態信息分析處理系統

該系統的作用是將監測系統傳輸的有關數據進行詳細的分析，來對設備的狀態做好全面的把握，及時的發現設備可能發生故障之前的特殊狀態。故障處理系統所采用的分析方法較多，例如：傳遞函數特性分析法、頻域分析法等，對于有些特殊情況有時也采用小波變換分析法，這些方法都可以對傳輸的信號數據做出精確分析和處理，得到的信號信息在通過某種介質直觀的顯示出來，就可以更加清晰的了解設備的運行狀態，有關檢修人員根據此數據所提供的信息，便可具有針對性的解決相應的問題。

2.3 故障處理專家系統

電廠通過在汽輪機以及相關輔助發電的設備上安裝監測系統后，工作人員便可實時對設備的運行狀況做到全方位的了解，信息分析系統又對監測系統所傳輸過來的全部信息，以合理的分析方法對其作出精準的處理，篩選出能夠反映設備運行狀態的特殊信息，最終得到較為直觀的監測結果；接著，故障處理系統便可以針對這些可能發生的潛在故障，做好相關的防護和維修工作。專家系統的設置主要是為了更加精準的確定故障的性質、位置等具體條件，其包括的內容主要有：推理機、專家知識靜態數據庫以及隨時更新的動態數據等。該系統的工作原理是通過靜態的數據庫儲備來對可能出現的故障作出分析，利用動態的數據完成對問題的診斷和處理。

3 具體的案例應用

根據汽輪機軸承的振動規律，我們可以將軸承的垂直振幅作為監測軸承油膜振動是否正常的標志，并在獲得有關數據中適當的提取出特殊的信息，即低頻分量作為監測故障的標準。首先，我們先假定一個故障發生的臨界值，A。=0.8微米，判斷是否發生故障的標準是將監測值與標準值作比較，根據統計學的知識，由于A呈現正態分布，就需要對A計算出其均值和標準差的大小，然后，再對軸承油膜振蕩可能出現故障的概率作出一個預計。例：火力發電中發電機軸承所形成的低頻分量的有關數據結果，軸承a在設備的運行過程中表現為正常，而軸承b卻出現了油膜振蕩的問題，經過驗證可以發現假定的結果與現實問題是比較接近的。

4 結束語

傳統的檢修方式已經不適應科技高速發展的時代，取而代之的狀態檢修技術所彰顯出的優勢越來越明顯，該技術既能夠很好的解決設備運行時可能存在的潛在故障，對其及時處理和防護，又能夠最大限度的降低發電設備的更換成本，可謂是既體現出了經濟效益、又證明了其社會效益。隨著電子計算機技術的進一步發展，對于火力發電中汽輪機的檢修來說，計算機技術可以為其提供必要的技術支持和保障，狀態檢修技術目前已經較為成熟，但是不能滿足于現狀，而讓技術水平停滯不前，檢修人員應該不斷的研究和開發新技術，促進狀態檢修技術的突破與創新，為我國發電事業貢獻更大的力量。

［1]黃雅羅，黃樹紅，彭忠澤.發電設備狀態檢修［M].北京：中國電力出版社，2000.

［2]鄭杰.水電機組的狀態監測及狀態檢修［J].水利科技，2001（3）：61-62.