汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展與展望

于永東

摘要：汽輪機(jī)作為電力生產(chǎn)中最為核心的設(shè)備，在我國(guó)電力工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用，在功能越來(lái)越先進(jìn)的同時(shí)，其運(yùn)行的安全性和可靠性同樣不容忽視，為此，加強(qiáng)汽輪機(jī)故障診斷工作，不斷提升診斷技術(shù)水平成為當(dāng)前電力企業(yè)工作中的重中之重。隨著科技的發(fā)展，汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)得到不斷完善，但目前還存在著很多有待解決的問(wèn)題，使得故障診斷還無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)中汽輪機(jī)維護(hù)和保養(yǎng)的需求，即無(wú)法為汽輪機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)保障，因此必須不斷提升汽輪機(jī)診斷技術(shù)的水平。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)故障；診斷技術(shù)；發(fā)展；展望

中圖分類(lèi)號(hào)：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2017）12-0068-02

Abstract： steam turbine， as the most important equipment in electric power production， plays an irreplaceable role in the modernization process of power industry in our country. While the function is more and more advanced， the safety and reliability of its operation can not be ignored. Therefore， strengthening the fault diagnosis of steam turbine and continuously improving the technical level of diagnosis has become the most important task in the current electric power enterprises. With the development of science and technology， steam turbine fault diagnosis technology has been continuously improved， but there are still many problems to be solved， which makes fault diagnosis can not meet the needs of turbine maintenance and maintenance in industrial production. That is， it is impossible to operate safely and stably for steam turbines. The line provides technical support， so it is necessary to continuously improve the level of steam turbine diagnostic technology.

Key words： turbine fault； diagnosis technology； development； prospect

前言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽輪機(jī)在電力工業(yè)生產(chǎn)中占有比較重要的位置。而因?yàn)槠啓C(jī)工作的環(huán)境比較特殊，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以在電力生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生故障的幾率比較大，從而對(duì)電力廠(chǎng)造成巨大的損失。一旦出現(xiàn)故障，不僅會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還可能會(huì)對(duì)操作人員的人身造成傷害，嚴(yán)重者有可能威脅人員的生命安全，所以必須引起有關(guān)部門(mén)的密切關(guān)注。我國(guó)也在積極的對(duì)汽

輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行著不斷的研究，文章首先分析了現(xiàn)階段我國(guó)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，希望對(duì)以后的具體工作能起到一定的參考作用。

1 汽輪機(jī)故障診斷中存在的問(wèn)題

1.1 復(fù)雜故障的處理

汽輪機(jī)故障診斷的首要工作就是要了解汽輪機(jī)產(chǎn)生故障的機(jī)理，對(duì)汽輪機(jī)故障產(chǎn)生的原因要進(jìn)行仔細(xì)的分析與確診。由于汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)比較特殊，汽輪機(jī)的故障也比較復(fù)雜，如果維修人員不能夠清楚的了解汽輪機(jī)故障的機(jī)理，就不能夠?qū)ζ涔收线M(jìn)行比較透徹的分析，比如說(shuō)在非穩(wěn)定熱狀態(tài)下軸系的彎扭復(fù)合振動(dòng)問(wèn)題等，最后致使汽輪機(jī)故障診斷中出現(xiàn)問(wèn)題，阻礙著汽輪機(jī)診斷技術(shù)的發(fā)展。

1.2檢測(cè)方式問(wèn)題

現(xiàn)階段，我國(guó)的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)沒(méi)有進(jìn)行合理的完善，在對(duì)汽輪機(jī)故障診斷過(guò)程中還存在很多問(wèn)題。在對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常是采用推理算法的方式，這種汽輪機(jī)故障檢測(cè)方式不能在一定程度上獲取要發(fā)生故障的征兆，從而做好事先預(yù)防。比如運(yùn)行中轉(zhuǎn)子表面溫度檢測(cè)、內(nèi)缸螺栓斷裂檢測(cè)等都缺乏有效的檢測(cè)手段。總之，電力工業(yè)中汽輪故障診斷技術(shù)采用的檢測(cè)手段不能跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上不能滿(mǎn)足目前汽輪機(jī)故障診斷的需求，導(dǎo)致汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展停滯不前。

1.3 診斷技術(shù)應(yīng)用推廣面臨的問(wèn)題

現(xiàn)階段，我國(guó)的汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)應(yīng)用也面臨著很多問(wèn)題，其中主要問(wèn)題是有關(guān)對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的生產(chǎn)管理、研究開(kāi)發(fā)機(jī)制與觀(guān)念問(wèn)題。其中汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)機(jī)制與觀(guān)念問(wèn)題主要包括：各項(xiàng)研究機(jī)構(gòu)太過(guò)分散，不能進(jìn)行整體管理；大量進(jìn)行重復(fù)性研究，對(duì)人力物力造成極大的浪費(fèi)；系統(tǒng)研究的連貫性不好，使得系統(tǒng)升級(jí)較為困難；而技術(shù)研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品的比較少；應(yīng)用系統(tǒng)中的維護(hù)與服務(wù)不能得到有效的保證等。生產(chǎn)管理與診斷技術(shù)問(wèn)題主要包括：生產(chǎn)管理與診斷技術(shù)不能有效的結(jié)合，各種技術(shù)的相互集成性不好，與各自的生產(chǎn)管理相孤立，不能為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造預(yù)期的效益。

1.4人工智能的應(yīng)用

人工智能是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)，并且獲得了廣泛的應(yīng)用，在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行故障診斷的過(guò)程中應(yīng)用人工智能系統(tǒng)，可以解決一些傳統(tǒng)診斷系統(tǒng)無(wú)法解決的問(wèn)題，其診斷的效果也較為出色。然而人工智能系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，需要加以?xún)?yōu)化和改進(jìn)。隨著科技的發(fā)展，人工智能技術(shù)必將日益完善，從而更加適用于汽輪機(jī)的故障診斷，并使診斷技術(shù)上升到一個(gè)嶄新的高度。

1.5 材料性能診斷較差

汽輪機(jī)的性能和所使用的材料是汽輪機(jī)的重要參數(shù)，也是很重要的一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容，并且具有評(píng)估汽輪機(jī)使用壽命的重要作用。然而，就目前來(lái)看，對(duì)于材料性能的診斷還有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善，這就導(dǎo)致故障診斷系統(tǒng)存在一些弊端，不利于故障診斷技術(shù)的發(fā)展。

2 汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展和展望

2.1 人工智能技術(shù)的不斷應(yīng)用

將人工智能系統(tǒng)與汽輪機(jī)故障診斷有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，可提升汽輪機(jī)故障診斷的智能化水平，從而提高工作效率和精度。當(dāng)前人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展，雖然在實(shí)際應(yīng)用中目前還不能完全實(shí)現(xiàn)人工智能化，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)上的問(wèn)題將迎刃而解，人工智能技術(shù)用于汽輪機(jī)故障診斷將成為大勢(shì)所趨。

2.2全方位的綜合性故障診斷

為實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)工作的安全性，就應(yīng)當(dāng)對(duì)汽輪機(jī)故障進(jìn)行全方位的診斷，包括對(duì)汽輪機(jī)各個(gè)零部件壽命的初步診斷、汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的診斷等，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行綜合性的診斷，包括抽液診斷、邏輯診斷、性能診斷等等，通過(guò)全方位的綜合性的診斷有效排查汽輪機(jī)可能存在的所有故障，以確保汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。

2.3 向診斷向汽輪機(jī)設(shè)備現(xiàn)代化管理發(fā)展

設(shè)備計(jì)算機(jī)化管理系統(tǒng)、維修管理、預(yù)知維修決策將是未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)研究的重心。為推動(dòng)診斷技術(shù)的發(fā)展，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)采用現(xiàn)代化的管理方式，對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的管理。當(dāng)前研究的重點(diǎn)主要是基于狀態(tài)的維修以及預(yù)知維修，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益起到非常重要的作用，同時(shí)產(chǎn)生的社會(huì)效益也將是非常巨大的。

2.4仿真技術(shù)的應(yīng)用

仿真技術(shù)對(duì)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用也起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)仿真技術(shù)與故障診斷技術(shù)相結(jié)合的時(shí)候，那么相關(guān)工作人員就可以根據(jù)仿真技術(shù)所建立的模型對(duì)汽輪機(jī)的故障點(diǎn)進(jìn)行全面的分析與研究， 然后在結(jié)合故障診斷技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行診斷操作， 順利完成后再將技術(shù)手段真正落實(shí)到實(shí)際的汽輪機(jī)故障診斷中。通過(guò)這樣的方式不僅能提高汽輪機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能間接的對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)與診斷，有利于提升汽輪機(jī)整體系統(tǒng)的運(yùn)作水平。 但是仿真技術(shù)的應(yīng)用成本較高，操作流程也比較繁瑣，所以相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)還需要對(duì)其進(jìn)行深入的研究與探索，以此來(lái)為未來(lái)汽輪機(jī)故障診斷工作的開(kāi)展提供便利條件。

2.5 故障機(jī)理的深入研究

電力企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)故障機(jī)理的研究力度，明確的分析出汽輪機(jī)故障機(jī)理，因?yàn)闊o(wú)論何時(shí)，只要能夠深入研究故障機(jī)理都能推動(dòng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展。在實(shí)際研究中，對(duì)故障機(jī)理的研究應(yīng)集中在對(duì)漸發(fā)故障定量表征的研究，以及對(duì)整個(gè)故障系統(tǒng)故障狀態(tài)指標(biāo)的研究。

3 結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在電力工業(yè)生產(chǎn)中，故障診斷技術(shù)對(duì)于汽輪機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有不可忽視的作用，因此應(yīng)當(dāng)針對(duì)當(dāng)前工作中存在的問(wèn)題，對(duì)癥下藥，加強(qiáng)汽輪機(jī)故障診斷技術(shù)的研發(fā)力度，為電力企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，從而為電力企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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