火電技術汽機汽輪機故障診斷技術研究

付勇

摘? 要：在火電廠的機電設備中，汽輪機作為重要的組成部分，其運行的經濟性和安全性直接影響著火電廠的正常運轉。因此保證汽輪機的正常運行至關重要。但由于機電設備長時間運行，難免會出現故障，一旦出現故障需要及時進行維修和處理，避免對汽輪機的使用效率造成影響，也防止影響火電廠的正常運營服務水平。本文就汽輪機常見故障及故障診斷技術進行分析，并對故障診斷技術的未來發展趨勢進行探討。

關鍵詞：火電廠;汽輪機;故障診斷技術

一、汽輪機常見故障分析

（一）油膜振蕩

在汽輪機中，油膜作為重要組成部件，在汽輪機運轉時能夠發揮穩定作用。在發電機轉子高速旋轉過程中，軸徑受到油膜的作用力而產生向上浮動的作用力和弓形渦動，并將其作用于軸承油輪上，嚴重影響油膜的穩定性^[1]。在此狀態下即使發電機自身運行呈現出正常狀態，但因滑動軸承中旋轉軸徑對輪滑油的帶動作用，使其處于高速流動的狀態，因此作用力和反作用力之間開始相互作用，使軸徑在高速轉動的油流的反作用力中呈現出振蕩的現象。

（二）系統真空下降

在汽輪機正常運行中，如出現真空下降的問題，將降低其運行功率，無法對機組運行要求予以滿足，還會增加成本。根據相關理論進行分析，機組動行效率要實現最大化，需要保持完全真空狀態，但在實際操作中卻并非如此，雖然在設計過程中會盡可能采取相應措施，保證真空狀態，隨著汽輪機的運行使用，真空下降的問題仍然會出現，對汽輪機的正常運行造成影響。如真空狀態極容易受到循環水的溫度、速度等因素的影響，一旦真空下降現象出現，會將外界空氣壓入機體內，造成企業的經濟損失。

（三）油系統故障

汽輪機內部油溫對于其正常運行有著密切的關系，一旦汽輪機運行過程中，出現內部油溫升高情況，并高于設定的相關溫度標準值時，會使油系統溢流現象產生，最終導致系統閥門故障。一旦油箱中冷卻水溫度大于30℃時，會造成冷卻水水壓急劇降低現象的出現，從而造成系統故障。另外上述兩種故障產生的原因還包括：汽輪機油動機閥門難以打開、油系統出現掛閘的情況、，油動機難以打開閥門，出現油系統漏油或閥門卡死等。

二、汽輪機故障的診斷技術和方法

（一）波形分析

作為初始信息的振動源，此方法主要是通過傳感器進行震動信息的輸出，這些作為時間波形的信息會呈現出不同狀態，因此可根據此原因，利用波形的差異性，結合波形的明顯特征，相關人員對具體故障位置進行準確分析和判斷，此方法較為簡單便捷。

（二）軌跡分析

通過對軸承座內部轉子軸心的運動軌跡和狀態的直接反應進行分析，其同時還可對其他運作信息進行反映，利用此方法相關人員能夠對汽輪機的故障進行準確診斷。當汽輪機軸心軌跡表現為正常狀態，在軌跡總體上將反應出重合的趨勢，如軸心出現故障時，將呈現出軌跡運行狀態的不穩定性^[2]。

（三）頻譜分析

在汽輪機故障診斷中，此方法也得到廣泛應用。在具體實用中，主要采用的方式有：幅值譜及功率譜。前者能夠有利于工作人員更真觀的對汽輪機故障進行診斷，并且其譜線高度代表了頻率分量的振幅大小;后者包含了清晰的物理概念和含義。通過上述兩種方式，都能夠在汽輪機故障診斷中對故障進行分析和判斷。

三、汽輪機故障檢修技術的未來發展趨勢

（一）信號的采集和分析

為了進一步提高汽輪機故障檢修技術運用水平，需要對相關零部件功能加強研究，其中為了更好地適應汽輪機日益復雜的運行環境，需要對內部傳感器性能加大研究力度，使傳感器的靈敏性、可靠性進一步提高，使診斷工作的錯誤率有效降低。

在汽輪機故障診斷中，通常通過分析其震動狀況進行判斷，因此相關人員會采用內部診斷系統的快速傅里葉變換方式進行分析和處理。此方法在平穩信號處理時較為適用，在實際工作中時，信號會因受到環境影響而呈現出不平穩的情況，因此還需要對其精確度予以不斷提高。

（二）故障診斷和機理研究

目前在汽輪機故障檢修技術中，其機理研究及檢測方式仍存在一定的缺陷，需要加大新技術的研發，從而提供更有力的技術支持，同時還應對檢修層次進行深代，并擴大檢修范圍，使檢修工作效果有效提升^[3]。另外還應對汽輪機故障機理加強研究，使維修人員自身專業知識不斷豐富，從而使檢修現狀得到有效改善。

檢修人員的專業能力和水平直接影響著汽輪機故障診斷和檢修工作質量和效率，因此應對檢修人員加強專業化、系統化的培訓和訓練，使其觀察能力、操作能力有效提升，在故障診斷工作中能夠快速確定故障位置，使運行風險最大程度的降低。如故障發生位置較為隱蔽，為了有效避免出現風險，檢修人員應利用綜合診斷方法，使故障發生可能性最大限度減少。另外檢修人員還應還對自身診斷技術不斷豐富，通過仿真技術與診斷技術的有效融合，使診斷技術水平進一步提高。

結束語：

隨著電能需求量的不斷加大，火電廠穩定、安全運行受到了關注和重視，其中汽輪機故障發生幾率的有效減少，成為保障火電廠正常運行的關鍵。目前汽輪機故障診斷和維修方面仍存在不少問題，還需要加大研發力度，克服診斷中存在的難點，同時相關檢修人員也需要根據汽輪機具體故障特點，對相應的診斷維修方法進行合理選擇，使汽輪機使用效率和壽命周期有效提高，并對火電廠的穩定、安全運行予以保障。

參考文獻

[1]? 高敏. 汽輪機振動故障診斷技術研究[J]. 中國科技投資，2019，000（014）：205.

[2]? 高飛. 汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J]. 化工管理，2019，000（005）：175-176.

[3]? 郄建昆. 汽輪機故障診斷技術的發展與展望[J]. 電站系統工程，2018，034（006）：33-34.