大型火電機組引風機的狀態(tài)檢修研究

張春陽

摘? 要：大型火電機組引風機作為火電廠發(fā)電環(huán)節(jié)重要組成部分，若能加強對引風機狀態(tài)檢修，能夠減少引風機故障率。在此之上，本文簡要分析了大型火電機組引風機的特征參數(shù)，經(jīng)由組建狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫、狀態(tài)預警模塊完善設計、評估狀態(tài)運行風險、開發(fā)性能監(jiān)測軟件等方法的實施，即可保障引風機優(yōu)良運行狀態(tài)。

關鍵詞：大型火電機組;引風機;狀態(tài)檢修;預警模塊;性能監(jiān)測軟件

前言：在大型火電機組中，引風機作為排除高溫煙氣，保證火電機組正常運行的輔助設施，能夠提升爐膛負壓穩(wěn)定性。作為火電機組運行中的重要部件，應當制定科學的狀態(tài)檢修計劃，應對引風機故障風險，借此通過狀態(tài)檢修設計措施，確保引風機在火力發(fā)電項目中表現(xiàn)出應用優(yōu)勢，增加狀態(tài)檢修計劃可行性。

1、大型火電機組引風機的特征參數(shù)

在大型火電機組發(fā)電過程中，引風機在運行期間，能夠為鍋爐燃燒中產生的高溫煙氣提供排除渠道。在狀態(tài)檢修設計期間，應當全面采集特征參數(shù)，增加狀態(tài)檢修實效性。于狀態(tài)檢修作業(yè)中，引風機運行狀態(tài)相關參數(shù)可細分為下述幾項，即出入口煙氣溫度、繞組溫度、軸承溫度（前、中、后軸承）、水平振動、出入口煙氣壓差、入口煙氣壓力等。實際上，一旦引風機出現(xiàn)故障后果，往往會引起各項特征參數(shù)的異常表現(xiàn)，故此應當以此為基礎實施狀態(tài)檢修工作。

例如引風機出現(xiàn)喘振或是失速故障時，多表現(xiàn)為出入口壓差與壓力值的異常變化。抑或是出現(xiàn)軸承磨損或升溫異常情況時多從溫度參數(shù)指標檢測中予以判定。至于繞組溫度等參數(shù)的非常規(guī)變化，很容易隨著故障危害進展，致使引風機出現(xiàn)散熱異常狀況，究其根本多因軸承潤滑度下降、繞組短路。經(jīng)過多項特征參數(shù)的采集分析，能為狀態(tài)檢修方法指明方向。

2、大型火電機組引風機的狀態(tài)檢修方法

2.1組建狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫

在引風機狀態(tài)檢修中，需要充分借助大數(shù)據(jù)分析技術，匯總特征參數(shù)變化規(guī)律，而后從中對引風機運行狀態(tài)予以判定，并為其出具對應的檢修計劃。而在實踐中應當先行組建狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫構建中，應當結合特征參數(shù)信息，對引風機狀態(tài)進行客觀評價。具體包括下述兩個步驟：

第一，細化數(shù)據(jù)庫表內容，為了促進引風機狀態(tài)檢修計劃的順利實施，應當先期制定多則與特征參數(shù)相關的數(shù)據(jù)庫表，如運行數(shù)據(jù)庫、特征參數(shù)表、故障模式表等。于運行數(shù)據(jù)庫中應當涵蓋引風機運行中所產生的各項參數(shù)，包括電流值、軸承溫度、振動頻率等。因上述提及運行狀態(tài)多以異常參數(shù)作為表現(xiàn)形式，故此對數(shù)據(jù)庫表進行細化處理，可以更全面精準把控引風機運行動態(tài)。至于特征參數(shù)表，多以正常值、預警值、停機值作為評判標準，在尚未達到預警值相應標準前，往往處于正常值狀態(tài)。故障模式表則按照故障類別對應故障成因、狀態(tài)檢修方案的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)庫信息，借此輔助檢修員從數(shù)據(jù)庫反饋結果中了解引風機現(xiàn)有狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，需立即進入狀態(tài)檢修環(huán)節(jié)。

第二，預處理數(shù)據(jù)庫信息，在引風機狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)匯總后，需進行預處理操作，即選用Matlab軟件提出Nan值，并對引風機運行中出現(xiàn)停機狀況產生的數(shù)值進行刪除，并按照窗口消噪處理流程，從數(shù)據(jù)中篩選出噪聲值、非穩(wěn)態(tài)值，并從中判定當前引風機運行中呈現(xiàn)的狀態(tài)參數(shù)值是否顯示正常，自此在歸一化公式處理下進行合理轉換。即，其中x、y表示原始數(shù)據(jù)與歸一化預處理數(shù)據(jù)。

2.2狀態(tài)預警模塊完善設計

在引風機狀態(tài)檢修階段還需要設置預警模塊，通過對特征參數(shù)的預警設計，即可預判引風機異常運行狀態(tài)風險，繼而提升狀態(tài)檢修針對性。此次研究以330MW火電機組為例，預警模塊應當從下述三個層面予以完善設計：

其一，總體設計，關于狀態(tài)預警模塊設計，要想對其進行有效檢修，應當按照建模思想，隨時根據(jù)引風機不同運行狀態(tài)展示特征參數(shù)變化值，而后在達到閾值后，利用預警信號引起檢修人員的關注，并在查明原因后，組織人力開展檢修工作。如在獲取引風機軸承溫度時，若超出90℃或是二次風門開度<10%、三相線圈溫度>125℃時，均會引起引風機無法正常啟動。此時，檢修人員應當在溫度參數(shù)檢修上進行改進，保證引風機重新達到啟動條件。隨著對異常啟動情況的有效預警，有助于掌握引風機當前運行狀態(tài)。

其二，明確特征參數(shù)模型溫差標準，對引風機多項特征參數(shù)誤差值的控制，亦是狀態(tài)檢修預警設計中關鍵內容，即入口煙氣壓力與煙氣溫度誤差應為1.72%、2.02%，振動量誤差為0.75%，繞組溫度誤差為0.42%等。只有在建立引風機狀態(tài)模型時，知曉誤差范圍，方可客觀評估運行狀態(tài)是否超出預警范圍。

其三，預警模塊可視化操作，為了促使引風機狀態(tài)處于可控狀態(tài)，還應當將傳統(tǒng)檢修模式調整為可視化狀態(tài)檢修模式，使用互聯(lián)網(wǎng)技術、瀏覽器軟件，將引風機的狀態(tài)以視頻展示方式予以呈現(xiàn)，其間應當借助Html5語言。若在預警界面上發(fā)現(xiàn)軸承溫度偏高情況，則應當從軸承潤滑度下降、油溫異常等成因予以分析，分析后可利用更換潤滑劑、啟動吹風扇等檢修措施，用于應對引風機故障風險。

2.3評估狀態(tài)運行風險

引風機狀態(tài)檢修中，需要加強對狀態(tài)運行風險的精準評估，借此對可能出現(xiàn)的故障問題提出檢修計劃。在根據(jù)特征參數(shù)整理引風機運行風險時，可將其歸納為以下幾點：軸承異常振動、軸承升溫、繞組溫度升溫、電流超標等，可以將其納入集合中（U=（μ，μμ）），并從故障特征值分析中，總結故障成因，隨著對引風機故障風險的識別，預判最可能發(fā)生故障的部位。同時，以矩陣分布的方式匯總故障信息。即，在依據(jù)向量矩陣分析引風機故障隸屬函數(shù)時，能夠從中了解隨著隸屬度變大，故障風險隨之提高。

在引風機運行狀態(tài)風險評估中，可以根據(jù)多種特征參數(shù)異常變化規(guī)律，確定對應的故障風險，而后結合風險評估結果制定相關檢修計劃。同時，檢修人員也要對每一種故障風險程度進行分析，從中選出高風險故障信息，提出可行性檢修計劃，自此實現(xiàn)運行狀態(tài)的合理評估與精準檢修。

2.4開發(fā)性能監(jiān)測軟件

引風機狀態(tài)檢修事項的落實，應當開發(fā)性能監(jiān)測軟件，從軟件記錄的監(jiān)測數(shù)據(jù)中，掌握引風機狀態(tài)變化特征，借此在尚未出現(xiàn)故障前，即可通過優(yōu)化運行狀態(tài)，降低故障率。

在利用性能監(jiān)測軟件開展狀態(tài)檢修工作時，能夠從在線監(jiān)測部分，對引風機運行狀態(tài)的檢修方向提供明確指引。因該軟件能夠實時獲取風量、煤量，借此更準確地把控達到最優(yōu)化運行狀態(tài)時，各項特征參數(shù)的標準值，之后按照在標準范圍內調整引風機的設定參數(shù)。另外，為了處理引風機停機狀態(tài)故障事件，需要在軟件開發(fā)中新增離線指導模塊，該模塊能夠借助靜葉開度、振動量、溫度等參數(shù)變化范圍，結合用戶手動輸入的參數(shù)值，驗證引風機運行狀態(tài)，并且該軟件在離線狀態(tài)，也可以根據(jù)煤量變化情況以及風機轉動速度，對當前引風機可能出現(xiàn)的運行狀態(tài)加以分析，而后在檢修人員職業(yè)經(jīng)驗下摸索引風機狀態(tài)優(yōu)化方向。包括根據(jù)功耗值（△P）推算出引風機最優(yōu)運行狀態(tài)等。即：（K：引風機實際運行積灰量，K：最小積灰量，q：煙道質量流量，ρ：煙氣密度）。

結論：綜上所述，在設計引風機狀態(tài)檢修計劃時，若能結合特征參數(shù)，從狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫、預警模塊完善設計、風險評估、軟件開發(fā)等方面著手，有利于改善引風機運行狀態(tài)，促進火力發(fā)電項目穩(wěn)態(tài)建設。對此，設計者應當依據(jù)引風機結構特點，提出明確的狀態(tài)檢修思路，以期引風機擁有較長的使用年限。

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