論狀態(tài)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(tài)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(tài)檢修目前在我國的設(shè)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(tài)檢修的技術(shù)，它可以通過先進的監(jiān)測系統(tǒng)和診斷技術(shù)來檢測出設(shè)備當前的狀態(tài)，從而及時的發(fā)現(xiàn)可能存在的潛在事故，以便在問題真正出現(xiàn)之前對其進行及時的處理和檢修。狀態(tài)檢修在工業(yè)生產(chǎn)中正發(fā)揮著不可替代的作用，本文詳細介紹了狀態(tài)檢修的工作原理，強調(diào)了其特殊的組成結(jié)構(gòu)，并舉例論述了該技術(shù)在汽輪機檢修中的重要應用。

狀態(tài)檢修；汽輪機檢修；應用

0 前言

隨著我國市場經(jīng)濟體制的進一步發(fā)展，電力企業(yè)的內(nèi)部改革也正在進行，尤其對于火力發(fā)電行業(yè)，更是面臨著激烈的市場競爭，各大發(fā)電集團之間相互競價上網(wǎng)，追求生產(chǎn)的低成本，這樣就需要通過延長發(fā)電設(shè)備的使用壽命來相對的降低成本。想要在發(fā)電設(shè)備中提前發(fā)現(xiàn)存在的問題，就需要一種較為先進的檢修技術(shù)作為保障，火電的發(fā)電動力主要依靠汽輪機，因此對汽輪機的檢修就變得至關(guān)重要，對于汽輪機傳統(tǒng)的檢修方式主要是憑借周期性的檢查，或者當實際發(fā)生故障后才開始搶修，這樣的狀態(tài)顯然不能適應當今經(jīng)濟高速發(fā)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(tài)檢修在汽輪機的使用中是如何有效應用的。

1 狀態(tài)檢修的工作原理

火力發(fā)電是我國發(fā)電的最主要的形式，在完成火力發(fā)電的過程中，最主要的設(shè)備就是汽輪機，而且當汽輪機在出現(xiàn)故障之前，總會以某種方式形成一種征兆，這種反常的現(xiàn)象就是引起檢修人員注意的關(guān)鍵，下面通過一些簡單的案例證明這一點。例如：當汽輪機內(nèi)部的某個零件損壞或松動，在這樣的事故出現(xiàn)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(zhuǎn)軸出現(xiàn)某種損壞之前，也會導致出現(xiàn)刺耳的噪音或者無規(guī)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(shè)備在使用的過程中，從正常運行到出現(xiàn)故障都要經(jīng)歷一個較長的過程，每一種故障的發(fā)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(fā)現(xiàn)就可以輕易的判斷出故常出現(xiàn)的位置，同時確定故障的類型。這些潛在的變化規(guī)律是檢修人員對汽輪機進行有效保護的關(guān)鍵，掌握這些技能也是開展狀態(tài)檢修工作的前提和基礎(chǔ)。

2 狀態(tài)檢修的組成結(jié)構(gòu)

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

2.1 狀態(tài)監(jiān)測

狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)由兩部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成，即設(shè)備信號傳遞和設(shè)備數(shù)據(jù)收集兩個監(jiān)測環(huán)節(jié)。監(jiān)測系統(tǒng)所得到的數(shù)據(jù)又由在線和離線兩種狀態(tài)的數(shù)據(jù)構(gòu)成，鍋爐在火力發(fā)電的過程中是出現(xiàn)故障最多的設(shè)備，其次就是汽輪機，目前在國內(nèi)，這兩種事故多發(fā)的設(shè)備的監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，由于其在發(fā)生故障前，總會出現(xiàn)有規(guī)律的振動，因此對于振動信息的監(jiān)測是保護設(shè)備正常運行的關(guān)鍵。國家已經(jīng)在大型機械設(shè)備的狀態(tài)檢測方面加大了研發(fā)力度，有些地區(qū)也將該技術(shù)應用到了實際的生產(chǎn)中，這對于我國火力發(fā)電事業(yè)來說具有很大的幫助。

2.2 狀態(tài)信息分析處理系統(tǒng)

該系統(tǒng)的作用是將監(jiān)測系統(tǒng)傳輸?shù)挠嘘P(guān)數(shù)據(jù)進行詳細的分析，來對設(shè)備的狀態(tài)做好全面的把握，及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能發(fā)生故障之前的特殊狀態(tài)。故障處理系統(tǒng)所采用的分析方法較多，例如：傳遞函數(shù)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?shù)男盘枖?shù)據(jù)做出精確分析和處理，得到的信號信息在通過某種介質(zhì)直觀的顯示出來，就可以更加清晰的了解設(shè)備的運行狀態(tài)，有關(guān)檢修人員根據(jù)此數(shù)據(jù)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(tǒng)

電廠通過在汽輪機以及相關(guān)輔助發(fā)電的設(shè)備上安裝監(jiān)測系統(tǒng)后，工作人員便可實時對設(shè)備的運行狀況做到全方位的了解，信息分析系統(tǒng)又對監(jiān)測系統(tǒng)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(shè)備運行狀態(tài)的特殊信息，最終得到較為直觀的監(jiān)測結(jié)果；接著，故障處理系統(tǒng)便可以針對這些可能發(fā)生的潛在故障，做好相關(guān)的防護和維修工作。專家系統(tǒng)的設(shè)置主要是為了更加精準的確定故障的性質(zhì)、位置等具體條件，其包括的內(nèi)容主要有：推理機、專家知識靜態(tài)數(shù)據(jù)庫以及隨時更新的動態(tài)數(shù)據(jù)等。該系統(tǒng)的工作原理是通過靜態(tài)的數(shù)據(jù)庫儲備來對可能出現(xiàn)的故障作出分析，利用動態(tài)的數(shù)據(jù)完成對問題的診斷和處理。

3 具體的案例應用

根據(jù)汽輪機軸承的振動規(guī)律，我們可以將軸承的垂直振幅作為監(jiān)測軸承油膜振動是否正常的標志，并在獲得有關(guān)數(shù)據(jù)中適當?shù)奶崛〕鎏厥獾男畔ⅲ吹皖l分量作為監(jiān)測故障的標準。首先，我們先假定一個故障發(fā)生的臨界值，A。=0.8微米，判斷是否發(fā)生故障的標準是將監(jiān)測值與標準值作比較，根據(jù)統(tǒng)計學的知識，由于A呈現(xiàn)正態(tài)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(xiàn)故障的概率作出一個預計。例：火力發(fā)電中發(fā)電機軸承所形成的低頻分量的有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，軸承a在設(shè)備的運行過程中表現(xiàn)為正常，而軸承b卻出現(xiàn)了油膜振蕩的問題，經(jīng)過驗證可以發(fā)現(xiàn)假定的結(jié)果與現(xiàn)實問題是比較接近的。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的檢修方式已經(jīng)不適應科技高速發(fā)展的時代，取而代之的狀態(tài)檢修技術(shù)所彰顯出的優(yōu)勢越來越明顯，該技術(shù)既能夠很好的解決設(shè)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(fā)電設(shè)備的更換成本，可謂是既體現(xiàn)出了經(jīng)濟效益、又證明了其社會效益。隨著電子計算機技術(shù)的進一步發(fā)展，對于火力發(fā)電中汽輪機的檢修來說，計算機技術(shù)可以為其提供必要的技術(shù)支持和保障，狀態(tài)檢修技術(shù)目前已經(jīng)較為成熟，但是不能滿足于現(xiàn)狀，而讓技術(shù)水平停滯不前，檢修人員應該不斷的研究和開發(fā)新技術(shù)，促進狀態(tài)檢修技術(shù)的突破與創(chuàng)新，為我國發(fā)電事業(yè)貢獻更大的力量。

［1]黃雅羅，黃樹紅，彭忠澤.發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修［M].北京：中國電力出版社，2000.

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