对汽轮机故障诊断技术的分析

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1、对汽轮机故障诊断技术的分析摘要:汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，在日常的工作中在我国汽轮机故障诊断技术的研究晚于国外，但是通过后期的不断努力对于汽轮机故障诊断的相关技术发展迅速。在我国汽轮机故障诊断由最早的从国外引入先进技术再到后期的自主研宄，这个发展的过程时间较长，但是对汽轮机在今后工业发展中的使用奠定了坚实的基础。汽轮机故障产生的原因有很多种，针对不同原因产生的故障情况采取相应的措施进行维护，这样将汽轮机故障造成的影响降到最低，有效的节约工业运营成本对于工业今后的发展非常有利。下面本文将对汽轮机故障诊断技术进行详细的分析。1国内在故障诊断系统设计和系统实现方

2、面的研宄在国内较为常见的汽轮机故障诊断系统，主要通过对故障信息的采集，相关的信号处理工作、对于数据的分析、推测故障原因、故障情况确定这一系列的步骤进行。在我国研究汽轮机故障诊断系统的初期，相关的工作人员己经研究出多种故障诊断的方法，但是诊断的效果不够明显，对于故障的情况不够理想。随着技术人员的不懈努力，制定出多种完整的故障诊断系统，使我国的工业得到了更好的发展，为社会的进步贡献自己的力量。2汽轮机故障诊断技术的发展2.1信号采集与信号分析(1)传感器技术。目前汽轮机工作的环境较为特殊，在汽轮机故障诊断过程中容易受到周围环境的干扰，使诊断的结果产生一定的误差，针对此类情况，应当提高

3、故障诊断技术的传感器性能，对于传感器的使用性能和可靠性进行研宄，从而减少在故障诊断当中误诊和漏诊的现象。(2)信号分析与处理。信号的分析主要针对在汽轮机故障诊断中对于振动信号的处理能力，在一般的汽轮机故障诊断系统当中，通常采用傅里叶变换的基本思想，傅里叶变换的思想对一般的信号频率转换成函数的分析模式，并且具有一定的规律，在日常的使用中对于这种频率信号的测量结果不会产生影响，但是在故障诊断时信号的频率会产生多种变化的情况，通常是不稳定的，所以在故障诊断技术当中信号的诊断和分析，仍旧是目前有关机构研宄的课题。2.2故障机理与诊断策略(1)故障机理。故障机理是故障的内在本质和产生原因。

4、故障机理的研宄，是故障诊断中的一个非常基础而又必不可少的工作。目前对汽轮机故障机理的研宄主要从故障规律、故障征兆和故障模型等方面进行。由于大部分轴系故障都在振动信号上反映出来，因此，对轴系故障的研宄总是以振动信号的分析为主。(2)诊断策略和诊断方法。在汽轮机故障诊断中用到的诊断策略主要有对比诊断、逻辑诊断、统计诊断、模式识别、模糊诊断、人工神经网络和专家系统等。而目前研究比较多的是后面几种，其中人工神经网络和专家系统的应用研究是这一领域的研究热点。2.3汽轮故障机诊断的关键点(1)温度监测。相关的检测系统主要针对汽轮机两种情况下的温度进行测量，第一种是转子支撑情况的轴承和轴瓦的温

5、度，主要针对汽轮机轴瓦的温度，从而判断冷润滑冷却的程度，如果冷却的程度无法达到标准就表示会产生故障的情况越大；而第二种是汽缸金属与汽缸壁之间的温度差，对于温度差的检测是针对汽缸受热情况分析主要凭证，温差过大会产生汽缸内部的动静间隙变少甚至消失，从而产生摩擦导致停机的现象。(2)振幅。振幅是汽轮机监测系统中比较关键的参数，在KIT系统中主要检测轴承以及转子的振动。它是反映转子运行状况以及轴承自身稳定状况的依据。（3）热变形。由于热态时金属有较大的热变形，因此汽轮机设置了较为严密的滑销系统以保证汽缸和轴承按照指定的方向来膨胀，以防止发生动静碰磨。汽缸的绝对膨胀和相对膨胀（差涨数据是反

6、映汽缸内部间隙情况的重要依据。（4）管道设计。管道设计布置不合理，汽轮机热态运行时汽缸受到的外应力过大，造成中心走动太多，引起机组的强烈振动特别是功率大的背压式汽轮机，进、排汽管道的布置极为重要，需用弹簧吊架的一定要用，不能省略。否则汽机在热态中运行时受外力的牵连过大，会造成汽缸变形、中心偏移等现象。3诊断技术与应用3.1检测手段汽轮机故障诊断技术中的许多数学方法，甚至专家系统中的一些推理算法都达到了很高的水平，而征兆的获取成为了一个瓶颈，其中最大的问题是检测手段不能满足诊断的需要，如运行中转子表面温度检测、叶片动应力检测、调节系统卡涩检测、内缸螺栓断裂检测等，都缺乏有效的手段。

7、3.2材料性能在寿命诊断中，对材料性能的了解非常重要，因为大多数寿命评价都是以材料的性能数据为基础的。但目前对于材料的性能，特别是对于汽轮机材料在复杂工作条件下的性能变化还缺乏了解。3.3复杂故障的机理对故障机理的了解是准确诊断故障的前提。目前，对汽轮机的复杂故障，有些很难从理论上给出解释，对其机理的了解并不清楚，比如在非稳定热态下轴系的弯扭复合振动问题等，这将是阻碍汽轮机故障诊断技术发展的主要障碍之一。3.4人工智能应用专家系统作为人工智能在汽轮机故障诊断中的主要应用己经获得了