汽轮机故障诊断技术分析

蔡建军

[摘 要] 汽轮机是电力设备运行中的一种比较关键的设备，是一种故障率高、危害性大的高速旋转机械。如果发生了故障，轻则停机造成经济方面的损失，重则造成设备的毁坏，甚至是造成人身伤亡。因此，对汽轮机进行故障诊断分析是必要的。

[关 键 词] 技术；故障；诊断

汽轮机的主要功能是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置设备之一。汽轮机属于透平机械，也被叫做蒸汽透平，也就是说它是将蒸汽的热能转换为动的机械能的机械设备，可以用于发电、風机、压缩机等，可以利用它的排汽或中间抽汽满足生活和生产中的供热需要，可谓是功能多多。

一、关于汽轮机故障诊断技术的发展

1.采集和分析信息全方位分析

（1）传感技术的变化。由于汽轮机通常在高温、高压、高转速的环境中工作，为了减少诊断中的失误，需要我们有专业的传感技术并且具有熟练应用的能力，需要我们不断的在这些领域创新，从而促使传感技术的迅速发展。

（2）信号分析与处理。在汽轮机的信号分析与处理研究方面，振动信号的分析与处理最吸引眼球。汽轮机故障诊断方法中最常见的是运用快速傅里叶变换。快速傅里叶变换的思想在于将一般时域内的信号转换为不同频率的谐波函数的线性相加以达到信号平稳，但在现实中许多信号是非线性的、非平稳的，为了提高分辨精度在运用过程中可以用图形辨识来达到信号平稳。

2.故障机理

在分析汽轮机的故障时，一方面要对表面进行病理分析，另一方面更应深入研究它产生的内部原因。目前，对汽轮机的故障机理的研究主要从故障规律、故障征兆和故障模型等方面进行，方法有以下几种：

（1）现场试验法，指模拟汽轮机故障发生的情形，对故障信号在线检测，以预防故障发生，缺点是危险性高、消耗费用大。

（2）实验室模拟法，指先建立汽轮机物理模型，再在模拟试验台上模拟故障，提取故障信息，从而建立一种故障与故障信号之间的映射关系。缺点是模拟的故障范围减少、实验台花费大等。

（3）计算机仿真法，指先建立与设备状态与行为有关的数学模型，然后运用仿真软件进行故障数值仿真。优点是不收范围限制，能很好地建立故障状态与特征间的关系，缺点是难以确定数学模型建立的准确性。

二、分析汽轮机在故障诊断系统中存在的问题

1.首先考虑在检测方式上存在的主要问题

就目前而言，我们在汽轮机的故障诊断及排除技术上仍存在不足，同时汽轮机系统还没有适应现代故障诊断的要求，这样在很大程度上就影响互相诊断技术的大幅度发展。就目前我们所采用的故障诊断技术方法是应用的推理算法，推理算法最大弊端就是在一定程度上预算征兆并不准确，这样就对我们诊断提供了比较难处理的问题。

2.在材料性能方面的诊断处理较差

所谓汽轮机的参数，包括汽轮机的性能和其所使用的材料这两种参数，虽然只是两项参数，但是这两项参数的检测内容非常重要，并且在对汽轮机的评估中占有不可或缺的地位，主要对汽轮机的使用时间进行评估。但是谈起材料性能的诊断我们还需要进一步的进行改进和完善，这就是客观带给故障诊断系统的一些不足方面，也是导致故障诊断技术发展不是特别好的原因之一。

3.复杂故障的机理

对于故障诊断的第一步莫过于对故障机理的研究，这对于汽轮机故障诊断是非常重要的。但是一旦对故障机理判断失误，就会导致维修时间延长，同时引发一系列的问题。又因为汽轮机本身是非常复杂的机械，具有复杂的工作原理，一旦汽轮机发生故障，不懂得其故障与案例，将导致费时费力费财的后果，重则对维修人员造成一定的人身伤害。因而深入了解故障机理将会对汽轮机的故障诊断具有重大影响。

三、对汽轮机故障诊断技术的发展前景分析

1.对故障机理进行研究

它主要集中在对渐发故障定量表上的研究，目的是判断整个系统故障状态的指标，这个判断需要大量的数据信息。另一个就是对阈值进行研究，这也是故障处理研究的一个重要方向。

2.对整个故障诊断过程进行综合诊断

将符合汽轮机诊断技术的特点进行各个方向的诊断，无论是以振动诊断为主的热影响诊断，还是在性能、逻辑顺序、油液、温度等全方面的诊断，为诊断技术效果提到最高效率。

随着时代的不断发展，汽轮机渐渐占有一席之位从而展现出它的优势，因此它的作用和带来的经济效益不言而喻。面对汽轮机的研究越来越受到人们的重视，但是研究中我们在汽轮机的故障诊断技术上存在一定的差距，但是这个环节的技术确实在所有技术中扮演着至关重要的角色。

参考文献：

刘峻华，黄树红，陆继东.汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].动力工程，2001（2）.

[作者单位]华汇渡运有限公司

（编辑：刘莉琴）