汽轮机故障诊断技术的发展现状研究

杜冶

摘  要：近年来，我国工业生产发展迅速，利用汽轮机故障诊断技术对设备的状态和性能进行综合评价显得十分重要，根据相关数据对汽轮机性能和质量误差的估计，给出了故障诊断方法和解决机制。

关键词：汽轮机;故障诊断技术;发展;展望

中图分类号：TUIO1文献标识码：A

引言

随着工业社会的发展，我们越来越重视机械设备的安全性，汽轮机在我国电力工业中占有重要地位，随着汽轮机性能的提高，其机理越来越复杂，运行条件越来越严格，如果汽轮机在运行过程中管理不当，出现技术故障时没有及时处理，会导致严重的生产事故，造成了严重的经济损失。因此，在汽轮机的日常运行和使用中，发展故障诊断技术显得尤为必要。

1 诊断技术在汽轮机行业中的重要性

汽轮机是一种重要的旋转动力设备。由于经济发展的需要，大容量、多功能化的汽轮机成为了发展趋势。由于在复杂多变的运行环境中，汽轮机受高温、高压和水蚀等影响，容易引起机组的运行故障。如果汽轮机出现故障，将直接影响设备的运行效率，严重时会造成机组停机、人员伤亡的情况，并造成巨大的经济损失。因此，通过先进的诊断方法，对汽轮机进行科学的故障诊断，对设备运行的的安全性和经济性具有重要意义。随着技术的进步，对汽轮机的安全运行也有了更高的要求，故障诊断不再局限于找出问题原因，而是不断开发机组可能发生的重大事故而进行的预警功能，通过应用故障诊断系统，大大降低了的动力设备的事故率，降低了维护成本。另一方面，故障诊断分析结果，可以尤为今后设备运行研究的相关依据。随着技术的发展，汽轮机的结构和环境设计越来越复杂，操作系统也越来越智能化。这也使得汽轮机诊断更加困难。在高速工况和经常多变的工况下，轻微的异常也会引起机组的振动问题，直接影响机组运行的安全性。当振动幅度超过一定的运行范围时，如果发现故障源不及时，会造成严重的运行事故。

2汽轮机故障诊断技术与方法综述

2.1静态诊断

静态诊断是指在汽轮机不工作或运行不正常的情况下，工程技术人员应通过适当的技术分析方法对部件进行检查，对以前可能发生故障的部件进行检测和评估，并及时对问题部件进行处理。静态诊断是汽轮机故障诊断的重要部分，通过静态诊断，工程技术人员可及时发现汽轮机组运行中存在潜在的故障。采提前进行排除，防止了设备运行故障的扩大，确保了汽轮机及相关设备的正常有效运行。

2.2动态诊断

动态诊断是对汽轮机模块在正常运行过程中的故障进行诊断。通过对汽轮机组性能参数的分析和评价，对汽轮机组可能发生的故障和故障进行预测，动态诊断比静态诊断更注重预防。这种技术需要借助历史数据或者静态诊断来进行处理，做到防患于未然。比如发电机组发生的轴系异常震动，通常是由于因热态时轴系中心和冷态时存在一定的差异而引起，如果可以在机组冷态时认识到这一差异，就可以有效避免异常震动故障的发生。

3汽轮机故障诊断

3.1汽轮机故障机理以及诊断方法

在汽轮机运行过程中，虽然汽轮机不断推进我国工业生产，但是也发现了许多不足。汽轮机故障诊断需要了解故障机理，故障机理研究是故障诊断的基础，目前，汽轮机故障机理主要包括故障规律。汽轮机故障诊断最常用的诊断方法是比较诊断逻辑诊断、统计诊断、模式识别、模糊诊断、人工神经网络和专家系统，最常用的是后两种诊断方法。

3.2汽轮机故障诊断时存在的问题

虽然人工智能在汽轮机故障诊断中得到了广泛的应用，但专家系统在汽轮机故障诊断中的应用还需要解决许多问题，因为知识识别、信息分析和获取信息的机会有限。

在引进汽轮机故障诊断技术的过程中，我国发现了一些比较严重的问题，如汽轮机故障研究机构比较分散。由于沟通和交流的局限性，许多重复的学习可能导致无法进行广泛的互动。这会导致人力物力的浪费，只有方案与生产实际管理相结合，才能实现技术集成。

4汽轮机故障诊断技术

在汽轮机故障的早期诊断中，主要采用人工助听、检查、感觉等手段。由于长期的经验，人们可以对汽轮机的故障做出一定的判断，但这种判断缺乏科学依据，而且是有限的，今天随着科学技术的发展和人工智能信息技术的普及，传感器技术和网络技术不再是新技术。西安交通大学火电厂在线经济诊断与检测系统，是一个很有代表性的，清华大学、中国科技大学、东南大学，与电站合作研究开发火电机组实时经济性分析和性能控制及故障诊断系统，寻找最佳运行工况;与中国合作开发多个智能电厂，通过全球导航卫星系统国际委员会（ICG）和全球导航卫星系统国际委员会（ICG）在全球范围内提供GNSS服务;实现能源使用分析、热力系统再生故障诊断等技术应用。

根据国内机组设计使用的内部设计标准和试验站的安装优化开发，国产故障诊断系统比国外更符合工程要求，目前该系统正在开发中，研究机构更适合国内电厂，系统选型更频繁，与国外产品相比，更具优势，但国内理论研究也相对落后，建立的数据库不匹配，专家知识库的缺陷和后期服务保障不足。

结束语

随着汽轮机设计的发展，对汽轮机的高参数、高可靠性和多功能性提出了越来越高的要求，近年来，国内外各高校为了克服现有系统的不足，在企业和工程界研究了一个典型的汽轮机故障诊断应用系统。

它可以诊断故障，提高效率，改变诊断观念，实现大规模的工业应用，其目标应该是提高故障诊断能力，不仅要研究各种故障机理，还要与实际运行相结合。这些要求不仅取决于对汽轮机故障狀态的理解，还取决于对汽轮机故障状态的理解。

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