火电技术汽机汽轮机故障诊断技术研究

付勇

摘  要：在火电厂的机电设备中，汽轮机作为重要的组成部分，其运行的经济性和安全性直接影响着火电厂的正常运转。因此保证汽轮机的正常运行至关重要。但由于机电设备长时间运行，难免会出现故障，一旦出现故障需要及时进行维修和处理，避免对汽轮机的使用效率造成影响，也防止影响火电厂的正常运营服务水平。本文就汽轮机常见故障及故障诊断技术进行分析，并对故障诊断技术的未来发展趋势进行探讨。

关键词：火电厂;汽轮机;故障诊断技术

一、汽轮机常见故障分析

（一）油膜振荡

在汽轮机中，油膜作为重要组成部件，在汽轮机运转时能够发挥稳定作用。在发电机转子高速旋转过程中，轴径受到油膜的作用力而产生向上浮动的作用力和弓形涡动，并将其作用于轴承油轮上，严重影响油膜的稳定性^[1]。在此状态下即使发电机自身运行呈现出正常状态，但因滑动轴承中旋转轴徑对轮滑油的带动作用，使其处于高速流动的状态，因此作用力和反作用力之间开始相互作用，使轴径在高速转动的油流的反作用力中呈现出振荡的现象。

（二）系统真空下降

在汽轮机正常运行中，如出现真空下降的问题，将降低其运行功率，无法对机组运行要求予以满足，还会增加成本。根据相关理论进行分析，机组动行效率要实现最大化，需要保持完全真空状态，但在实际操作中却并非如此，虽然在设计过程中会尽可能采取相应措施，保证真空状态，随着汽轮机的运行使用，真空下降的问题仍然会出现，对汽轮机的正常运行造成影响。如真空状态极容易受到循环水的温度、速度等因素的影响，一旦真空下降现象出现，会将外界空气压入机体内，造成企业的经济损失。

（三）油系统故障

汽轮机内部油温对于其正常运行有着密切的关系，一旦汽轮机运行过程中，出现内部油温升高情况，并高于设定的相关温度标准值时，会使油系统溢流现象产生，最终导致系统阀门故障。一旦油箱中冷却水温度大于30℃时，会造成冷却水水压急剧降低现象的出现，从而造成系统故障。另外上述两种故障产生的原因还包括：汽轮机油动机阀门难以打开、油系统出现挂闸的情况、，油动机难以打开阀门，出现油系统漏油或阀门卡死等。

二、汽轮机故障的诊断技术和方法

（一）波形分析

作为初始信息的振动源，此方法主要是通过传感器进行震动信息的输出，这些作为时间波形的信息会呈现出不同状态，因此可根据此原因，利用波形的差异性，结合波形的明显特征，相关人员对具体故障位置进行准确分析和判断，此方法较为简单便捷。

（二）轨迹分析

通过对轴承座内部转子轴心的运动轨迹和状态的直接反应进行分析，其同时还可对其他运作信息进行反映，利用此方法相关人员能够对汽轮机的故障进行准确诊断。当汽轮机轴心轨迹表现为正常状态，在轨迹总体上将反应出重合的趋势，如轴心出现故障时，将呈现出轨迹运行状态的不稳定性^[2]。

（三）频谱分析

在汽轮机故障诊断中，此方法也得到广泛应用。在具体实用中，主要采用的方式有：幅值谱及功率谱。前者能够有利于工作人员更真观的对汽轮机故障进行诊断，并且其谱线高度代表了频率分量的振幅大小;后者包含了清晰的物理概念和含义。通过上述两种方式，都能够在汽轮机故障诊断中对故障进行分析和判断。

三、汽轮机故障检修技术的未来发展趋势

（一）信号的采集和分析

为了进一步提高汽轮机故障检修技术运用水平，需要对相关零部件功能加强研究，其中为了更好地适应汽轮机日益复杂的运行环境，需要对内部传感器性能加大研究力度，使传感器的灵敏性、可靠性进一步提高，使诊断工作的错误率有效降低。

在汽轮机故障诊断中，通常通过分析其震动状况进行判断，因此相关人员会采用内部诊断系统的快速傅里叶变换方式进行分析和处理。此方法在平稳信号处理时较为适用，在实际工作中时，信号会因受到环境影响而呈现出不平稳的情况，因此还需要对其精确度予以不断提高。

（二）故障诊断和机理研究

目前在汽轮机故障检修技术中，其机理研究及检测方式仍存在一定的缺陷，需要加大新技术的研发，从而提供更有力的技术支持，同时还应对检修层次进行深代，并扩大检修范围，使检修工作效果有效提升^[3]。另外还应对汽轮机故障机理加强研究，使维修人员自身专业知识不断丰富，从而使检修现状得到有效改善。

检修人员的专业能力和水平直接影响着汽轮机故障诊断和检修工作质量和效率，因此应对检修人员加强专业化、系统化的培训和训练，使其观察能力、操作能力有效提升，在故障诊断工作中能够快速确定故障位置，使运行风险最大程度的降低。如故障发生位置较为隐蔽，为了有效避免出现风险，检修人员应利用综合诊断方法，使故障发生可能性最大限度减少。另外检修人员还应还对自身诊断技术不断丰富，通过仿真技术与诊断技术的有效融合，使诊断技术水平进一步提高。

结束语：

随着电能需求量的不断加大，火电厂稳定、安全运行受到了关注和重视，其中汽轮机故障发生几率的有效减少，成为保障火电厂正常运行的关键。目前汽轮机故障诊断和维修方面仍存在不少问题，还需要加大研发力度，克服诊断中存在的难点，同时相关检修人员也需要根据汽轮机具体故障特点，对相应的诊断维修方法进行合理选择，使汽轮机使用效率和寿命周期有效提高，并对火电厂的稳定、安全运行予以保障。

参考文献

[1]  高敏. 汽轮机振动故障诊断技术研究[J]. 中国科技投资，2019，000（014）：205.

[2]  高飞. 汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J]. 化工管理，2019，000（005）：175-176.

[3]  郄建昆. 汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J]. 电站系统工程，2018，034（006）：33-34.