汽轮机故障诊断技术分析研究

汽轮机故障诊断技术分析研究

马永刚

新疆中泰纺织集团库尔勒纤维公司 841000

摘要：汽轮机是现代电力设备中不可或缺的一部分，由于其工作条件的影响性，而且其各部件往往必须长期处于高工作负荷状态，因此汽轮机组的故障频率也相当高，一旦汽轮机发生故障，就会直接影响到日常电力生产效率的发挥，甚至会给用户造成难以估量的经济损失，因此本文将对汽轮机故障诊断及其应用进行深入分析。希望能为今后我国汽轮机故障诊断技术的发展和应用提供借鉴和帮助。

关键词：汽轮机；故障诊断技术；分析

汽轮机在我国电力领域的位置是非常重要的，但由于汽轮机的结构复杂，影响系统设计各方面的因素较多，运行环境也存在一定的问题和特殊性，所以汽轮机系统发生故障的概率较高，汽轮机故障所造成的经济危害也更大，因此应用汽轮机故障分析与诊断的技术也非常重要，通过对汽轮机的工况及其行为信息等系统故障的综合分析、判断，根据汽轮机的相关数据和汽轮机故障的定性信息，判断汽轮机故障的可能原因和机理，制定故障解决方案并最终排除故障。

1汽轮机故障诊断技术及方法概述

汽轮机是一种大型旋转动力传动机械，汽轮机在高温、高压蒸汽过程中有动力传递机械能进入汽轮机，可以通过转子转动的其他机械能，再由涡轮机带动风力发电机组进行风力发电。因此，汽轮机在风力发电厂的日常设备生产中起着非常重要的作用。由于各种环境因素的直接影响，汽轮机在实际使用和运行中容易发生一些故障。当前汽轮机故障诊断技术可分为静态故障诊断和动态故障诊断。

1.1静态故障诊断

静态故障诊断的主要方法是指汽轮机在使用中不正常工作或发生特殊情况时，工作人员应及时采取适当的检测技术和分析方法对各重要部位进行静态检查，对以往可能出现问题部件的故障进行及时的检查和风险评估，对使用中的部件出现的故障及时处理。静态无损检测的主要方法是利用一些特殊的射线和声学检测方法来确定在用汽轮机驱动模块的重要部件是否有变形和裂纹。精确测量参数的主要方法是千分尺。利用游标、计算器等专用测量仪器，可以对汽轮机重要部件的参数进行非常精确的测量。可以检测到的主要对象是内部弯曲和变形。通过磨损试验中实测数据与标准数据的比较，为提高故障分析与诊断的准确性提供了依据。静态诊断是汽轮发电机组故障分析与诊断的重要手段和组成部分。通过静态诊断，发现一台汽轮机驱动驱动机组在正常使用过程中可能存在明显的静态故障，可以及时处理，防止故障反复发生。

1.2动态故障诊断

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，主要目的是通过对数据的分析和诊断来评估汽轮机系统模块的结构和性能参数，预测未来汽轮机系统潜在故障及发电机故障原因，但与传统的静态诊断技术相比，更需要注意预防超前，因此，在了解我国目前发电机故障诊断技术的基础上，越来越重视对发电机的故障诊断。黑金温度是故障诊断中的一个重要参数。如果故障诊断参数异常，可以直接确定发电机的误差是导致故障的主要原因，动态故障诊断技术往往要求技术人员依靠发电机的相关历史，或静态数据进行具体的分析和诊断，从而有效避免技术人员在实际工作中出现此类问题。汽轮发电机组部件和传动设备的常见故障之一是由于冷热轴传动系统温差大，在汽轮发电机组传动装置中间产生的发电机振动成像异常。

2汽轮机故障诊断技术方法

2.1汽轮机油光谱分析

通过汽轮机监测油光谱诊断汽轮机润滑设备振动系统是一种对汽轮机的状态和振动进行分析的方法，由于其独特性，很难用这种诊断方法代替其他种类的分析诊断方法，能及时发现隐患并及时处理。更重要的是，油液频谱分析的应用也有利于设备振动的诊断和确认，因此谱分析是汽轮机润滑设备故障诊断中必不可少的重要分析技术。然而，在油液光谱分析的应用中，有许多常用的技术，如油液红外光谱系统故障诊断技术、红外光谱分析技术等。在汽轮机润滑设备振动系统的故障诊断中，采用油液最佳红外铁谱分析技术，其应用可有效提高故障诊断的效率和准确性，光谱分析的主要诊断工作过程一般是通过采集汽轮机油，频谱分析、磨粒、磨损变化趋势及机理、设备振动分析、故障诊断等。

2.2汽轮机振动轨迹分析

分析汽轮机的振动轨迹大致可分为汽轮机波形位置分析、轴向平衡位置振动轨迹分析、轴向振动轨迹分析和汽轮机频谱传感器分析。位置波形分析法主要通过对汽轮机设备传感器输出的汽轮机振动轨迹频率信号的波形在时间和频率上进行分析，技术人员很快就能对汽轮机故障进行初步判断，这种分析方法的频率比较简单，技术人员可以通过时间波形直接反映汽轮机的故障，适用范围广，这种分析方法对技术人员来说能有效区分不同类型的故障。汽轮机轴系的平衡位置可通过汽轮机轴承内径和轴承游隙等因素，对数据进行综合分析分析表明，该结果能准确反映汽轮机平衡位置轴的运行状态，是进一步判断汽轮机故障的重要数据参考。轴心轨迹分析法主要是通过轴心轨迹根据汽轮机转子轴心的正常运行情况来判断轴心是否与转子发生偏差，在正常工作时汽轮机转子的每次旋转都是在同一位置，轴心的轨迹大小是固定的，但如果同时出现轴心轨迹偏差、轴心旋转轨迹的大小和形状变化，汽轮机技术人员会及时进行调整；频谱分析法也是汽轮机故障诊断中比较常用的方法。

3汽轮机故障诊断实例分析

动态故障诊断的目的是为了保证汽轮机组的正常运行，及时进行诊断和故障检测，发现一些可能存在的技术问题和潜在隐患，及时发现并处理这些隐患，为有效保证汽轮机组电力设备的正常运行和运行，因此，汽轮机组故障诊断的动态性通常是汽轮机组故障诊断过程中的一个重要组成部分，对如何进行电力设备的诊断工作具有不可或缺的指导作用。然而，动态诊断在实际诊断中往往具有非常重要的指导意义，如分析汽轮发电机组故障时汽车的连续振动、运行原因引起的汽车振动、上下缸温差等。

3.1汽轮机持续运行导致的振动

在汽轮机正常运行过程中，可能同时出现一些客观现象，如蒸汽系统膨胀不均，油缸和蒸汽系统温度水平下降，蒸汽系统空气质量下降，循环部件真空度降低。这些客观因素都会直接导致合格的调频汽轮机工作异常而产生振动。所以，举例来说，汽轮机在运行过程中的振动值通常是在调频合格的数控范围内的汽轮机，汽轮机经历了多次停机或大修运行后再次提前重新启动，汽轮机靠近1号轴承的汽轮机振动值已开始急剧上升，但随着汽轮机振动值的不断增大，汽轮机的振动值也开始急剧上升随着汽轮机功率的上升，振动逐渐恢复正常，这是由于汽轮机振动受流场变化的影响和蒸汽系统空气质量的影响而引起的振动。在汽轮机小流量工况下，流场不稳定的汽轮机会产生与汽轮机转速和频率不稳定成正比的多频激振力。这种频率激振力通常会增大，使一些合格的调频汽轮机叶片也可能产生较大的激振应力。如果合格的调频叶片与汽轮机的流量元件之间存在结垢，则蒸汽流不均匀振动引起的汽轮机激振力将进一步增大。

3.2上下缸温差

一般来说，上下缸为一般高压缸内金属温差一般应保持在35℃左右，对于高压缸和一般平均缸内的中压缸，上下缸金属温差值一般应保持在50℃以内。如果上、下缸金属温度差不能完全达到上述金属温度标准，则可能直接导致高压内缸转子产生较大的振动和变形，直接导致高压内缸转子本身严重弯曲，从而可能引起异常的机械摩擦和振动。

4结语

总之，汽轮机是电厂的核心动力，其正常运行是燃煤发电最有力的保证。水轮机故障诊断技术的研究越来越受到重视，因此我们应该对汽轮机组的诊断技术进行更深入的研究，以保证机组的正常运行，提高市场竞争力，完善能源产业，为我国发电行业保驾护航。

参考文献：

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