朱德强

山东华鲁恒升化工股份有限公司

汽轮机故障诊断技术的发展与展望

朱德强

山东华鲁恒升化工股份有限公司

随着我国经济的快速发展，汽轮机在电力工业生产中占有比较重要的位置。而因为汽轮机工作的环境比较特殊，结构比较复杂，所以在电力生产过程中发生故障的几率比较大，从而对电力厂造成巨大的损失。一旦出现故障，不仅会影响到企业的经济效益，还可能会对操作人员的人身造成伤害，严重者有可能威胁人员的生命安全，所以必须引起有关部门的密切关注。我国也在积极的对汽轮机故障诊断技术的发展进行着不断的研究，文章首先分析了现阶段我国汽轮机故障诊断技术的发展现状，然后对汽轮机故障诊断技术中存在的问题进行了分析，希望对以后的具体工作能起到一定的参考作用。

汽轮机；故障诊断技术；展望

1 、汽轮机故障诊断技术的发展

1.1 信号的采集与分析

汽轮机的工作环境比较复杂，因此可靠的故障诊断技术就显得尤为重要，传感器是故障诊断系统中的重要元件，对于传感器的可靠性要求也相对较高。目前，对于传感器的研究已经进入了一个新阶段，向提高可靠性的方向发展，新型传感器的研究和开发成为业内人士普遍关注的焦点。传感器故障诊断的性能，也是一个重要的研究方向，采用信息实现诊断融合，以达到降低漏诊率和减少诊断失误的目的。传感器故障诊断技术的应用并不广泛，其硬件的缺点较为明显。为提高传感器的可靠性，可以通过提高融合技术和传感器信号的可靠性来实现。对于振动信号的分析和处理是信号分析处理的主要内容，而快速傅里叶变换则是在汽轮机故障诊断系统中较为常用的方法。然而，傅里叶变换也有一定的适用条件，即要求信号较为平稳，而现实中平稳的信号却不多，一般都是非线性的，因此为提高信号分析和处理的精度和准确度，可以采取图形辨识的方法。

1.2 故障的机理和诊断

在分析汽轮机的故障时，不能停留在故障的表面，而是应该深入研究故障产生的原因，究其本质，即针对故障机理的研究。通过分析汽轮机故障的机理，可以更加深入地了解和掌握故障。作为一项基础的技术，故障机理分析对于快速准确地找出故障起到了十分重要的作用，其分析的范围主要是故障的类型、故障发生的规律和特征。逻辑、统计和对比是汽轮机故障诊断中通常采用的几个主要方式。专家系统、模式识别、模糊诊断以及人工神经网络，则是故障诊断中采取的主要策略

2 、当前汽轮机故障诊断技术尚存在的问题

2.1 检测手段相对落后

目前汽轮机故障诊断技术主要基于推理算法，而推理算法的关键在于对故障征兆的获取，这也成为汽轮机故障诊断系统功能实现的瓶颈所在，其主要原因就在于当前的检测手段相对落后，在诸多情况下无法准确获取故障的征兆，因此无法满足实际故障诊断工作的需要。

2.2 故障诊断对象相对局限

与其他设备相同的是，汽轮机也是由不同材质的若干部分组成的，因此组成汽轮机的材料材质也是影响故障率的一个重要方面，通过对材料的性能进行诊断可以大概分析出汽轮机每个零部件的使用寿命，从而避免由于零部件的过度磨损导致的故障。而当前对汽轮机故障的诊断主要是针对其工作状态的诊断，即通过采集工作过程中的振动信号加以分析，虽然在很大程度上可以诊断出汽轮机运行的故障隐患，但仍然不够全面。

2.3 故障机理难以准确识别

对汽轮机故障发生的机理进行准确的识别是故障诊断后续工作得以顺利开展的前提，但由于汽轮机的结构和运行环境都具有复杂性的特点，在实际工作中很难对故障机理进行准确的识别，大多数时候都是在机理并不十分明确的情况下结合积累的经验进行判断，有一定的参考价值，但对故障分析和诊断来说还是显得捉襟见肘，使得实际诊断结果往往不够准确。

2.4 智能化水平不高

目前汽轮机故障诊断系统的运行主要还是依靠设备与人员的配合来完成，在很大程度上诊断结果还取决于相关人员的技术水平和经验积累程度，智能化水平不高，因此工作效率较低，且故障诊断精度有待提高。

3 、汽轮机故障诊断技术的发展趋势

3.1 全方位的检测技术

研究人员应该针对汽轮机及其系统的故障实现全方位的检测技术，从而提高汽轮机故障诊断技术中的检测技术。

3.2 故障机理的深入研究

电力企业应该加大对故障机理的研究力度，明确的分析出汽轮机故障机理，因为无论何时，只要能够深入研究故障机理都能推动故障诊断技术的发展。在实际研究中，对故障机理的研究应集中在对渐发故障定量表征的研究，以及对整个故障系统故障状态指标的研究。

3.3 诊断与仿真技术的有效结合

汽轮机故障诊断与仿真技术的有效结合主要体现在下面几个方面：通过故障仿真来辨识汽轮机故障，通过逻辑仿真对系统中的部分零件故障进行诊断，通过系统仿真来为诊断专家系统提供知识规则与学习样本。通过诊断与仿真技术的有效结合，能在事先充分研究汽轮机故障征兆，从而更好的提高汽轮机故障诊断技术的发展。

3.4 从诊断向汽轮机设备现代化管理发展

设备计算机化管理系统、维修管理、预知维修决策将是未来一段时期内汽轮机故障诊断技术研究的重心。为推动诊断技术的发展，获得最大的经济效益，应采用现代化的管理方式，对汽轮机设备进行科学有效的管理。当前研究的重点主要是基于状态的维修以及预知维修，对于提高经济效益起到非常重要的作用，同时产生的社会效益也将是非常巨大的。

4 、结语

综上所述，随着我国经济的不断发展，工业生产和科学技术也在不断提高，我国汽轮机也在不断发展和完善，并且得到了广泛的推广和应用。汽轮机在电力工业生产中，具有重要意义，凭借其先进的性能，成为电力生产的重要设备，但是由于其机械设备的结构比较复杂，并且运行环境也非常特殊，所以很容易引起汽轮机产生故障，会造出巨大的危害。针对我国目前的汽轮机故障诊断技术进行分析，明确其中存在的问题，采取有效的解决措施，不断完善汽轮机故障诊断技术，从而确保汽轮机故障诊断技术的准确性，提高汽轮机的使用安全性与可靠性，为我国工业的发展做出一点贡献。

[1]邱霖，尹少峰.电控汽车故障诊断中如何用好诊断设备[J].中国高新技术企业，2016，12：76-77.

[2]阎学深.浅析汽轮机故障诊断技术的发展与展望[J].科技创新与应用，2016，10：113.