火電廠汽輪機狀態(tài)檢修技術研究

王亞林

河北大唐國際唐山熱電有限責任公司 河北唐山 063029

1 狀態(tài)檢修的必要性

火電廠汽輪機所采用的檢修模式主要有三種，分別為事后、定期及狀態(tài)。首先，定期檢修模式是基于穩(wěn)定的設備時間間隔，不管設備運行處于怎樣的狀態(tài)，都可以進行便捷的維修。這種檢修模式不具備較強的針對性與可靠性，造成了人資及物資的大量浪費。

其次，狀態(tài)檢修指的是基于設備的實際狀況來明確所需檢修的位置及時間，這是以設備存在的技術狀態(tài)為基礎所開展的預測性檢修。檢修人員依據設備一系列操作所取得數據信息，并進行處理分析，明確該設備所具有的劣化狀況，并在故障出現之前開展有效的檢修。

隨著電力體制的深入改革，火電廠開展的狀態(tài)檢修工作越來越受重視，但是現階段依舊處于定期轉變?yōu)闋顟B(tài)的過度時期，汽輪機開展的狀態(tài)檢修是設備檢修的發(fā)展趨勢，是技術革新及創(chuàng)新管理的關鍵體現，是確?；痣姀S具備一流化水平的核心內容[1]。

2 狀態(tài)檢修的基本手段

在線監(jiān)測技術是對設備狀態(tài)進行檢測及對故障進行診斷的核心，其中包含了信息的采集、數據的處理、決策等。通過運用該技術可以對設備的優(yōu)劣及技術情況加以掌握，從而對突發(fā)事故加以避免、對漸發(fā)事故實施控制，以提升設備的檢修效益。先進、科學的診斷技術指的是運用計算機設備及軟件來實時監(jiān)測汽輪機的運行狀態(tài)，基于數據的采集，再依據被監(jiān)測對象的特征來明確該狀態(tài)是否正常，對于產生異常的設備可以做出報警，并實施自動化及人工化的診斷，判斷故障的類別、特性、所處位置及形成因素，并提出有效的措施來進行改善。汽輪機的故障類型主要有不均衡、轉子摩擦、葉片掉落等。汽輪機的監(jiān)測與診斷系統所具有的功能為通過對該裝置的軸系振動量進行分析來判斷汽輪機形成的機械故障，及對通流部分開展有效的監(jiān)測及對其故障進行診斷。

針對汽輪機狀態(tài)所開展的檢修工作，其在線監(jiān)測及故障診斷項目主要包含了四個部分：一為主機軸系，該系統是運用電渦流傳感器來對振動進行監(jiān)測，兩個傳感器呈現垂直狀態(tài)，數據采集系統的功能在于對處于正常狀態(tài)及啟停過程中所形成的數據進行采集。而所采集到數據信息可以儲存在采集器的儲存器內，也可以分期傳輸到診斷系統內，該診斷系統將會對其狀態(tài)進行監(jiān)測、做出報警操作，并對數據進行分析。當某些設備產生故障之后，及時找出故障形成的原因，為其做出相應的決策，并為檢修工作的開展提供可靠的咨詢建議。二是汽機所具有的經濟性，包含了關鍵的經濟指標、熱力系統的故障診斷及運行優(yōu)化等。三是壽命管理，其中主要包含了汽輪機與鍋爐內各個元件的熱力計算及壽命消耗計算。四是系統的日志管理，其主要對發(fā)電機組的啟停時間及頻率進行記錄。

開展有效的預防性試驗。通過開展這種試驗，可以針對設備運行存在的各種問題制定出合理的檢修計劃，并對設備及系統的缺陷進行全面的清查、檢測與維修，定期開展檢測、試驗及鑒定工作，將需要更換的部件進行更換。預防性試驗主要包含：當機組經過大維修、持續(xù)運行兩千小時、危急保安器解體之后所進行的動作試驗；每周都需要對調速及自動汽門開展相應的試驗；每周都需要針對透平油的油質進行一次化驗，對油的質量、污染程度及污染物質進行相應的測試；每月都需要對各個備用泵進行一次啟停試驗，并對其振動現象進行檢測；對各個閥門及管道的泄露狀況進行檢測等。預防性試驗的開展可以基于各個廠的實際狀況來進行[2]。

3 狀態(tài)檢修在汽輪機檢修中的實際應用

3.1 檢測振動情況

如果汽輪機在運行的時候出現了故障，那么其振動幅度將會產生顯著的浮動，因此在振動信號內存在較多的汽輪機的狀態(tài)信息。如果汽輪機的機組產生了狀態(tài)變化，振動信號也會隨之發(fā)生轉變，因此在對機組故障進行診斷的過程中可以利用振動信號的改變來進行判斷。此外，如果將以上這些方法與數字化手段相結合，就可以對汽輪機所有的狀態(tài)信息來進行監(jiān)測與分析，并提取出相應的故障信息，針對目前的狀態(tài)檢修能力來講，作為一種檢修辦法，振動監(jiān)測已經十分成熟，可以對設備進行全面的監(jiān)測工作，進而采取有效的措施來加以解決。現階段，這種監(jiān)測技術已經在汽輪機的狀態(tài)檢修工作中取得了較廣的應用，換言之，該監(jiān)測技術是現階段最常用的汽輪機檢修方法。

3.2 檢測油液污染情況

在對汽輪機進行檢修的過程中，油液污染檢測是較為常見的一種方法。對汽輪機運行階段中油液所受到的污染狀況進行檢測，具有較大的參考意義，這是由于對油液的變化狀況及其存在的顆粒進行檢測，可以精確的鑒別出汽輪機的故障問題。油液因磨損等因素而出現污染，這些受到污染的油液內部攜帶了較多的信息，可以對其中包含的成分進行判斷，從而對汽輪機產生的故障進行分析[3]。

3.3 檢測葉片應力

葉片故障是導致汽輪機產生非計劃停電的一個關鍵因素，而在該設備的各個部件中葉片是最脆弱的單元，極易受到損壞。對葉片的應力進行檢測，有助于檢修人員在對葉片問題進行掌握的基礎上來找出故障的原因，我國大部分學者已經研發(fā)出了一些軟件，用于預估葉片的使用壽命，并對葉片的數據信息進行有效的分析，之后再依據熱彈性力學的原理來預估汽輪機轉子發(fā)生斷裂時出現的應力，并對其應力的散布狀況進行計算，從而對轉子的使用年限進行詳細計算，有助于為機組負荷提供可靠的數據支撐。

4 結語

對汽輪機開展的檢修工作具有較強的挑戰(zhàn)性。在這個過程中，對設備狀態(tài)進行監(jiān)測的手段、對故障機理進行研究及診斷是一個漫長而艱難的工作，現場經驗的累積也是一個長期的過程。通過對設備運行及檢修的經驗進行總結分析，開展統一的規(guī)劃，并逐步落實，使汽輪機的檢修工作保持較強的動態(tài)性、完善性，且成為一個閉環(huán)的系統。