王亞林

河北大唐國(guó)際唐山熱電有限責(zé)任公司 河北唐山 063029

1 狀態(tài)檢修的必要性

火電廠汽輪機(jī)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(shè)備時(shí)間間隔，不管設(shè)備運(yùn)行處于怎樣的狀態(tài)，都可以進(jìn)行便捷的維修。這種檢修模式不具備較強(qiáng)的針對(duì)性與可靠性，造成了人資及物資的大量浪費(fèi)。

其次，狀態(tài)檢修指的是基于設(shè)備的實(shí)際狀況來(lái)明確所需檢修的位置及時(shí)間，這是以設(shè)備存在的技術(shù)狀態(tài)為基礎(chǔ)所開(kāi)展的預(yù)測(cè)性檢修。檢修人員依據(jù)設(shè)備一系列操作所取得數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行處理分析，明確該設(shè)備所具有的劣化狀況，并在故障出現(xiàn)之前開(kāi)展有效的檢修。

隨著電力體制的深入改革，火電廠開(kāi)展的狀態(tài)檢修工作越來(lái)越受重視，但是現(xiàn)階段依舊處于定期轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)的過(guò)度時(shí)期，汽輪機(jī)開(kāi)展的狀態(tài)檢修是設(shè)備檢修的發(fā)展趨勢(shì)，是技術(shù)革新及創(chuàng)新管理的關(guān)鍵體現(xiàn)，是確?；痣姀S具備一流化水平的核心內(nèi)容[1]。

2 狀態(tài)檢修的基本手段

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)及對(duì)故障進(jìn)行診斷的核心，其中包含了信息的采集、數(shù)據(jù)的處理、決策等。通過(guò)運(yùn)用該技術(shù)可以對(duì)設(shè)備的優(yōu)劣及技術(shù)情況加以掌握，從而對(duì)突發(fā)事故加以避免、對(duì)漸發(fā)事故實(shí)施控制，以提升設(shè)備的檢修效益。先進(jìn)、科學(xué)的診斷技術(shù)指的是運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)備及軟件來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，基于數(shù)據(jù)的采集，再依據(jù)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的特征來(lái)明確該狀態(tài)是否正常，對(duì)于產(chǎn)生異常的設(shè)備可以做出報(bào)警，并實(shí)施自動(dòng)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(lái)進(jìn)行改善。汽輪機(jī)的故障類型主要有不均衡、轉(zhuǎn)子摩擦、葉片掉落等。汽輪機(jī)的監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)所具有的功能為通過(guò)對(duì)該裝置的軸系振動(dòng)量進(jìn)行分析來(lái)判斷汽輪機(jī)形成的機(jī)械故障，及對(duì)通流部分開(kāi)展有效的監(jiān)測(cè)及對(duì)其故障進(jìn)行診斷。

針對(duì)汽輪機(jī)狀態(tài)所開(kāi)展的檢修工作，其在線監(jiān)測(cè)及故障診斷項(xiàng)目主要包含了四個(gè)部分：一為主機(jī)軸系，該系統(tǒng)是運(yùn)用電渦流傳感器來(lái)對(duì)振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，兩個(gè)傳感器呈現(xiàn)垂直狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能在于對(duì)處于正常狀態(tài)及啟停過(guò)程中所形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。而所采集到數(shù)據(jù)信息可以儲(chǔ)存在采集器的儲(chǔ)存器內(nèi)，也可以分期傳輸?shù)皆\斷系統(tǒng)內(nèi)，該診斷系統(tǒng)將會(huì)對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、做出報(bào)警操作，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。當(dāng)某些設(shè)備產(chǎn)生故障之后，及時(shí)找出故障形成的原因，為其做出相應(yīng)的決策，并為檢修工作的開(kāi)展提供可靠的咨詢建議。二是汽機(jī)所具有的經(jīng)濟(jì)性，包含了關(guān)鍵的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、熱力系統(tǒng)的故障診斷及運(yùn)行優(yōu)化等。三是壽命管理，其中主要包含了汽輪機(jī)與鍋爐內(nèi)各個(gè)元件的熱力計(jì)算及壽命消耗計(jì)算。四是系統(tǒng)的日志管理，其主要對(duì)發(fā)電機(jī)組的啟停時(shí)間及頻率進(jìn)行記錄。

開(kāi)展有效的預(yù)防性試驗(yàn)。通過(guò)開(kāi)展這種試驗(yàn)，可以針對(duì)設(shè)備運(yùn)行存在的各種問(wèn)題制定出合理的檢修計(jì)劃，并對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的缺陷進(jìn)行全面的清查、檢測(cè)與維修，定期開(kāi)展檢測(cè)、試驗(yàn)及鑒定工作，將需要更換的部件進(jìn)行更換。預(yù)防性試驗(yàn)主要包含：當(dāng)機(jī)組經(jīng)過(guò)大維修、持續(xù)運(yùn)行兩千小時(shí)、危急保安器解體之后所進(jìn)行的動(dòng)作試驗(yàn)；每周都需要對(duì)調(diào)速及自動(dòng)汽門開(kāi)展相應(yīng)的試驗(yàn)；每周都需要針對(duì)透平油的油質(zhì)進(jìn)行一次化驗(yàn)，對(duì)油的質(zhì)量、污染程度及污染物質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試；每月都需要對(duì)各個(gè)備用泵進(jìn)行一次啟停試驗(yàn)，并對(duì)其振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)各個(gè)閥門及管道的泄露狀況進(jìn)行檢測(cè)等。預(yù)防性試驗(yàn)的開(kāi)展可以基于各個(gè)廠的實(shí)際狀況來(lái)進(jìn)行[2]。

3 狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 檢測(cè)振動(dòng)情況

如果汽輪機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)了故障，那么其振動(dòng)幅度將會(huì)產(chǎn)生顯著的浮動(dòng)，因此在振動(dòng)信號(hào)內(nèi)存在較多的汽輪機(jī)的狀態(tài)信息。如果汽輪機(jī)的機(jī)組產(chǎn)生了狀態(tài)變化，振動(dòng)信號(hào)也會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，因此在對(duì)機(jī)組故障進(jìn)行診斷的過(guò)程中可以利用振動(dòng)信號(hào)的改變來(lái)進(jìn)行判斷。此外，如果將以上這些方法與數(shù)字化手段相結(jié)合，就可以對(duì)汽輪機(jī)所有的狀態(tài)信息來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，并提取出相應(yīng)的故障信息，針對(duì)目前的狀態(tài)檢修能力來(lái)講，作為一種檢修辦法，振動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)十分成熟，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)工作，進(jìn)而采取有效的措施來(lái)加以解決。現(xiàn)階段，這種監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)在汽輪機(jī)的狀態(tài)檢修工作中取得了較廣的應(yīng)用，換言之，該監(jiān)測(cè)技術(shù)是現(xiàn)階段最常用的汽輪機(jī)檢修方法。

3.2 檢測(cè)油液污染情況

在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修的過(guò)程中，油液污染檢測(cè)是較為常見(jiàn)的一種方法。對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行階段中油液所受到的污染狀況進(jìn)行檢測(cè)，具有較大的參考意義，這是由于對(duì)油液的變化狀況及其存在的顆粒進(jìn)行檢測(cè)，可以精確的鑒別出汽輪機(jī)的故障問(wèn)題。油液因磨損等因素而出現(xiàn)污染，這些受到污染的油液內(nèi)部攜帶了較多的信息，可以對(duì)其中包含的成分進(jìn)行判斷，從而對(duì)汽輪機(jī)產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析[3]。

3.3 檢測(cè)葉片應(yīng)力

葉片故障是導(dǎo)致汽輪機(jī)產(chǎn)生非計(jì)劃停電的一個(gè)關(guān)鍵因素，而在該設(shè)備的各個(gè)部件中葉片是最脆弱的單元，極易受到損壞。對(duì)葉片的應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，有助于檢修人員在對(duì)葉片問(wèn)題進(jìn)行掌握的基礎(chǔ)上來(lái)找出故障的原因，我國(guó)大部分學(xué)者已經(jīng)研發(fā)出了一些軟件，用于預(yù)估葉片的使用壽命，并對(duì)葉片的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的分析，之后再依據(jù)熱彈性力學(xué)的原理來(lái)預(yù)估汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生斷裂時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力，并對(duì)其應(yīng)力的散布狀況進(jìn)行計(jì)算，從而對(duì)轉(zhuǎn)子的使用年限進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，有助于為機(jī)組負(fù)荷提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)汽輪機(jī)開(kāi)展的檢修工作具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的手段、對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行研究及診斷是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱難的工作，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的累積也是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行及檢修的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析，開(kāi)展統(tǒng)一的規(guī)劃，并逐步落實(shí)，使汽輪機(jī)的檢修工作保持較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性、完善性，且成為一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)。