汽轮机技术
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汽轮机技术范文第1篇
1汽轮机汽封换型改造方案
1.1改造方案（1）拆除原低压缸轴端、隔板上传统梳齿式汽封，安装新型的接触式蜂窝汽封。（2）重新调整高中压缸的轴端、隔板汽封间隙，标准是在哈尔滨汽轮机厂设计下限值的基础上再降0.10mm。（3）拆除高、中、低压叶顶汽封，重新进行镶齿，并使用专用刀具修刮齿尖，避免曲齿现象。（4）根据现场实际测量情况，调整叶顶汽封间隙。（5）严把质量验收关，以保证安装质量高效、经济、安全，达到显著的节能效果。
1.2改造的具体内容将变形的高、中、低压内外上缸及隔板进行车削处理，处理高压缸喷嘴高、中压分隔挡环裂纹，消除各级间、缸体中分面的漏汽量。同时更换低压缸轴端、隔板汽封圈18圈，高、中、低压缸叶顶汽封89圈。汽封间隙原则上按照厂家设计下限值为标准，高、中压间汽封根据现场实际测量后，确定间隙调整值。具体调整位置及间隙值如表1、表2所示。
2改造效果
2.1大大减少了汽轮机后端轴封漏汽量轴端汽封改造前，由于汽封不好，漏汽多，造成沿轴端漏出的蒸汽流到机房或进入轴承座，既浪费了蒸汽，污染了环境，又导致油变质，使油中带水，给汽轮机的安全运行带来危险。通过此次汽封改造，大大减小了汽封的漏汽量，从根本上解决了这个问题。
2.2提高了机组的经济性2013年9月2日国电南京电力科学技术研究院对2号汽轮机进行了汽封改造后的验收性能试验，数据如下。①高、中压缸后轴封改造，因改造后漏气量减小，热耗由改造前的8657.02kJ（/kW•h）降低到8648.22kJ（/kW•h），降低了8.8kJ（/kW•h），相应降低供电煤耗值0.3g（/kW•h）。②高压缸间汽封改造，因改造后漏气量减小，热耗由改造前的8657.02kJ（/kW•h）降低到8624.82kJ（/kW•h），降低了32.2kJ（/kW•h），相应降低供电煤耗值1.1g（/kW•h）。③因汽封改造后漏气量减小，蒸汽的做功能力提高，使汽轮机效率得以提高，其中：高压缸效率由原来的76.13%增加到77.13%，中压缸效率由原来的87.33%提高到88.33%，低压缸效率由原来的85.43%提高到86.43%。高、中、低压缸效率的提高使供电煤耗降低2.81g（/kW•h）。④低压缸前后轴封改造，凝汽器的漏气量减小，从而使汽轮机凝汽器真空严密性提高，使供电煤耗降低0.5g（/kW•h）。以上各项降低的供电煤耗合计为4.71g/（kW•h）。（3）经济效益评价2号汽轮机汽封圈换型改造后，在146.078MW汽轮机额定参数下热耗率降低145.043kJ/（kW•h），降低供电煤耗4.71g（/kW•h），以单机年发电量10亿（kW•h）/a计算，原煤单价按照200元计算，一年节约燃煤费用为：4.71×10-6t（/kW•h）×10×108（kW•h）/a×200元/t=942000元/a=94.2万元/a。（5）环境和社会效益评价通过汽轮机汽封改造，降低了机组的热耗，节约了能源，提高了能源的利用效率，间接地降低了烟气流量、灰渣量、磨煤机的电量，给环境及社会带来了积极的作用。按照2号机组年节约94.2万元/a计算，每年可减少［5］：燃煤9420000÷200=4710（t），减少灰渣量4710t×25%=1177.5t，减少CO2排放量4710×1.866×Cy/100=4710×1.866×54/100=4745（m3）（标准状态下），减少SO2排放量4710×0.7×Sy/100=4710×0.7×1.1/100=36.3（m3）（标准状态下）。
3结论
汽轮机技术范文第2篇
[关键词]一键启动 温度准则 辅助系统
中图分类号：TM923.62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0006-02
1 引言
汽轮机将控制系统置于汽轮机一键启动运行方式时，运行人员只须操作一个启动键，机组即可自动启动、升速至额定转速，甚至并网、带负荷。在此过程中，目标转速、升速率、过临界转速的升速率的给定、暖机过程控制以及阀切换等均由程序中预设的汽轮机自启动曲线给出。
2 汽轮机一键启动控制系统简介
如图1所示，西门子汽轮机一键启动控制系统称作SGC。SGC一方面设计有顺序控制和调节功能，类似于传统的DEH系统，通过控制汽轮机各类进汽调节阀，完成对汽轮机启、停、运行、带负荷过程的控制；另一方面，SGC还包含了5个相互独立的SLC子系统，一般称作辅助系统，分别用来控制主机油、EH油、轴封、抽汽、疏水系统。
3 一键启动过程中的温度控制
3.1 温度准则简介
温度准则一般包括三个：X准则、TSE准则。其主要目的就是严防汽轮机局部积水，确保各处膨胀均匀，提高汽轮机运行的安全性，减小热应力，降低汽轮机的寿命损耗。
（1）X准则[1]
汽轮机启动过程中，启动工质需要满足一定的条件，用来判断主汽门、调节汽门是否可以开启、汽轮机是否可以升速到额定转速以及是否可以并网，这些条件在汽轮机控制系统中被称为X准则。其主要内容如表2所示。
（2）TSE准则（应力裕度）
为确保机组的安全运行，汽轮机组在启动与运行过程中有严格的温度限制，对于汽轮机本体来说，主要体现为温差限制，例如，高压主汽门升裕度=左侧高压主汽阀50%处壁温的f（x）函数-（左侧高压主汽阀100%处壁温-左侧高压主汽阀50%处壁温）
其中f（x）函数为：
在汽轮机启动与运行过程中，温差裕量越大，汽轮机相应热应力越小，汽轮机的寿命损耗就越小，不同位置的温差产生的热应力对汽轮机的寿命影响不同。温差裕量过小时，汽轮机的升速率或升负荷率会降低。温差裕量为负时，汽轮机会自动减负荷，以使温差满足要求，如果温差过大，汽轮机会触发跳闸保护信号。
3.2 温度准则实际应用过程中的几点建议
（1）启动中要注意冲转参数的选择，要尽量符合DEH的推荐值。主汽压力控制在8.5MPa。汽温的控制是个难点：一方面，主汽温因为测点位置，很难上升，需要多次暖阀，对于冷态启动，要在汽压较低时就尽早的暖阀，延长暖阀时间，同时要控制好主汽温度和过热度；另一方面，再热汽温不能过高，对于中压转子50%温度在100℃以下，再热汽温不能超过403℃。实际应用中摸索出380～400℃是比较合适的；
（2）对暖阀方式进行优化。一键启动功能设计是采用从第14步设阀限，投蒸汽品质确认，回到第11步再向下走步的循环暖阀方式。该方式必须要等暖阀结束，主汽门关闭后，才能可进行投蒸汽品质确认，同时设阀限要等指令为0%后再进行下一次暖阀。在实际应用中，由于在第12步有90s的延迟时间，可以利用该延时时间，在该步骤中增加切除蒸汽品质满足的复位功能，运行人员通过在第12步手动复位蒸汽品质，可以有效实现循环暖阀；
（3）在X准则全部满足时，才可以准备进行冲转；在TSE大于30℃才能升至全速，否则，在临界区升速率不够，会自动降速，无法升速至额定转速。因此，冲转前对于主汽温度的控制要特别严格。
4 一键启动过程中的辅助系统控制
4.1 辅助系统的意义及要求
辅助系统包含汽轮机油系统、汽轮机EH油系统、轴封系统、抽汽加热系统（部分）、汽轮机疏水系统[2]。
将辅助系统纳入汽轮机一键启动功能，对辅助设备的精确性、可靠性提出了更高的要求。因为在机组自启动顺控、联锁保护逻辑中，需要用到大量的辅助系统相关的反馈信号，一旦系统中测点、阀门或者电机的状态信号出现问题，则会影响顺控的顺利进行，严重时甚至引起抽汽阀拒绝自动关闭、疏水阀拒绝自动打开等保护拒动。
4.2 辅助系统控制中的关键点及建议
4.2.1 轴封系统
（1）轴封压力、温度控制
轴封压力控制回路通过一个调节器同时控制轴封供汽调阀、溢流调阀。轴封温度通过供汽调阀前的减温水控制，轴封供汽调阀前的温度与高压转子计算温度成对应关系，见图3[3]：
当主机高压转子计算温度大于300℃时，轴封供汽调门前的温度应控制在280～320℃；当主机高压转子计算温度低于200℃时，即冷态冲转时，轴封供汽调阀前的温度可适当降低为240～300℃，允许的进汽温度为上图中两条折线之间的部分。
（2）轴封温度保护
温度保护分为两种情况，温度过低，或者供汽调阀前蒸汽过热度过低，均会强关轴封供汽调阀；温度过高，当轴封供汽母管的温度高于330℃时，则会按照温度每升高1℃，对应轴封供汽调门指令叠加10%开度的函数关系，打开轴封供汽调阀，进行降温。
（3）关键点分析及建议
第一，压力测点安装位置要严格把关。轴封压力测点的安装位置一定要满足安装要求，在轴封系统平面以上安装，以避免轴封压力测点因为采样管段出现蒸汽凝结，而出现频繁大幅度的波动；
第二，轴封温度应严格控制在280℃以上，特别是机组跳闸后，应重点关注该温度，以防抱轴；
第三，要特别强调的是，对于轴封温度保护功能，应通过现场试验的方式，确定轴封温度同轴封供汽调阀开度的实际函数对应关系，以保证温度高时，调阀打开后，在有效降低轴封温度的同时，不会引起轴封系统超压。
4.2.2 油位保护
在ETS保护中，油箱油位高、低都要触发ETS，其保护定值并不是固定的，而是将汽轮机转速信号通过线性函数F（x）进行计算，得到一个基本油位值L，L+150mm作为油位高保护动作定值，L-100mm作为油位低保护动作定值。
F（x）如表4所示
对于油位保护，应注意两点：
第一，必须保证油箱油位信号的准确性和冗余度。现场投运后，若出现油位信号故障或者损坏，极易引起该保护的误动或者拒动；
第二，由表4可知，机组首次进油时，要掌握进油量，将油位严格控制在F（X）要求的定值范围内。同时，后期机组冲转、并网、带负荷几个阶段，要及时调整油位，使油位尽量接近F（X）的定值，避免由于油位的波动引起ETS保护动作。
5 结语
一键启动功能引入汽轮机控制后，主机设备运行的稳定性、可靠性都得到了大幅提升；液压系统，特别是调阀在特别小开度时的流量特性也相当精确，转速调节品质好，动、静态偏差均不超过±3RPM；负荷跟踪能力强，动、静态偏差小于±1MW。
参考文献
[1] 1000MW超超临界汽轮机自启动中热应力控制，祝建飞等，上海电力，2008（1）.
汽轮机技术范文第3篇
【关键词】燃煤发电;节能;技术研究
前言
不同形式的新型汽封，可以针对性地解决传统汽封的某些缺点，在特定的情况下，可以更加有效地保持较小的漏汽量。针对机组的具体问题，选择合适的新型汽封更易于保证汽轮机良好的工作性能，对保持或提高机组的经济性可以起到显著的作用。但是也不能盲目地否定传统汽封，经过精心调整，也可以达到相当高的经济性水平。选用新型汽封若不能适应机组的结构及性能特点，改造中若不能严格控制汽封间隙，改造后达不到传统汽封的效果也是有可能的。同任何技术一样，新型式汽封的应用受到很多因素的影响（有机组本身的具体问题，也有汽封设计制造安装质量），需要在各个环节上认真控制质量，才能起到应有的作用。
传统梳齿汽封（又称高低齿汽封，迷宫式汽封）利用一系列依次排列的汽封齿与轴之间较小的间隙，形成一个个的小汽室，使高压蒸汽在这些汽室中逐级降低压力，来达到减少蒸汽泄漏的目的。由于结构简单、适应性强的特点，梳齿汽封自发展之初就一直是汽轮机中应用最为广泛的传统非接触式密封。目前，汽轮机厂家在机组出厂时自带的汽封几乎都是梳齿汽封。然而，在实际运行中，由于汽封块的弹簧片长期处于高温高压的蒸汽中，工作环境恶劣，再加上弹簧片本身材质的原因，在汽轮机检修中常常发现因弹簧片弹性不良，汽封块被结垢卡死，造成汽封间隙发生变化，而无法达到汽封设计间隙，导致汽封性能下降。特别是汽轮机在起停过程中，由于汽缸内外不均匀受热而产生变形，或过临界转速转子振幅较大时，可能会引起转子与汽封齿发生局部摩擦，导致汽封齿磨损，汽封间隙增大，漏汽量增加、汽轮机效率下降。因而随着机组运行时间和启停次数的增加，传统梳齿汽封往往存在汽封齿磨损、实际汽封间隙偏大，密封性能降低的问题，使机组经济性下降。此外，受梳齿汽封结构特点的限制，汽封在工作状态时，汽封腔内存在周向流动，容易引起气流激振，诱发机组低频振动，影响机组安全运行。
随着技术的发展，出现了多种新型汽封。通过改进设计，各种新型汽封往往可以在不影响机组安全运行的前提下，在更小的汽封间隙下运行，从而减小了蒸汽泄漏，使机组运行经济性得到改善。由于汽封改造投资小、收益快，越来越多的发电企业采用性能更加优越的新型汽封对原有汽封进行技术改造、提高机组性能。本文在众多的汽封技术中，选择几种典型的技术进行介绍。
1.浅谈几个汽封技术改造方案
1）技术原则
高压缸部分：根据汽轮机通流部分的原理，越是压力高的级组汽封漏汽量对级效率的影响越大，高压缸的汽封治理尤为重要。根据机组高压缸效率的高低而考虑对高压缸调节级及第几级压力级隔板汽封及叶顶汽封的改造。
中压缸部分：考虑到中压缸效率提高对机组热耗率的影响较大（理论计算表明：中压缸效率每提高1%，可使机组热耗率减小23.09kJ/（KW・h））。根据机组效率与设计值的偏差，来决定对中压缸隔板及动叶叶顶汽封改造多少，对于动叶叶顶汽封，可根据揭缸后汽封检查情况，进行汽封间隙调整或者部分汽封升级改造。低压缸部分：低压缸设计作功份额大，提高低压缸效率对经济性的影响更明显，故可采用新型先进汽封对低压缸隔板及动叶叶顶汽封进行升级改造。轴封部分：从汽轮机高中压平衡盘轴封漏汽量、自密封系统的运行以及轴封加热器的运行状况判断，高中压平衡盘汽封漏量较大、轴端泄漏量处于良好的状态，因此可根据揭缸后检查情况，对平衡盘汽封、轴端汽封进行部分汽封升级改造或者汽封间隙调整。
2）技术方案
通过性能分析，高压缸效率与设计值低对比，中压缸实际效率与设计值低的对比，低压缸效率和设计值的对比。来决定对通流部分汽封改造的多少以提高机组的经济性。蜂窝汽封具有有效除湿作用。低压缸叶顶汽封采用蜂窝式密封，利用蜂窝的网络结构可以把甩到蜂窝上的水珠吸附住，通过蜂窝背板上设计的疏水槽将收集的水排走，降低了蒸汽湿度，可以有效地保护低压缸末几级动叶片免受水力冲蚀，有利于动叶片的长期安全运行。在低压缸后部湿蒸汽区可采用蜂窝汽封。
高中压缸平衡盘轴封漏汽对机组热耗及高、中压缸效率影响较大。计算结构表明：高中压缸间轴封漏汽率每增加1t，影响热耗率升高1.05kJ/（kW・h）。如机组高中压缸间轴封漏汽量大影响机组热耗，应采用自调整汽封产品对此处原有汽封进行改造升级，以保证此处的良好密封效果。低压缸轴封为光轴梳齿汽封，宜改为接触式汽封。
2.汽封改造受益
（1）通流部分汽封改造收益分析
一般而言，泄漏蒸汽从两方面影响汽轮机缸效率的变化。第一，汽封泄漏量的增加，直接减小了通过喷嘴（叶片）的蒸汽流量，导致级做功能力下降，从而引起缸效率降低;第二，汽封处的泄漏蒸汽射流与喷嘴（叶片）主流区蒸汽相互掺混，增加了端部损失和流动损失，引起级效率下降。这其中，泄漏蒸汽与主流区蒸汽相互掺混是泄露蒸汽对缸效率影响的主要因素。相关研究表明：动叶顶部泄漏流所导致的损失中50%以上是由泄漏流与主流掺混导致的，20%由间隙内的流动损失引起。从这个意义上讲：汽封泄漏量变化对高压缸效率的影响最大、中压缸次之，低压缸最小。结合汽轮机通流部分一元热力计算分析理及汽封改造项目，参考各大电厂改造经验，经汽封改造和间隙调整，机组高压缸效率、中压缸实际效率、低压缸效率预计均会提高，高中压间轴封漏汽率会降低。
（2）轴封部分密封效果的提高，有助于提升机组经济性
面对存在汽封泄漏量大的问题，可采用蜂窝汽封或者接触式汽封进行改造，以减小低压缸轴端漏气，提高机组经济性。
（3）汽封改造的间接收益
1）低压缸末三级叶片采用蜂窝汽封时，不仅有助于减小泄露量，还可以有效减小湿蒸汽对叶片的冲蚀。2）通过高中压平衡盘轴封升级改造，降低高中压平衡盘漏汽量，虽然会一定程度上降低中压缸效率，却减小了高压缸高品质蒸汽的流失，从而使高压缸功率增加，进而提高机组的经济性。3）高中压缸轴封密封效果的改善，会减少向汽轮机自密封系统的漏汽量，可能造成自密封系统密封用汽不足，需要适当增加辅汽联箱向自密封系统的供汽。低压端轴封的升级改造，能够有效阻止外界空气漏入低压缸，提高了低压缸及末端凝汽器的真空度，同时可以改善汽轮机凝汽器的换热效果，提高凝汽器效率，达到改善机组经济性，降低厂用电率的双重效果。
3.改造注意事项
为配合机组节能优化大修工期，对汽轮机汽封改造节能降耗项目的工期应进行严格的计划，建议如下：
（1）改造方案的确定
1）项目确定后，根据改造费用和方案论证结论，确定汽封改造初步方案。2）通过与相关汽封厂家接触，遴选业绩多、质量可靠的汽封厂家。汽封汽封厂应根据汽封改造初步方案提出汽封改造详细技术方案以及安全性及经济性评估。3）组织专业人员对汽封改造详细技术方案进行论证，确定最终汽封改造方案，确认实施汽封改造厂家，并进行技术谈判签订技术服务协议和商务合同。
（2）改造项目实施前期准备
1）配合中标汽封专业厂家确认相关技术数据，落实汽封的设计和生产所需前期准备工作。2）根据机组节能改造性大修工期和开始时间，进行汽封采购、大修队伍招标、大修前的相关技术准备工作。
（3）改造项目实施
1）现场汽封产品的调整和安装：在实际汽封改造时，应在制造安装运行过程中，尽可能采取措施，保证实际设备接近设计状态，使汽封改造的效益能够充分发挥。安装应由汽封厂家技术人员或者在汽封厂家技术人员的指导下，由其他具有相关资质的专业人员进行调整和安装。2）安装后的检验记录：重视对安装结果的检验，保证汽封安装符合设计要求。此外，准确记录检验结果，有利于对今后发生的相关问题进行分析，有助于对改造方案进行进一步的优化，还可作为其它类似机组进行汽封改造时提供技术参考和依据。
（3）改造项目验收
电厂应在与汽封厂家签订技术服务协议时，明确汽封改造项目验收的时间、方式和方法。并在汽封改造完成后，尽早完成项目验收工作。
汽轮机技术范文第4篇
关键词：汽轮机 故障诊断 小波 神经网络
1、引言
二十世纪以来，随着工业生产和科学技术的发展，机械故障的可靠性、可用性、可维护性与安全性问题日益突出，从而促进了人们对机械设备故障机理及诊断技术的研究汽轮机是电力生产的重要设备，由于其结构的复杂性和运行环的特殊性，汽轮机的故障率较高，而却故障危害也很大。汽轮发电机组常见的机械振动故障有：转子不平衡、转子弯曲、转子不对中、油膜振荡、碰摩、转子横向裂纹和转子支承系统松动等。汽轮机振动故障的汽轮机最常见的故障，因此，汽轮机的振动故障诊断一直是故障诊断技术应用中非常重要的部分。
2、基于信号处理的振动故障诊断方法
信息的采集和处理是实现机组振动检测与故障诊断中的一个基本环节、也是振动检测软件的核心技术。现代信息分析主要包括两种形式：一种是以计算机为核心的专用数字式信号处理仪器，另一种是采用通用计算软件来进行信号分析的方式。
2.1小波变换方法
这是一种新的信号处理方法，是一种时间―尺度分析方法，具有多分辨率分析的特点。利用小波变换可以检测信号的奇异性。因噪声的小波变换的模的极大值随着尺度的增大而迅速衰减，而小波变换在突变点的模的极大值随着尺度的增大而增大(或由于噪声的影响而缓慢衰减)，即噪声的Lipschitz指数处处小于零，而在信号突变点的Lipschitz指数大于零(或由于噪声的影响而等于模很小的负数)，所以可以用连续小波变换区分信号突变和噪声。同样，离散小波变换可以检测随机信号频率的突变。孙燕平等应用了小波分析理论，采用多分辨分析和小波分解等基本思想对汽轮机转子振动信号进行了分析，针对振动信号的弱信号特征，提出了基于离散小波细化频率区间，小波分解后进行能量谱分析和小波变换结合傅立业变换分析法，并将其应用于模拟转子试验台上。闫亮以小波分析为基础，针对汽轮机早期振动故障信号具有背景噪声强，特征信号弱的特点改进传统的Donoho硬阈值降噪算法，提出了基于shannon熵的最优小波包基降噪算法，能明显地提高信号的信噪比。采用小波神经网络松散结合的诊断方法，利用小波包的分解重构系数得到信号的频带能量，再将频带能量作为神经网络输入向量进行模式识别。利用BP神经网络在故障诊断方面具有诊断精度高，学习速度快的特点与小波分析相结合。
小波神经网络是一种非模型的诊断方法，回避了抽取对象数学模型的难点，避免了复杂的关于建模的传递函数的运算，以及建模不完全或不精确导致的诊断误差。小波变换不需要系统的数学模型，对噪声有很强的抑制能力，有较高的灵敏度，运算量也不大，是一种很有前途的方法。
2.2信息融合的方法
信息融合是利用计算机技术对按时序获得的多源的观测信息在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。
张燕平设计了汽轮机转子轴系故障模拟试验方案，并对各种故障进行了多组升速试验，对故障信号进行了傅立叶分析，以三维幅值谱和升速过程波德图为工具，对故障信号的频域信息进行了融合研究。研究表明，一阶矩向量三维图不仅融合了信号的时频特征，还融合了信号的空间特征，因而可用来对故障的产生过程进行全面分析，是进行轴系典型故障诊断的又一有效工具。
2.3其他信息处理法
N.E.Huang等提出了一种经验模态分解方法(EMD)，其主旨为把一个时间序列的信号分解成不同尺度的本征模态函数(IMF)，每个本征模态函数序列都是单组分的，相当于序列的每一点只有一个瞬时频率，无其他频率组分的叠加。瞬时频率是通过对IMF进行希尔伯特变换得到，同时求得振幅，最后求得振幅频率时间的三维谱分布。唐贵基等利用EMD分析方法以及其对应的Hilbert变换在大型汽轮机故障诊断中进行非平稳信号的算法和应用，并描绘出仿真故障信号的时频图、时频谱和幅值谱。姚志宏嘲利用Kohonen网络聚类的特点，把汽轮机振动故障信号频谱中的相关频段上不同频率谱的谱峰能量值作为故障信号的训练样本输入到Kohonen网络，并由网络进行聚类，产生聚类中心点。根据此聚类中心点的位置来确认和诊断汽轮机振动故障的原因以及目前的严重程度。
3、基于知识的故障诊断方法
基于知识的方法不需要精确的数学模型就能准确预测故障，当前这一领域的研究较为活跃。
3.1基于专家系统的故障诊断方法
专家系统(Expert System――ES)是人工智能领域较为活跃的一支，它已广泛应用于过程监测系统，并取得了相当可观的经济效益。专家系统是一种基于知识的智能计算机程序系统，其运用领域专多年积累的经验与专门知识，模拟人类专家的思维过程来处理该领域的问题。张晓等提出了一种新的基于模糊与综合的离线式汽轮机故障诊断专家系统，并且提出了相关基于模糊诊断的推理和专家系统知识的漏诊断和无诊断的自学习方法。
3.2基于人工神经网络的故障诊断方法
人工神经网络技术以分布的方式存储信息，利用网络的拓扑结构和权值分布实现非线性的映射，并利用全局并行处理实现从输入空间到输出空间的非线性信息变换。对于某一特定对象建立特定的神经网络故障诊断系统，将故障征兆作为输入信号可以直接得到故障，方便地实现了故障检测与诊断。
张建华等提出了采用概率神经网络(PNN)的汽轮发电机组故障诊断方法。利用PNN算法简单、训练和泛化速度快的优点，把新的训练样本添加到以前训练好的分类器中，便于提高故障诊断结果的准确性。而且具有很高的运算速度，抗干扰能力强，对传感器测量噪声具有较强的诊断鲁棒性。新的训练样本也很容易加入以前训练好的分类器中，更适用于在线检测。程卫国翻通过对振动信号的分析，并对BP算法进行了研究和改进。刘正亮建立了人工鱼群神经网络模型，利用人工鱼的聚群、追尾和觅食行为训练RBF神经网络的权系数，提高了神经网络的收敛速度和精度。依据此模型提出一种故障诊断方法，并应用于汽轮机振动故障分析，提高了神经网络的泛化能力和故障诊断的准确率。
4、基于解析模型的故障诊断方法
基于解析模型的故障检测和诊断方法在故障诊断的研究中占有重要地位，它充分利用了系统模型的深层知识进行故障诊断，具体是指使用系统的结构、行为和功能等方面的知识对系统进行诊断推理，这就需要建立系统结构、行为和功能模型。
荆建平等针对转子裂纹故障的早期诊断与预示这一问题，提出了基于多模型估计(MMAE)的转子裂纹故障诊断方法。并对Jeffcott转子建立了正常、裂纹转子模型和基于卡尔曼滤波器的多模
型自适应估计器，通过裂纹故障的仿真分析和故障多模型估计表明，该方法对早期诊断和预示转子裂纹故障有良好的效果。张国平针对汽轮机启动和停止过程信号比平稳过程复杂这一特点用短时傅里叶变换提取状态特征信息，引入基于连续HMM建立在在线状态监测系统的应用。HMM是一种时间序列的统计模型，能用参数描述随机过程统计特性的概率模型，是一种用针对性的信号的建模和识别工具。韩璞等㈣利用了贝叶斯网络模型进行汽轮机故障诊断，通过对主成分分析方法提取故障特征的讨论，提出了基于主成分分析方法和贝叶斯网络的汽轮机故障诊断模型建立方法，应用特征提取后的样本建立了汽轮机故障贝叶斯网络模型，该汽轮机故障诊断模型简洁，易于推理，提高了汽轮机故障诊断的效率。
基于解析模型的故障诊断方法主要用于控制系统的故障诊断。因为其它诊断方法多以直接检测信号的分析为诊断依据，而控制系统的输出信号常常随着控制输入信号的变化而变化。这样，用直接信号检测分析方法往往难以甄别一个异常的信号是由于系统故障所致，还是由于控制输入信号使然。而基于解析模型的故障诊断方法将系统的模型和实际系统冗余运行，通过对比产生的残差信号，就有效地剔除了控制信号对系统的影响因素。通过对残差信号的分析，就可以诊断系统运行过程中出现的故障。
5、基于离散事件的故障诊断方法
离散事件模型的状态既反映正常状态，又反映系统的故障状态。系统的故障事件构成整个事件集合的一个子集。故障诊断就是确定系统是否处于故障状态和是否发生了故障事件。
彭希等针对常规频谱诊断方法的不足，论述了离散的BAM(双向联想记忆)网络及其特性。讨论了汽轮发电机组常见典型振动故障的变化特征及其数字化描述方法，构建了离散BAM网络能够实现汽轮机振动故障特征空间到故障标示空间的联想和追忆映射，用BAM网络建立模型诊断汽轮机组振动故障。离散BAM神经网络是继Hopfield网络之后另一类典型的反馈形网络，是一种能进行寻址记忆的二层相关网络，使用前向和后向信息对存储内容激发联想和回忆，其具有良好的动力学行为而用于联想记忆。
陈等在分析了汽轮机振动故障特点的基础上，提出了用遗传算法进行汽轮机故障诊断问题，定义了遗传算法求解故障诊断问题的概率因果网络，建立了汽轮机故障诊断模型，该模型能有效地识别出汽轮机的多故障。
汽轮机技术范文第5篇
关键词：汽轮机；故障诊断；技术分析
对于机械故障的诊断理论以及技术方面的研究已经是越来越深入，汽轮机是在工业的领域中一个比较重要的设备，尤其是在我国的电力以及石化工业当中，最为关键的就是汽轮机组设备，但是由于其自身的复杂性以及在工作环境方面的特殊性，故此在故障出现的几率就相对较高，对于其故障的诊断技术一直都是一个比较重要的问题。
1 汽轮机故障诊断技术的发展现状分析
自从20世纪以来，在工业方面的发展日趋的成熟，一些相关的设备在技术的推动下也逐渐的变得复杂，这就给工作中出现的一些故障带来了很大的麻烦，所以对于汽轮机的故障诊断技术的应用有着重要的意义，从我国在这一方面的发展情况来看，在早期的故障诊断最为基本的还是靠着人工来进行完成，这只是依靠着技术人员多年的经验来进行诊断判断的，严格来说会受到多方面的局限，这一诊断的方法有着自身的一些不完备性。在当今的发展过程中，这样的方式已经不能很好的适应当前的发展，并且设备的要求也和当前的工业生产的设备要求不相符。在信息技术不断的发展的背景下，一些人工智能以及计算机网络技术和传感技术的应用，在对汽轮机故障的诊断方面有着比较好的效果，在当今已经成了一个不可或缺的重要部分。
2 汽轮机故障的分析方法探究
首先对于设备的故障概念进行阐述，所谓的设备故障就是设备的性能指标遭到了丧失或者是降低，设备故障对于设备的正常运行有着直接的影响，所以，岁设备进行故障维修就是为了能够使得设备得以正常的运转，并且来对设备的发展变化进行合理的预测，尽早的发现问题并及时的加以解决。在汽轮机的故障当中最为常见的就是振动过大，这样就会使得一些零部件可能会过早的出现磨损的情况，下面就对这一问题进行分析。
首先就是对信号加以确认，在汽轮机的运转过程中最为常见的就是仪表报警这种状况，通过对此问题进行分析得知有两种可能，也就是设备异常以及仪表出错。前者就要进行对其采样分析，把主要的故障找出来进行及时处理，而后者要对此有着足够的了解，进行采样分析。造成仪表的误发信息的因素比较多，可能是由于涡流传感器在长时间的工作下由于工作的条件较为苛刻会出现失灵的现象，还有可能是由于探头安装时不恰当造成的，在经过了长时期的运行之后就会出现松动以及损伤的情况。
此时要对信号的真假进行确认，这就对故障诊断人员有着较为严格的要求，要能够在面对这种情况的时候积极的去进行应对，不能对可疑的信号疏忽大意，最为有效的做法就是对仪表的线路进行检查，更为可行的方法就是通过信号对比来对信号的可信性进行确认。然后就是对于信号的预处理，其主要的目的就是对信号的可靠性以及数据的精度进行有效的提高，这样就会使得汽轮机的故障诊断的更为可靠。信号的变化是对故障加以确认的重要思想，它能够使得机理更加的清晰，并且大小都有一个度，它可以根据具体的需要在时间以及幅值和频率方面进行变换处理，这也是我们所说的信号处理技术。最为常用的振动信号分析法有波形分析法和轨迹分析法以及轴心位置分析和频谱分析法。
3 汽轮机故障诊断技术探究
在汽轮机的振动故障的诊断主要就是根据相关的数据、信息来对其稳定性进行判断的，从原因上进行出发，并对其进行分析，再找出相应的解决方案。关于汽轮机的振动类型比较的多样，其中的最为常见的几种所造成的故障发生率超过了总数的90%，倘若是对这几种故障的诊断技术能够有效的实施则可以满足实际的需要。
首先就是转子质量的不平衡，这也是最为常见的一个震动的故障，它大概是占据了故障的百分之八十，随着我国的制造产业的不断发展，这一问题也在逐渐的减少，这一问题的故障特征主要是表现在当转子的质量没有达到平衡的时候就会造成振动，而在不平衡的类型当中的类型主要有原始质量的不平衡以及转动部件飞脱和松动、转子热弯曲。
还有就是动静碰摩，这也是比较常见的一个故障问题，在当今的机组性能以及效率不断提高的同时，动静的间隙变得小了，但是碰摩的几率就随之而增加了，这一故障使得转子产生了非常复杂的振动，这也是造成转子的系统失去平衡的一个重要因素，不是太严重的就会出现一些强烈的振动，而严重的就会造成转轴的永久性的弯曲，更甚者还会使得整个的轴系发生损坏。转子碰摩有径向碰摩以及轴向碰摩和组合碰摩这几种类型，它们碰摩的原因主要是转轴振动过大以及动静间隙不足和不对中等原因使得轴颈处在一个极端的位置，从而导致整个转子发生偏斜。
在诊断的技术上是比较有难度的，首先要对碰摩进行确认，在当前的诊断方法上主要还是根据振幅以及频谱和轴心轨迹来进行判断，同时还可以对轴颈的静态位置进行观察，这样就能够有效的进行确认碰摩的事实，然后再对机组的升降速波特图以及级联图和极坐图进行记录并作出比较，在现场进行诊断的时候要能够通过涡流传感器来进行辅助，把涡流传感器今早的安装这样对于诊断故障有着很好的作用，还要对于安装以及大修中的相关情况进行详细的了解，要全面的进行考虑，如此才能够真正的做到诊断的效果。
4 结语
通过本文的相关介绍以及对汽轮机的故障诊断技术的分析可以发现，在当前的发展过程中，由于技术的不断发展，对于汽轮机的故障诊断有着很好的促进作用，这样不仅能够有效的对汽轮机的故障诊断的效率得到大幅度的提升，同时还能够在经济效益上得到很大的获取，在今后的发展中相信会有更加有效的诊断技术投入到这一领域中来。
参考文献
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