精密点检在火电厂转机设备上的发展应用

薛少凡

华电渠东发电有限公司 河南新乡 453000

火电厂全称为火力发电厂，火电机组对可燃物燃烧产生能量进行转换，最终实现电能及热能生产。火电机组以燃煤、燃气为主要类型。2016年，我国火电机组装机容量占全国发电机组比例为64.04%，远高于水电机组的20.18%，风电的9.03%和太阳能发电的4.70%，是最主要的电力来源。火电机组中，转机发挥着无可替代的作用，从主机中的汽轮机、发电机，到汽轮机前置泵、循环泵、磨煤机、三大风机等各型号、各用途的辅机，都属于转机。

1 传统诊断技术的局限性

转机的常规检修手段主要以设备外部检查、缺陷消除、小修、大修等方式进行，一方面转机内部如轴承、电机绕组等缺陷难以觉察，另一方面即使观察出异常也难以准确判断缺陷部位及受损程度，且由于受运行条件所限，通常无法即时安排解体检查。综上，转机故障诊断一直是火电厂设备检修工作的重点和难点。火电机组转机设备的常见故障通常表现为声音异常、振动异常、温度异常、润滑油品质异常四个方面。富于现场经验的技师们会凭借经验从上述异常中获取信息，进而组织检修。但仅凭现场经验有很大的局限性：一是准确度不够高，难以判断具体的受损部件；二是在故障描述时得不到数据支持，记录时描述较为困难；三是现场经验可复制性差，培养一个高水平技师常常需要几年甚至十几年之久，在现今火电厂技术人员流动性大的现状下表现出一定的劣势[1]。

2 精密点检的定义及常用技术手段

精密点检是一种设备诊断技术。精密点检人员使用高精度的特殊工具、仪器对设备实行状态检测，在设备不解体的情况下通过特定测量方式获取数据，进而推断出设备的运行状态和劣化趋势，达到超前诊断和预防性检修的目的。精密点检在应用上较传统诊断技术有一定的优势：一是通过分析转机图谱、数据，能够较为准确地判断设备故障部件，从而能够有的放矢；二是通过现场采集转机设备信息，得到可靠数据，便于记录、分析、传递；三是在智慧电厂普及、劳动力成本不断升高的行业大趋势下，精密点检可以进一步升级为全厂转机设备在线监控，获得实时信息，优化人力资源。在技术上，精密点检依托于传感器、红外、电脑软件等技术，对转机设备进行超声、振动、红外、油液等数据信息采集。超声诊断技术是一项简便、快捷的设备检测技术，其利用超声探测仪收集超声图像，一般用于判断轴承的润滑状态、压力容器的完整性及阀门的内漏情况。振动诊断技术，即在转机运行中，利用传感器及配套软件，采集转机振动位移、速度及加速度的图像、参数信息，再通过图谱读取信息，判断转机内部情况。此方法可以极为直观地判断出转机设备的健康状况，是转机诊断分析的最主要手段。红外监测技术，即在转机运行过程中，利用红外仪器监测表面温度，进而通过温度变化趋势判断转机及电机内部轴承润滑及磨损情况。油液监测技术，即通过采集转机设备的润滑剂，判断油液的性能变化和所产生微粒的情况，以此取得能够佐证转机设备润滑和磨损情况的数据和信息。油液监测技术适用于低速转机设备，且对于干扰因素多的转机设备优势尤为突出[2]。

3 精密点检应用实例

某火电厂脱硫工艺水系统A工艺水泵电机于2018年1月中旬运转状况出现劣化，具体表现为噪音、振动增大。精密点检组织检查。该水泵主要检测手段采用振动诊断。2018年1月24日，精密点检对其进行振动数据采集，得到图谱如下：

图1 A工艺水泵2018年1月24日电机轴承测点S谱

通过图谱可以看出，电机轴承测点垂直、水平、轴向振动分别达到15.67mm/s、14.75mm/s、10.51mm/s，高于危急值较大（警告值为2.8mm/s，危急值为4.5mm/s）。1倍频、2倍频、3倍频成阶梯状，且2倍频幅值较高，体现为联轴器磨损、松动[3]。同时轴承各特征参数（BPI、BPO、BS）正常，轴承无大碍。随后，精密点检建议检查A工艺水泵联轴器联接和磨损情况，加固电机基础，检修班组建议完成消缺工作后，2018年1月30日重新启泵试转，精密点检进行跟踪，数据采集结果如下：

图2 A工艺水泵2018年1月30日电机轴承测点S谱

通过图谱可以看出，电机轴承测点垂直、水平、轴向振幅分别降至1.35mm/s，0.64mm/s，1.60mm/s，数值进入正常区间内，现场噪声、振动达到正常水平，检修效果良好。

4 结语

以燃煤、燃气为代表的火力机组是我国主力发电机组，在智慧电厂普及、劳动力成本不断升高的大趋势下，火电厂转机设备的检测要求及难度不断提高。精密点检作为一种数字化、可建设性强的设备诊断方式，能够确保转机设备在良好的状态下运行，避免发生损坏性设备事故，进而提高发电设备安全可靠性和经济效益，使火电机组在未来的发展中更具有竞争力。