汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒污染故障在線監(jiān)測與診斷技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著機(jī)組容量的增加，汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障逐漸增多，嚴(yán)重影響了機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本文對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障及故障機(jī)理、油系統(tǒng)顆粒污染故障的檢測和診斷技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　論文首先系統(tǒng)的對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障進(jìn)行了分析，指出目前顆粒污染故障是汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障主要模式，主要表現(xiàn)形式為潤滑油系統(tǒng)的軸頸軸瓦的非正常磨損及油系統(tǒng)中各類液壓閥的磨損、卡澀。對(duì)故障產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析，結(jié)合潤滑油系統(tǒng)故障樹，發(fā)現(xiàn)了潤滑油系統(tǒng)中軸頸軸瓦磨損拉

2、傷的故障正反饋回路。提出了通過對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒污染進(jìn)行在線監(jiān)測和控制減少油系統(tǒng)故障并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行油系統(tǒng)故障診斷的構(gòu)想。
　　然后，針對(duì)目前顆粒污染檢測技術(shù)現(xiàn)狀，指出了缺乏適用于電廠顆粒污染故障在線監(jiān)測設(shè)備是導(dǎo)致油系統(tǒng)顆粒污染故障的主要原因。分析了當(dāng)前基于光測法原理的顆粒污染檢測儀應(yīng)用于汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒污染在線監(jiān)測時(shí)存在著流道堵塞和干擾兩項(xiàng)技術(shù)難題。為此，提出了一種采用干擾的光路自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)來克服在線監(jiān)測中各種干擾對(duì)測量精度影

3、響的方法。該方法能夠在線自動(dòng)補(bǔ)償各種干擾對(duì)測量信號(hào)的影響而不影響檢測信號(hào)的輸出。此外，根據(jù)檢測原理，對(duì)流道擴(kuò)充后如何保證檢測精度的問題進(jìn)行了理論分析，得出了保證測量精度與所需檢測油樣數(shù)量之間的關(guān)系并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　針對(duì)檢測系統(tǒng)中存在著電子元器件本身所固有的噪聲，常規(guī)的濾波方法難以奏效或?qū)崟r(shí)性差的問題。通過對(duì)匹配濾波原理的解析和檢測系統(tǒng)信號(hào)及噪聲特性的分析，論證了匹配濾波可用于檢測系統(tǒng)信號(hào)幅值的檢測并設(shè)計(jì)了用于顆粒脈沖信號(hào)幅值

4、檢測的匹配濾波器。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該濾波器能夠從強(qiáng)背景噪聲中提取出微弱的顆粒脈沖信號(hào)并很好的恢復(fù)了信號(hào)的幅值，有效的提高了監(jiān)測儀的檢測精度并具有很好的實(shí)時(shí)性。
　　其次，針對(duì)汽輪機(jī)油系統(tǒng)顆粒污染故障監(jiān)測中污染等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題，以目前電廠最常用的NAS1638標(biāo)準(zhǔn)為例，提出了一種污染度模糊綜合評(píng)判方法。該方法考慮了不同尺度的顆粒對(duì)不同系統(tǒng)危害程度之間的差異，使評(píng)判結(jié)果更能夠更準(zhǔn)確的體現(xiàn)出污染顆粒對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的危害程

5、度，在一定程度上減小了顆粒污染故障在線檢測中的誤警率。該方法對(duì)其他標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用具有借鑒意義。
　　文章最后提出了一種基于顆粒度分布在線監(jiān)測的軸承磨損狀態(tài)識(shí)別方法。該方法用威爾分布函數(shù)的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)及分布均值表示汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)中顆粒度分布的變化，通過在線監(jiān)測這三個(gè)參數(shù)的變化來及時(shí)發(fā)覺軸承磨損狀態(tài)的改變。建立了基于顆粒度分布的汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)污染控制模型，并對(duì)進(jìn)行了仿真研究；仿真結(jié)果表明，在機(jī)組運(yùn)行中，通過在線監(jiān)測形狀參數(shù)和尺度