烟气轮机故障诊断的特征分析及应用.pdf

第37卷第4期 化工机械 523 烟气轮机故障诊断的特征分析及应用 王春林+ (兰州石化职业技术学院) 摘要运用时域、频谱分析与轴心轨迹分析相结合的方法。对烟气轮机常见故障(转子不平衡、不对 中、动静摩擦、油膜涡动)的特征进行了全面分析。并结合机组的历史状况，通过2个典型案例所采集的 信号分析了烟气轮机故障的诊断过程和处理故障的对应方案。 关键词 烟气轮机故障诊断 时域分析频谱分析 轴心轨迹 中图分类号TKl4 文献标识码 A 文章编号0254-6094(2010)04-0523-05 烟气轮机是石油炼厂催化裂化装置中的大型 成的复杂信号，按照傅里叶分析原理，这种复杂 旋转机械，是重要的节能措施之一¨’21。烟气轮 信号可以分解为一系列谐波分量即频率成分，每 机运行的状况，将影响整个机组的运行，烟气轮机 一谐波分量又含有幅值和相位特征量。把各个谐 常见的故障有磨损、叶片断裂、粉尘堆积、动静摩 波分量以频率轴为坐标按转速频率高低排列起来 擦、动平衡破坏、同心度偏移、油膜失稳等Ea-5]。 的谱图称之为频谱图。 目前常用的诊断方法有频谱分析法、轴心轨迹分 1．3轴心执迹图 析法、神经网络分析法、小波分析及倒频谱分析法 转子在轴承中旋转时并不是只围绕自身中心 等Mq]。本文利用频谱分析、轴心轨迹分析及时 旋转，而是还环绕某一中心作涡动运动。通过分 域波形分析等故障诊断技术，从不同的角度获得 析轴心轨迹的运动方向与转轴的旋转方向，可以 有关系统运行状态的特征参量，将这些信息进行 确定转轴的进动方向(正进动和反进动)。轴心 有效的融合，能够比较准确地完成烟气轮机的故 轨迹在故障诊断中可用来确定转子的临界转速、 障分类与识别，指导维修工作，迅速地消除故障。 空间振型衄线及部分故障。 1 烟气轮机故障特征分析的常用方法 2烟气轮机故障机理和特征分析 常用图形分析方法有时域波形图、波特图、极 2．1转子不平衡故障 坐标图、瀑布图、轴心位置图、轴心轨迹图、频谱 2．1．1 原因分析 图、相位分析及趋势分析等。最常用图形分析方 催化裂化装置再生烟气中所含催化剂为主的 法有以下3种。 烟气粉尘，随烟气一起高速通过烟机叶片，对烟机 1．1 时域波形图 流道产生冲刷，磨损部位常发生在动叶片的叶顶、 直接对振动信号的时间历程进行分析图形为 动叶片根部、榫槽。 时域波形图，特别是当信号中含有谐波信号、周期 当冲蚀现象日益加剧，叶片受损严重，受损叶 信号或短脉冲信号时更为有效。在许多情况下， 片在长期振动产生的交变应力的破坏下发生断 可以从设备振动信号的时域波形形态中直接观察 裂，叶片断裂又会使烟机转子动平衡严重破坏，振 出故障。 动值巨幅上升。 1．2频谱图 烟机中采用过热蒸汽冷却、吹扫烟机轮盘。 机械振动信号绝大多数是由多种激励信号合 高温的烟气通过混有较低温度的蒸汽时，烟气粉 }王春林，男，1954年生，副教授。甘肃省兰州市，730060。 万方数据 524 化工机械 2010正 尘会大量附着在烟机流道及叶片上。这些结焦物