汽轮发电机组支承系统故障分析与诊断方法研究

摘要

随着电力工业的不断迅速发展以及行业改革的不断深入，越来越多的大型汽轮发电机组陆续投入运行，提高汽轮发电机组的可靠性和降低维修成本成为发电企业不断追求的目标。汽轮机组出现故障会影响电力企业的安全生产，严重情况下还会带来灾难性事故和重大损失，因此，加强汽轮发电机组的状态监测与故障诊断对保障电力生产设备的安全稳定运行具有重要意义。
　　汽轮发电机组的支承系统是整个机组的重要组成部分之一，支承系统的安全稳定工作是机组平稳运行的基础。以往针对汽轮发电机组的故障研究多注重转子、发电机等部件，而对于支承系统往往重视不够。随着大容量汽轮发电机组的不断投入运行，支承系统作为汽轮发电机组中一个结构复杂且涉及面广泛的系统，其发挥的重要作用及发生故障后所带来的影响也引起各方面的关注。
　　本文以汽轮发电机组的支承系统作为研究对象，主要开展了下述工作:
　　(1)对汽轮发电机组支承系统的结构组成及特点进行了说明，并系统地对支承系统的监测参数指标及其量化描述方法进行了分析阐述。
　　(2)对支承系统的主要故障模式进行了详细的机理分析，具体研究了三类故障，对各个故障的发生原因、发生后的影响及后果进行了分析并完成相应FMEA分析;绘制了三类故障相应的FTA故障树，对每一个故障的故障特征及监测指标进行了研究分析;完成了故障的风险分析，并提出了故障相应的综合治理方案。
　　(3)对支承系统的故障诊断进行了具体方法研究，梳理了故障诊断流程并提出相应的算法和数学模型，完成支承系统故障诊断系统的整体思路设计，针对诊断流程及提出的模糊推理算法进行了实际案例分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 课题研究现状及存在的问题

1．3 本文的研究内容

第2章 支承系统介绍及其监测指标分析

2．1 支承系统结构组成

2．2 支承系统故障监测指标分析

2．3 支承系统监测指标的量化描述方法

2．3．1 数值超限型参数

2．3．2 频域分析型参数

2．3．3 趋势分析型参数

2．3．4 相关分析型参数

2．3．5 手动识别型参数

2．4 本章小结

第3章 支承系统支承松动故障机理分析

3．1 支承松动故障发生的原因、影响及后果分析

3．1．1 支承松动故障发生原因

3．1．2 支承松动故障的影响及后果

3．2 支承松动故障的FMEA及FTA分析

3．2．1 支承松动故障的FMEA建立

3．2．2 支承松动故障的FTA建立

3．3 支承松动故障特征及监测指标定量分析

3．3．1 支承松动故障的故障特征

3．3．2 支承松动故障诊断参数的量化

3．4 支承松动故障的风险定量分析及治理方案

3．4．1 支承松动故障风险定量分析

3．4．2 支承松动故障的处理与治理措施

3．5 本章小结

第4章 支承系统结构共振故障机理分析

4．1 结构共振故障发生的原因、影响及后果分析

4．1．1 支承系统结构共振故障发生原因

4．1．2 结构共振故障的影响及后果

4．2 结构共振故障的FMEA及FTA分析

4．3．1 结构共振故障的FMEA分析建立

4．3．2 结构共振故障的FTA分析建立

4．3 结构共振的特征及监测指标定量分析

4．3．1 结构共振故障的故障特征

4．3．2 结构共振故障诊断参数的量化

4．4 结构共振故障的风险定量分析及治理方案

4．4．1 结构共振故障风险定量分析

4．4．2 支承系统结构共振故障的处理与治理措施

4．5 本章小结

第5章 支承系统轴向振动故障机理分析

5．1 轴向振动故障发生的原因、影响及后果分析

5．1．1 轴向振动发生原因

5．1．2 轴向振动的影响及后果

5．2 轴向振动故障的FMEA及FTA分析

5．2．1 轴向振动故障的FMEA分析

5．2．2 轴向振动故障的FTA分析

5．3 轴向振动的特征及监测指标定量分析

5．3．1 轴向振动故障的故障特征

5．3．2 轴向振动故障诊断参数的量化

5．4 轴向振动故障的风险定量分析及治理方案

5．4．1 轴承座轴向振动故障风险定量分析

5．4．2 轴承座轴向振动的处理与治理措施

5．5 本章小结

第6章 支承系统故障诊断方法研究

6．1 故障诊断流程及数学模型

6．1．1 支承系统故障诊断流程设计

6．1．2 多征兆模糊推理算法研究

6．1．3 推理算法在故障诊断中的实现形式

6．2 故障诊断算法研究及程序开发

6．2．1 支承系统故障类型模糊推理诊断

6．2．2 支承系统故障原因查找

6．2．3 支承系统故障位置查找

6．2．3 支承系统故障影响及治理方案查找

6．2．4 支承系统故障诊断报告生成

6．3 支承系统故障故障诊断系统设计

6．3．1 故障诊断系统的设计原则

6．3．2 故障诊断系统的框架设计

6．3．3 故障诊断系统的功能模块设计

6．4 支承系统故障诊断系统工程应用演示

6．4．1 某机组支承系统监测参数分析

6．4．2 机组支承系统故障诊断流程

6．4．3 机组支承系统故障报表的生成

6．5 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢