縫隙射流聲發(fā)射信號特征及其在泄漏故障診斷中的應(yīng)用.pdf

1、換熱器是火電廠重要輔助設(shè)備，在機(jī)組運行中其能否正常投入對整個機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運行有重要影響。內(nèi)部泄漏是換熱器的常見故障和多發(fā)故障。由于換熱器（特別火電廠高壓加熱器）的工作環(huán)境十分惡劣，能對其施加影響的因素多種多樣，對換熱器內(nèi)部泄漏的診斷帶來很大的困難。目前，所采用的一些內(nèi)漏檢測方法在實際應(yīng)用中均具有一定的局限性，較難精確的判斷出泄漏情況是否存在，因此在換熱器上應(yīng)用聲發(fā)射檢測技術(shù)來判斷其泄漏狀態(tài)具有十分重要的工程應(yīng)用價值。
　　本文采用

2、數(shù)值模擬與實驗研究相結(jié)合的方法，結(jié)合實際典型泄漏故障，對換熱器的換熱管縫隙泄漏及非泄漏兩種模式下各工況的流場及聲發(fā)射信號進(jìn)行了研究。
　　首先，本文分析了電廠換熱器產(chǎn)生縫隙泄漏的主要原因，明確了縫隙泄漏狀態(tài)中聲發(fā)射機(jī)理，闡述了聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成；解釋了小波分解理論并確定了聲發(fā)射信號的相關(guān)特征參數(shù)；建立了換熱管縫隙泄漏的物理模型，經(jīng)過對模型網(wǎng)格劃分及設(shè)置合理的邊界條件后，對換熱管道進(jìn)行了不同入口壓力條件下的縫隙泄漏數(shù)值模擬，獲

3、得了相應(yīng)的縫隙泄漏流場。通過對所有工況和泄漏模式下?lián)Q熱管縫隙泄漏流場數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)：縫隙處滯止壓力值與入口壓力大小呈線性關(guān)系，泄漏處速度及能量損失隨入口壓力的增加呈指數(shù)關(guān)系增加。
　　然后，本文搭建了換熱器縫隙泄漏聲發(fā)射檢測模擬實驗臺，開發(fā)出了聲發(fā)射小波分解程序；運用所搭建的實驗臺模擬了多個工況下的縫隙泄漏，采集了相應(yīng)的泄漏聲發(fā)射信號，運用小波分解程序?qū)@些信號進(jìn)行分析和處理。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：經(jīng)小波降噪處理之后，所采集的聲發(fā)射信號中

4、的噪聲信號基本可以剔除，真實的泄漏信號得到了很好的保留；泄漏模式下的信號峰值頻帶十分穩(wěn)定，不隨入口壓力的變化而變化，兩種模式下的信號小波分解后各層信號差別很大，這可以作為判斷泄漏存在與否的一個依據(jù)。
　　最后，通過將對應(yīng)工況下的實驗數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)：實驗信號經(jīng)小波分解處理之后的能量值與數(shù)值模擬泄漏能量損失值隨工況變化具有相同的變化趨勢；同時，通過研究數(shù)值模擬中的能量損失和泄漏量變化關(guān)系，以及與實驗信號能量特征參數(shù)之間的關(guān)