陕鼓

2024年4月5日发(作者：)

陕鼓调研资料

一、陕鼓简介

西安陕鼓动力股份有限公司，1999年06月30日成立，经营范围包括许可经

营项目：民用核安全机械设备设计、制造。一般经营项目：大型压缩机、鼓风机、

通风机及各种透平机械的开发、制造、销售、维修服务、技术咨询、技术服务、

技术转让、技术培训等。

二、主要产品

主要产品有轴流压缩机、能量回收透平装置（TRT）、离心压缩机、离心鼓风

机、通风机共五大类80个系列近2000个品种规格,主要应用于空分、冶金、石

化、电力、城建、环保等十几个国民经济的支柱产业领域。

三、业务板块

(1)离心压缩机

陕鼓动力不断发展新技术、新材料、新工艺，以提高机组的可靠性和高效性。

对于空分压缩机产品主要有离心压缩机(EIZ)、空气增压机采用多段单轴压缩机

(EZ、EBZ)和多轴压缩机(EG)。以上多种组合可满足不同需求。为配合市场发展，

陕鼓从2002年开始致力于空分压缩机组的研究，取得了较好的市场业绩。经过

10余年的潜心研究和发展，我们已经具备了自主提供万等级空分装置的配套压

缩机能力。

(2)轴流压缩机

轴流压缩机是一种把原动机的机械能转变为气体能量的压缩机械，其命名

缘于气体在压缩机中的基本流动方向。轴流压缩机分为静叶固定转速可调轴流压

缩机(A系列）和全静叶可调型轴流压缩机(AV系列）。目前工业常用的是AV系

列，其规格从Av40到Av140，级数一般,2-19级，该系列压缩机的特点是流量、

压力调节范围宽广，各工况点效率高，最高可达以上。轴流压缩机广泛应用于冶

金、石化、化工、风洞实验、电站、制药等领域。

(3)高炉煤气能量回收系统

高炉煤气余压回收透平发电装置（简称TRT）是应用于冶金企业的一种高效

节能装置，它是利用高炉冶炼排放出的具有一定压力能的炉顶煤气，使煤气通过

透平膨胀机作功，将其转化为机械能，驱动发电机发电或驱动其它装置的一种二

次能量回收装置，是国家大力提倡和推广的一种节能环保装置。采用替代减压阀

组，回收了被减压阀组白白释放的能量，既净化了环境（回收了能源），又降低

了噪音，同时可为企业带来可观的经济效益和社会效益。

(4)汽轮机

陕鼓汽轮机与国内外有关大专院校及科研院所密切合作，运用当代先进的设

计理论和方式，开发出新一代的叶片型和热力计算程序，其内效率比同类汽轮机

提高2%以上；进行可靠性设计和优化设计，确保产品和机组安全可靠长寿命运

行。并与各行业设计院合作，采用先进的余热发电工艺流程，开发低温余热回收

饱和蒸汽除水技术，提高了机组可靠性和系统经济效益。能根据用户的各种需求，

设计、制造各类工业驱动、余热发电、热电联产汽轮机。产品广泛应用于石化、

电力、建材、轻工、冶金等行业。

(5)BPRT机组

陕鼓创造性地开发研制出和高炉鼓风机同轴系的高炉能量回收机组，简称

BPRT。BPRT机组将和鼓风机作为同一系统来设计，使TRT原有的发配电系统简

化合并，取消发电机及发配电系统，整合了自控系统、润滑油系统、动力油系统

等。

(6)PTA机组

陕鼓通过产学研相结合，已形成了具有自主知识产权的高压特殊介质离心压

缩机设计、制造、成套技术。并已设计制造了富气、合成气、氧化氮、二氧化碳、

循环气、天然气、氢气、煤气、裂解气、原料气等离心压缩机。同时，在煤化工、

空分等领域都有不凡的业绩。这些都可满足大型PTA装置的要求。

(7)硝酸四合一机组

硝酸“四合一”机组是世界上先进的双加压法硝酸生产工艺中向系统提供能

量和从系统回收能量的核心设备，主要由轴流压缩机、NOX压缩机、硝酸尾气透

平膨胀机和汽轮机组成。它集压缩设备空气压缩机、NOX压缩机和驱动设备蒸汽

透平、尾气透平膨胀机于一体，是关系到硝酸装置能否长期稳定、可靠运行，达

产达标的关键。陕鼓运用技术优势自主开发研制，并替代进口机组，为用户提供

年产10、15、27、35、45万吨硝酸装置，已有100余台套业绩，国内市场占有

率高达100%。

(8)空分压缩机组

(9)烧结机

(10)通风机

(11)余热锅炉

(12)特种车辆

四、能量转化系统服务

将陕鼓的能量转换核心产品与工业流程技术及其设备有机结合，运用先进的项

目管理方法，结合精湛的技术服务，从机组总承包延伸到工艺流程装置的单元工

程。包括工艺流程、工艺设备、自动化系统、建筑结构等工程设计，以及设备集

成、采购配套、建筑安装、调试投产、技术培训等全过程服务。以等多种合作服

务模式为客户提供交钥匙工程和系统解决方案。目前，涉及空分装置、余热余压

综合利用、硝酸装置、污水处理等领域，广泛服务于冶金、化工、建材、环保等

行业。具备工业流程领域、节能环保等工程的大型能量转换装备及其流程技术的

科研开发、工程设计、工程技术咨询、能效分析、技术支持和工程总承包能力。

五、能源基础设施运营

(1)水处理

陕鼓致力于发展节能环保产业，为用户提供水处理与资源化再生利用的项

目咨询、技术研发、工程设计和运行管理等全过程、高品质的一体化服务。近年

来，陕鼓坚持走产研结合的发展道路，相继与西安交通大学、西安建筑科技大学、

西北大学等高等院校和科研院所建立了战略合作伙伴关系，并与西安建筑科技大

学联合组建了“陕西省污水处理与资源化工程技术研究中心”和“陕西省环境保

护污水再生利用工程技术中心”，针对污水处理及资源化的工程技术问题进行专

门研究和开发。

陕鼓污水处理工程研究中心

污水处理装置

六、再制造设备信息

七、陕鼓透平机组远程在线监测及故障诊断的研究

陕鼓与深圳市创为实技术发展有限公司、西安交通大学智能仪器与诊断研

究所成立了陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊断中心(简称陕鼓中心)。在经过

三年多的合作研究及工作的墓础上，对透平机组远程在线监测及故障诊断已具有

一定的广度和深度。陕鼓中心不仅有中心的硬件设备、软件系统，陕鼓中心还拥

有专家诊断及专家建设群体，并且建立了对用户透平机组运行、维护、修理的管

理体系。

1.1 陕鼓中心、用户现场透平机组的基本工作原理

陕鼓中心的主要硬件设备及软件系统有：监测及故障诊断中心RMD8000

系统和在用户现场的在线监测及故障诊断系统S8000。S8000系统由用户现场的

NET8000、WEB8000组成，S8000和用户局域网组成本地监测网络。用户本地监测

网络和监测中心的RMD8000通过INTERNET网组成一个完整的远程监测及故障诊

断网络。用户S8000系统监测数据可通过用户局域网上传到INTERNET网，传送

回陕鼓中心。陕鼓中心采用专用4M光纤从INTERNET读取数据。

1.2 陕鼓中心的总体结构及简要说明

从陕鼓中心总体结构图(图一)上可简要看出陕鼓中心包括：中心的在线监

测系统、中心的诊断系统、中心的远程动平衡、中心的管理系统。在陕鼓中心多

个系统共同工作下，外围还有：陕鼓试车站试验台远程在线监测及故障诊断系统，

主要做陕鼓出厂设备在试车站试车的监测及故障诊断分析；深圳创为实旋转机械

远程在线监测及故障诊断分站，主要辅助陕鼓中心的监测及故障诊断分析；西安

交大诊断分站提供陕鼓中心故障诊断分析的理论依据及理论研究。用户现场的

S8000就是陕鼓中心对用户现场透平机组进行24小时在线监测及故障诊断的系

统。

陕鼓中心多方面的工作，就是要提供给用户透平机组24小时的在线监测

及故障诊断，对用户透平机组出现的故障及潜在型故障进行早期预防和及时诊断

及排除。

1.3 用户现场的S8000硬件基本结构及简要说明

从用户现场的S8000硬件基本结构图(图二)可看出，用户现场的S8000

由WEB8000服务器和NET8000组成。每个用户配置一台WEB8000(不论用户配置

多少NET8000，仅需配置一台WEB8000)，用于由NET8000采集数据的处理、管理

和图谱分析。WEB8000服务器预装了操作系统、数据库和服务器管理软件。

待监测机组(已经安装振动探头和键相探头)配备NET8000现场监测站，每

台NET8000可以监测轴振动24个，键相位4个和轴位移及通过硬连线接入的温

度、压力、流量和负荷等静态量信号12个。另外通过MODBUS通讯得到的温度、

压力、流量和负荷等过程量信号256个。由于NET8000受采集信号的距离影响，

用户分散的机站应分别配置NET8000现场监测站。

WEB8000和NET8000可通过设备本身的端口与企业内的局域网相连，厂内

的任何计算机通过授权密码均可以对机组实施在线监测，并且该计算机无须安装

任何用户端专用软件，仅打开IE浏览器(微软附带)即可。

1.4 S8000的系统图谱分析功能

S8000系统有三类25种图谱分析功能，其中常规图谱13种，启停机专用

图谱5种，统计报表及日记7种。

1.4.1 常规图谱

机组总貌图、单值棒图、多值棒图、波形频谱图、轴心轨迹图、振动趋势

图、过程振动趋势图、极坐标图、轴心位置图、全息谱图、多频谱图、多轴心轨

迹图、工艺量频谱瀑布图。

1.4.2 启停机专用图谱

转速时间图、Nyqusit图、波特图、频谱瀑布图、级联图。

1.4.3 统计报表及日记

机组运行统计、振动参数列表、过程量参数列表、振动报警日记、过程量

报警日记监测报表、系统日记系统可进行总振值、一倍频、二倍频、三倍频、可

选倍频及残振等的分频矢量监测采集，并区分偏差报警、跳变报警和渐变报警。

通过高速采集模块实现包括同一轴系上不同振动信号的并行采集，以及轴

位移与温度、压力、流量和负荷等过程量信号的并行采集。与转子同步的整周期

采集，根据机组转子的旋转速度进行振动量的采集。转子每转一周，对每个振动

测点采集固定数量的数据；每次采集的起始点由键相信号来决定，使每次采样所

得数据有相同的相位基准，便于不同历史时刻数据之间的纵向比较。

可以通过标准MODBUS协议与各种控制系统或智能仪表通讯，获取过程量

信息(温度、压力、流量、负荷等)。

自动触发的起停机检测，判断时间<0.3秒，每秒可采集20～50组数据，

并可完成多个机组同时起停机数据的捕捉。

NET8000现场检测站可以直接与本特利、恩泰克、申克等其他品牌的传感

器或二次表连接，采集振动、位移、键相位和转速等信号。

1.5 数据存储功能

S8000系统采用“灵敏监测”技术，将任何测点超越了由自学习得到的检

测门限值的“事件”记录下来。一旦“事件”发生，系统自动存储机组所有测点

的全部数据，(包括：机组振动参数、过程参数、机组事件日记)。

S8000系统历史数据的存储采用定时存储与“事件”存储双驱动，中心服

务器双硬盘热备份。

黑匣子存储功能，可以在信号高高报警时，完整复现故障前后的数据。

WEB8000可以存储5～8年的历史数据，并可提供多种时间间隔的历史数

据回放方式(短时、时、日、周、月、年和五年)。

2 陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊断可适用的透平机组

陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊断系统可适用陕鼓生产和成套的各

种类型的透平机组，可在线监测及故障诊断硝酸四合一透平机组；硝酸三合一透

平机组；燃汽、蒸汽联合循环发电透平机组；治金的高炉煤气余压回收发电透平

机组；高炉鼓风透平机组等。陕鼓现在出厂的主力机型上都集成了陕鼓旋转机械

远程在线监测及故障诊断系统，这一系统由陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊

断中心管理。以硝酸四合一透平机组为例，下面是硝酸四合一透平机组键相位、

振动、轴位移各测点的布置图。

从上面图三的各测点的布置图上可知，硝酸四合一透平机组的四大机组上

可监测轴振动16个，齿轮箱振动为8个，硝酸四合一整个透平机组可监测轴振

动24个。在高速轴和低速轴可监测键相位2个，高速轴和低速轴的轴位移2个

和通过硬连线接入的温度、压力、流量和负荷等静态量信号总共12个，可充分

的利用S8000系统中1台NET8000的最大监测配置范围，并且可通过MODBUS通

讯得到的温度、压力、流量和负荷等过程量信号256个，这些信号可包括滑动轴

承轴瓦温度；控制参量的静叶角度、输送介质的管道与机组连接处阀门的开度；

介质特征参量的介质包括气体(工作介质)、油(润滑介质)、电(能量介质)，原则

上介质在进、出机组处其特征参量都需进行监测；气体方面有汽轮机、轴流压缩

机、离心压缩机和尾气透平等各段的入口压力、流量、温度、出口压力、流量、

温度；这相当于把和硝酸四合一透平机组运行相关的各种数据进行有效的监测，

并进行实时诊断分析和有效存贮。这些数据在用户现场和陕鼓中心两地都有，陕

鼓中心的在线监测系统、诊断系统、远程动平衡系统、管理系统及中心的诊断专

家、系统建设专家和现场的用户专家可实时的沟通研讨机组

的各种运作情况，可进一步做好机组维修计划制定、机组维修管理等多项工作，

做好机组的运行和维护。

在今年的中心工作计划中，我们面临着有7家用户的硝酸四合一透平机组

和硝酸三合一透平机组进入陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊断中心系统，这

些用户和前期已经进入陕鼓中心系统的硝酸四合一透平机组和硝酸三合一透平

机组的用户将是陕鼓中心重点用户，它们的工作具有共性、可借鉴性，可参考性

等，这对用户的透平机组的运行和维修是非常有益的工作。

3 陕鼓旋转机械远程在线监测及故障诊断中心为用户服务的典型案例

陕鼓、西安交通大学、深圳创为实共同成立专业性从事透平机组远程故障

诊断的研究中心，其宗旨是通过制造厂家、高科技产业研究公司、科研院校的交

流与合作，开展关于大型透平机组的远程状态监测、故障诊断以及智能维护的理

论研究和应用技术推广。面向化工、石化、冶金等国内、外广大用户，提供全方

位的透平机组监测、诊断和指导维护、培训、技术交流等服务，将科研成果转化

为现实的生产力。

在三年多的工作中，中心解决各类故障多项，这里简要的介绍其中的一个

案例。

某钢铁公司的高炉鼓风机组AV71－15轴流压缩机在风机加载到静叶角度

70°以上，突发性联锁停机的故障诊断。

(1)故障表现及初步诊断

某钢铁公司的高炉鼓风机组，从机组机械运转72小时后，风机又运行了

11次，累计运行63小时26分钟。其中有5次报警跳机现象，都发生在风机加

载到静叶角度70°以上。进行了多次的诊断和处理故障仍未消除，在该公司现

场和一所知名大学的诊断报告上都提出：

跳闸的可能造成原因为

*静叶角度增大造成振动幅值的增大，幅值超过报警值而造成停机，停机

时突然卸载造成冲击，引起各零部件振动的突然加大；

*风机传动侧冲击比增速箱冲击慢两个周期，可否认为振动增大由增速箱

引起；

*静叶角度的增大造成了系统各力能、工艺、流场参数的变化，静叶角度

增大70°以上后，某参数突然变化形成冲击，造成振动的增大，超过警戒值，

造成系统停机(该情况的可能性小)。

(2)陕鼓中心诊断的过程

2005年12月15日，“陕鼓集团旋转机械远程在线监测及故障诊断中心”

对上述诊断结果提出疑问，组织了中心成员单位——深圳创为实公司专家去现场

处理这次长达三、四个月存在的突发报警、跳闸、停机问题，并准备采用全过程

跟踪采集及故障实时在线分析处理的办法，处理这种突发报警、跳闸、停机的问

题。

2005年12月20日，中心专家在该公司AV71－15轴流压缩机组现场安装

了大机组在线监测系统S8000。2005年12月21日，对该公司这套机组又进行了

从起机到跳闸停机全过程的实时在线监测。本次在线监测信号从Benlly3500前

面板获取，测点包括振动测点为16点，轴位移为3点，键相为2点，机组测点

具体布置如下图四。

机组开机时间为2005-12-21 9时06分07秒，跳闸停机时间为2005-12-21

11时46分44秒。

机组跳闸停机前后各点振动趋势如下图，图五电机振动趋势，图六AV71

－17两侧轴承的振动趋势。图七齿轮箱低速轴的振动趋势，图八齿轮箱的高速

轴振动趋势。

(3)陕鼓中心现场实时在线监诊断结论

①从图五跳闸停机前后电机振动趋势图，可见电机运行时振动趋势平稳、

无异常，停机时无机械运行异常现象。

②从图六跳闸停机前后AV71-17两侧轴承的振动趋势图，可说明AV71-17

运行时振动趋势平稳、无异常，停机时无机械运行异常现象。

③从图八跳闸停机前后齿轮箱的高速轴振动趋势图，可说明在齿轮箱高速

轴端机械运行振动趋势平稳、无异常，但跳闸停机前后齿轮箱的高速轴YE213A、

YE213B、YE214A、YE214B探头振动趋势有突升的现象，振动趋势突升的现象是

在高速轴从工作转速4606rpm降到转速4521rpm时间时才出现，即跳闸停机前最

后正常工作时间为2005-12-21 11：46：44：293，出现振动趋势突升的现象是

2005-12-21 11：46：44：507时，跳闸停机214毫秒后出现振动趋势突升的现

象。可说明此高幅值的振动并不是齿轮箱机械正常运行时振动超差造成。

④从图七跳闸停机前后齿轮箱的低速轴振动趋势图，可说明在齿轮箱低速

轴端机械运行振动趋势平稳、无异常，但跳闸停机前后齿轮箱的低速轴YE211A、

YE211B、YE212A、YE212B探头振动趋势有突升的现象，但振动趋势突升的现象

是在低速轴从工作转速1500rpm降到转速1425rpm时间时才出现，即跳闸停机前

最后正常工作时间为2005-12-21 11：46：44：293，出现振动趋势突升的现象

是2005-12-21 11：46：44：507时，跳闸停机214毫秒后出现振动趋势突升的

现象。又一次证明此高幅值的振动并不是齿轮箱机械正常运行时振动超差造成。

⑤在齿轮箱出现高幅值振动之前，机组的电机已经离开了正常工作转速，

出现了转速快速下降现象，这一高幅值振动就是由于突然失去动力的原因造成

的。

根据陕鼓中心专家的诊断结果，用户很快的找到了故障产生的原因、排除了故障，

机组很快投入生产运行。

(4)事后建议

在陕鼓生产的主力机型出厂试车时，一定要充分利用配备的“陕鼓旋转机

械远程在线监测及故障诊断系统”，这种大机组在线监测系统，可及时发现机组

的故障原因，并可借助各方专家力量，减少机组调试时间。

4 总结

在陕鼓透平机组上应用的远程监测及故障诊断的研究成果，将有助于及时发

现远程监测运行设备的早期故障，通过诊断确定故障原因，为制造厂和用户提出

解决方案。并根据故障诊断的研究为制造厂改进结构设计和制造工艺提出建议，

全面提升产品的附加值，最终实现对大型透平机组的远程监测、诊断和预测，达

到对设备的智能维护。

陕鼓中心对大型透平机组实施远程监测、诊断，包括定期向用户提供运行

状态分析报告，远程监测、诊断的机组如有异常情况的早期预警。

远程监测、诊断的大型透平机组出现故障时，可提供专家诊断报告、处理

意见以及机组维护、检修计划的建议。

根据产品结构特点远程进行转子动平衡计算，指导用户现场平衡。

建立大型透平机组故障诊断试验站，对各种运行故障可进行模拟试验，提

高监测、诊断水平。

负责对用户S8000系统的安装、调试以及售后服务和后续维护升级工作，

并建立用户运行透平机组设备档案。

为用户提供广泛的大型透平机组监测、诊断和维护培训、事故处理人员以

及旋转机械故障诊断研究生的培训，进一步加强陕鼓中心与用户的密切合作关

系。