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1、燃气轮机运行要点分析陈红官中国华电集团公司动力技术研究中心杭州310012【摘要】随着我国能源政策的调整，天然气得到了大力利用，四气东输、海气、进口 LNG 等项目的齐头并进，使得我国的燃气轮机联合循环发电机组得到了的迅猛发展。在近几年内， 一下子会有几十台先进的燃气轮机联合循环发电机组投入商业运行，但在我国在这方而的人 才储备和运行维护的经验还不是很多，在此就燃机联合循环发电机组中燃气轮机特有的运行 和维护要点以及各系统常见的故障进行简述，以期对同类机组有所借鉴。【关键词】燃机运行分析0、概述联合循环发电机组就是由燃气轮机、余热锅炉和汽轮机联合组成一套发电机组。首先由 燃气轮机的压气机吸入空

2、气，经过压缩后进入燃烧室，油或气体燃料喷入髙压高温的压缩气 体中进行燃烧，产生髙温高压烟气进入燃气轮机透平做功，驱动外部负载。燃机透平做完功 后排气还有较高的温度，为利用这废气里的热能就把燃机的排气引入余热锅炉，利用燃机的 高温排气产生蒸汽，蒸汽进入蒸汽轮机透平进行做功，蒸汽轮机可单独驱动外部的负载现成 多轴系布置或和燃机共同驱动外部负载形成现今髙效流行的单轴布置。根据对以往燃机机组 运行维护的经验，分主要系统就燃机联合循环发电机组中燃气轮机特有的运行和维护要点以 及各系统常见故障进行简要叙述：1、燃机的进、排气系统由于燃气轮机性能和可靠性基本取决于燃机进口空气质量和淸洁度，空气质量差会引起

3、压气机结垢，空气流量就减少，效率降低，压比变小，这些就直接导致了燃机出力下降，热 耗上升，燃料消耗量增加，所以燃机进口需要十分淸洁的空气，空气滤网（配备空气滤网反 吹装巻）就承担了空气的滤淸任务，同时在燃机的进气口还有挡雾板、滤网后还有消音器， 有的还选装抽气进口加热系统或增装了进气冷却系统。这些是燃机安全稳泄运行的保证，但 是在运行和维护中也就会带来诸多不稳泄因素，尽管进气滤网有反吹系统，但时间一长，滤 网上的积灰因空气总有湿度而变的粘结无法吹尽，特别是老厂扩建燃机项目，老厂的煤灰尘 和烟囱的飞灰被吸入后，都会加剧进气滤网透气性变差、压差增大，压差超过一泄值滤网也 就失效了。滤网的使用寿命一

4、般也就45千小时左右，所以在适当的时候要提早准备好备 用的进气滤网，更换滤网工作较简单，时间也不长，十来人一个早上的功夫就完成。一旦出 现进气滤网压差高报警后，要加强运行监视，控制机组的负荷，不至于因负荷增大而导致进 气压差继续增大而引起燃机自动停机或跳闸。对于进气滤网的反吹空气处理系统，所用的是经过冷却、干燥、除水后的压气机排气， 这里的干燥除水最最关键，一旦除水不尽而进入就会把水喷上滤网，加速滤网的失效，所以 在平时要加强系统的检查，主要对干燥塔和疏水电磁阀的检查。要保证反吹空气的压力、流 量运行正常。就对进气滤网的反吹效果而言，在停机期间对进气滤网进行反吹，效果最好， 这点可以通过技改如

5、接上一路压缩空气就可以达到。同时特别一点要注意的就是一旦滤网上 粘上含油灰尘，滤网的使用时间就会大幅度减小，根据目前一些新建燃机的运行情况，滤网 的使用寿命过于短只有23千小时，其中的原因还有待进一步调査。进气系统最外层面的挡雾板是塑料制品，对其的积灰的情况要左期进行检查，一旦发现 枳灰过多，停机时可以直接用淸水加以冲洗。燃机的髙温排气进入余热锅炉来产生蒸汽，但燃机的排气温度较髙（E级达到520C, F级超过600C）,而且烟气的风速很髙，对烟气过渡段以及锅炉的内壁衬板会有很强的冲刷 力。一旦衬板有所松动，燃机水洗时的排水会进入，水就会影响衬板下而的保温材料，保温 材料就会被吹走，衬板就会更加

6、松动，有的甚至会被高速烟气吹起，引起连锁反应，衬板会 越来越多被吹起。高温的烟气同时也会对烟道的膨胀节带来很大的影响，膨胀肖的寿命会大 受影响，膨胀节一日.破裂就会引起漁漏。2、压气机对压气机威胁最大的就是喘振，现在的压气机在防止喘振方而采取了可转导叶、多级放 气等有效的措施，所以一般情况下压气机的喘振是不会发生的，但是燃机时间运行一长后， 压气机也会有所磨损，压气机的实际喘振曲线就会有所改变；另外，如果燃机的启动控制系 统在启动过程中出现了启动系统或转速控制故障的时候也就有可能发生喘振。压气机发生了 喘振现象后，燃机要立即手拍跳闸，而后要仔细检査压气机，只有彻底查明并消除发生喘振 的原因，才

7、能投入运营。为防止压气机的喘振而采取的放气法，在启动的时候,防喘放气阀到一沱的转速时关闭, 如果有防喘放气阀没有关闭燃机不会跳闸，而在停机过程中降到一宦转速时，防喘放气阀要 全部开启，此时如果有1只没有开启，燃机就会跳闸。而防喘放气阀是通过一只电磁控制阀 来控制的，所以要保证防喘放气阀的正确动作，就要保证这一系统全部要工况良好，包括电 磁控制阀以及防喘放气阀的位宜变送器等。通过可转导叶控制的要保证可转导叶的液压油压 力，充N：蓄能器的压力要在限左范用之内，机械方而基本不会有故障，角度变送器要标泄 正确，发现有漂移要及时重新标泄。3、燃料及燃烧系统目前燃机主要有燃用气体燃料的燃机（下称燃气机）和

8、燃用油料的燃机（下称燃油机）, 两者的燃烧系统有所不同，燃用油料时需要雾化空气、燃油流量分配器等，有的燃机是可以 燃用双燃料的，可以进行在线切换。目前国内的燃油机很多，燃油机岀现的问题也很多，主 要是汕料的粘度大，杂质多，经常会出现流量分配器卡涩：燃油管路结垢；燃油截止阀泄漏： 雾化空气泵故障：主燃油泵有的是用机械密封，机械密封磨损后燃油就会进入主燃油泵的轴 承润滑油室。燃油机对于燃油的品质有着十分严格的要求，进入燃机的油料必须经过脱水， 除盐，碱金属元素要满足要求（Na+Klppm）, 般采用静电法或离心法对燃油进行除盐处理, 燃汕批次的更换对处理出力的影响很大，特别对调制重油的处理，油处理

9、的处理出力的不稳 定及燃油的存储库容不足会对燃机的运营，产生影响，尽疑提前做好准备避免因燃油存量不 足影响燃机的发电负荷率。在燃油前宜系统中有多级目数不同的滤网，一般前而的滤孔较大 为40目，后而滤孔为10目，这样就会导致后面的滤网切换十分频繁，滤网切换存在较大的 事故隐患，切换时压力波动大燃机会跳闸；天气冷时滤网切换时由于滤筒内的积有冷油，一 旦切换过快会引起燃机进口油温下降引起跳闸。所以可以对滤网的目数进行调整，把前而的 滤网目数降低，以减轻后而滤网的切换压力。要在点火前认真检查燃油截I匕阀的泄漏情况， 如果泄漏较大的，要加以更换，燃油点火不成功的次数也较多，一旦不成功，要认貞检查事 故泄

10、汕阀的汕流情况，防止汕积存在燃饶室内烧毁燃烧室。燃油机组的余热锅炉受热而的吹 灰工作要加强，锅炉吹灰时的排烟十分黑，严重影响到周围的环境，对燃油机的吹灰时期烟 气的处理还有待进一步研究，寻求处理方法。对于燃气机燃用的是气体燃料，与油大不相同，燃气的威胁就是燃气泄漏会有爆炸的危 险，国内外都有过这样的事故发生过。由于燃气要比油品质要好的多，所以燃烧的情况明显 要比燃油的好。在目前单燃料的燃气机，把本用于液体燃料的喷嘴用压气机排气进行冷却， 对燃气管道配备了清吹功能，保证淸吹十分彻底。在对燃气设备进行检修维护前，对燃气管 适的淸吹气体巻换工作也要做得十分到位。对燃气系统而言，阀门以及法兰结合面的泄

11、漏情 况较多，如燃气温度变化大会引起热胀冷缩导致法兰而泄漏，在运行的管理上就要加强巡回 监测，在一些燃气调节阀的检修上，由于阀门的装配要求很高，对细节问题要求非常严格， 一些主要阀门的泄漏就很难处理，垫片密封圈也基本是一次性的。燃气轮机的燃烧系统一般配备火花塞，火焰探测器。火花塞的连接电缆线由于长时间在 高温的空间内容易老化，一旦电缆现老化破裂，破裂处就会对附近的金属体发电，致使点火 可能不成功。火花塞岀现故障点火就会不成功，而如果火焰探测器出现了问题，就要威胁到 燃机的运行。尽管燃机有多只火检冗余配豊，在燃烧保护上也设计了火检的排错冗余功能， 火检是通过紫外线来判左是否有火，多方而的原因如火

12、检前而的窗口收到污染，紫外线进入 量少了，少到一左的程度，火检也就认为燃烧熄火了，所以对燃机进行离线水洗应该对火检 的前窗加以隔离避免受到水洗污染；又如火检的电源故障也直接反映到火焰的能值判断上。 如果确认是火检本身的问题，或如果火检的能级刚好在设左值附近波动时，火检的判定输出 就会0和1跳动，也会出现频繁的火检报警，在实际运行中可以把故障的火检进行强程剔除, 等到停机后再进行维修。4、燃机透平压气机的排气进入燃烧室，经过燃料燃烧加热，成了 1200多摄氏度髙温的烟气，进入 透平做功。透平的第一级喷嘴，第一级动叶都处于这高温环境中，叶片的冷却最重要，在正 常情况下，设汁好的冷却方式加上叶片表而

13、的隔热涂层能很好的满足叶片的冷却要求。日常 运行中对叶片影响最大的就是燃机的点火和跳闸，也就是一个骤热骤冷过程，对叶片的热冲 击最大，叶片表而会出现裂纹，也会导致叶片表而隔热涂层的脱落，一旦涂层脱落叶片也就 无法抵挡过千摄氏度髙温的烟气了。平时对喷嘴和叶片进行检查时要仔细观察叶片表而裂纹 的纵横，多少，长短，是否贯穿等关键指标，也可以据此向设备厂家进行咨询。对于燃油机, 由于燃料的影响，喷嘴和叶片上的结垢较多，对叶片的观察会有一左难度。喷嘴和动叶片的 寿命一般都有一立的规左，到时就必须加以维修和更换，喷嘴和叶片的裂纹和涂层经过修补 重新喷涂后可以再次利用。点火次数和跳闸次数是对叶片进行寿命计算时的2个关键因素， 设备厂家会提供详细的维护时间间隔计算公式，根据公式计算而得的当量工作时间来判断大 小修的时间。燃机透平缸也会因加机频繁启停及运行工况的剧烈变化而引起变形，会导致缸体的结合 面分离而使得高温烟气外漏，进而引发苴他的问题，高温烟气的泄漏会加快一些漏气点附近 仪控电缆线的老化破损，严重时会使大把一起的电缆线绝缘损坏引起短路。如果漏气进入#2轴承腔室的，会引起轴承金属及润滑油温度升髙，严重的时候就会引发燃机跳闸，润滑油 的品质也会因髙温而受到破坏。5、结束语以上仅对燃气轮机联合循环发电机组中的燃汽轮机一些运行要点进行了简要阐述，对 联合循环而言，余热锅炉也有一泄的运行