浅析燃气轮机热通道部件的损坏资料

1、浅析燃气轮机热通道部件的损坏1 燃气轮机热通道简要工作原理燃气轮机有三大部件：压气机、燃烧室、燃气透平。燃气轮机运行中，轴流式压气 机将空气从大气压力提升到工作压力，送入机组中央环形布置的各个分管燃烧室中，一 部分压缩空气经导流套后在火焰筒端部经一次风孔进入燃烧室，作为助燃空气。燃料经 喷嘴喷入火焰筒，在火焰筒内燃烧加热空气形成高温燃气，流向过渡段。另一部分压气 机出口的压缩空气通过火焰筒的二次风孔进入火焰筒掺冷高温燃气。 然后通过过渡段把 燃气引导至第一级透平的进口， 高温燃气经三级轴流透平由工作压力膨胀到大气压， 在透平内作功。排气则经锥形扩压器后进入余热锅炉或直接排向大气。燃烧室和燃气透

2、 平均在高温坏境下工作。燃烧室将空气在等压条件下加热至给定温度。燃烧室由燃料喷 嘴；导流套；火焰筒； 联焰管；过渡段等部件组成。火焰筒工作条件极为恶劣，在高温、高压的燃烧火焰和热燃气的作用下，承受着高 强度的热负荷和热冲击负荷，有时还有一定程度的机械振动。为延长寿命，火焰筒采用 壁面冷却，沿筒身设计了十几节二次膨胀式气膜冷却，顶部采用鱼鳞孔式气膜冷却，外 有导流套遮热。过渡段的型面变化急剧，在热冲击下易产生较大的内应力，是一个寿命低的薄弱环 节。因易造成应力集中现象，过渡段设计时在型面变化急剧的部位开些小孔，使壁面获 得冷却保护，能消除部分应力。燃气透平进口的燃气初温在 11001200 之间

3、( 9 FA 机组更高达 1327 )，超出材料承受极限 ,因此必须加涂层予以隔热防腐， 同时采用特殊的冷却技术。透平静叶 ( 喷嘴 ) 工作时被高温燃气包围， 一级静叶接触最高温且不均匀的燃气，起动、停机时承 受热冲击最严重。因此静叶采用钻基合金材料制造，表面加涂层并采取冲击冷却、对流 冷却和气膜冷却综合的冷却技术。动叶内部则采用对流冷却。冷却空气从叶根或叶柄流 入，从叶顶流出。静子采用双层结构，外层是气缸，内层由静叶外缘板和护环等组成，中间流通压气 机来气，使气缸与高温燃气隔绝。2 造成热通道部件损坏的原因燃气轮机的热通道部件运行在极高温的环境中。火焰中心温度即使采用低氮燃烧技 术后，绝对

4、温度还能达到 1800K 左右，大大超出金属材料能够承受的最高温度。尽管各 部件均采用了不同的冷却技术，并在工况恶劣的火焰筒、过渡段及透平喷嘴、动叶等热 通道部件上加了涂层，起到隔热和防止氧化作用，并使动静叶片在冷却后的表面温度均 在900以下。但燃烧室内的燃烧情况不可能始终保持设计工况，由于设备的设计制造 原因，环境恶劣、燃料原因、设备缺陷、操作不当，以及检修不当等各种原因，都将可 能造成热通道内偏离设计工况使部件局部金属温度过高、或温差过大，承受过大应力或 交变应力的作用， 造成材料的不同形式的损坏，包括涂层剥落、金属过热、蠕变、热 疲劳、磨损、变形、各类腐蚀及氧化等等。(1) 燃料原因燃

5、料中含有的微粒及微量金属元素等物质， 因过滤器滤芯破损等情况使其进入 燃烧室后，将会对热通道部件产生磨损。有些金属元素还会在高温下对热通道部件金属 材料产生腐蚀，这种情况主要发生在烧重油、原油的燃气轮机当中。原油、重油中会携 带钾、钠、钒等微量金属元素，它们主要以两种形式存在：溶解性的金属化合物；以固 体粒子形式存在的金属锈屑。金属元素的化合物在燃烧时形成的产物，对燃机的热通道 部件会产生腐蚀。而金属锈屑及微粒杂质会对燃料喷嘴和热通道部件造成磨损。燃料中含有在高温环境下能对金属产生腐蚀的物质 ( 污染物 ) 。如有些原油中硫化 氢的含量较高，一些天然气中也可能存在极少量的硫化氢。硫化氢本身具有

6、腐蚀性，会 对燃料管线的相关设备发生腐蚀。硫化氢燃烧后，氧化硫与空气中的盐份发生反应，形 成对热通道部件产生高温腐蚀和低温腐蚀的产物。燃料中存在水分也易造成燃料喷嘴及其前面管线的管道、阀门腐蚀。产生金属锈屑 同样会造成喷嘴的磨损，最后影响燃烧工况的正常。另一方面金属锈屑被带入燃烧室， 造成热通道部件的磨损。天然气中含有各类碳氢化合物， 天然气温度的降低易造成有些碳氢化合物的凝结积 聚。若燃料系统的液体收集器液位过高，油滴将被气流带入燃烧室燃烧。对于以天然气 作为燃料的机组，这是比较危险的 , 因油滴的燃烧相对缓慢，可能会被带到火焰筒尾部 或过渡段中燃烧，而且可能造成油滴的贴璧燃烧，造成火焰筒和

7、过渡段的局部过热，由 于温度的剧烈变化使金属产生蠕变或造成局部涂层剥落， 严重时造成火焰筒尾部和过 渡段的局部烧损。同时温度过低可能造成燃料被加热到着火点温度的时间被加长，也会 造成火焰加长，火焰中心延后，偏离设计工况，也使燃烧室后部部件过热，如过渡段的 过热，长期运行造成烧损。(2) 设备缺陷等引发燃烧工况不正常因喷嘴磨损、 DLN 多级燃料喷射系统控制阀工作不正常、喷嘴前天然气支管泄漏等 原因，以及燃油机组的喷嘴逆止阀前接头漏油，清吹排放小阀误开或清吹支管泄漏等原 因，使各喷嘴间通过燃料量不均匀，使各燃烧室的燃烧工况出现差异，热负荷的不均匀 性使正常运行中不通高温烟气的联焰管中长期流通高温

8、燃气，造成联焰管的过热烧损混合效喷嘴内部旋流器等机械部件的损坏，使喷嘴出口的天然气与空气预混不均匀， 果不好。燃油机组的雾化空气系统工作不正常，使雾化空气压力偏低，还有燃油预加热 的温度偏低，使燃料喷嘴出口的燃油雾化效果不好。它将造成部分燃料进入燃烧室后形 成局部的富燃料燃烧区， 不能及时燃尽， 使着火距离明显拉长， 火焰中心向过滤段后延， 造成火焰筒后部和过滤段过热，引起损坏。燃油雾化效果不佳，还可能引起油滴在火焰 筒中近壁燃烧，造成火焰筒的局部过热。喷嘴异常，喷射角偏移， 也可能造成火焰中心偏斜， 使火焰筒近火侧部分金属过热， 发生蠕变。由于各喷嘴的工作不稳定、不均匀，造成各燃烧室的燃烧工

9、况产生偏差。燃烧的不 稳定使得进入透平的燃气温度场不断变化，使透平的静叶、动叶等金属部件承受交变热 应力的作用，会助长热疲劳，最终产生裂纹。对于烧油的机组，由于雾化空气系统工作不正常，如辅助雾化空气泵工作不正常， 雾化空气管道有漏气现象 。另外，点火系统相关设备不正常， 如控制系统输出卡件故障、 点火变压器故障、点火电缆破损、点火枪进退位置不正常， 可能造成启动时点火不成功， 燃油可能会积存在燃烧通道内，造成燃油在火焰筒后部及过渡段、一级喷嘴上积留，引 发贴壁燃烧将直接造成过热烧损。以天然气作为燃料的机组， 点火时对天然气与空气的混合比有着非常高的要求， 旦计量阀门工作不灵，以及前述的点火设备

10、存在故障，容易引发不能及时点火或点火失 败等问题，造成燃烧通道内可燃气体浓度升高，一旦点着火时造成爆燃，振动很大，将 使热通道部件承受较大的冲击，造成损坏，另一方面也助长高循环疲劳。(3) 运行条件不佳以及操作不当机组运行环境较差。如燃机电厂处于化工区，空气中腐蚀性物质含量较高，在高温对热通道部件产生腐蚀。对于处于空气中杂质如粉尘、盐份含量较高的机组，若因压 气机进气滤网质量较差或损坏等原因，使空气中大量的尘粒、盐份进入热通道，一者对 通道部件产生磨损；其次这些杂质在燃烧区中与氧化硫、钒氧化物等化合生成腐蚀性物 质，对热通道部件产生腐蚀；再者易造成透平叶片等冷却孔流道的结垢。透平的一、二级静叶

11、、动叶片上的冷却气孔堵塞，主要是前述的进气清洁度降低， 在叶片的冷却气孔上结垢，由于冷却气孔较细，结垢引起冷却风流量的减少，使叶片因 冷却效果降低而过热。另一 方面结垢也会引起冷却流道内金属壁面的腐蚀。此外，透 平燃气通道中由于燃料带入的杂质或其燃烧后的生成物在叶片外部大量结垢， 这在烧重 油的机组中表现得相当严重， 可能堵塞冷却气孔 。使叶片的冷却效果变差甚至完全失去， 造成叶片过热。当温度高于 950 时还使金属材料发生氧化。由于燃机的调峰性质，经常启停机和加减负荷，尤其在 AGC 投入时负荷的变化会比 较频繁，由于热通道内温度在不断波动，使金属部件工作温度在一定范围内不停变化， 使金属元

12、件产生附加热应力，其与工作应力联合作用，使金属产生周期性的塑性变形， 同时也会加快金属内部组织结构的变化，出现低循环疲劳裂纹。热疲劳与启、停机循环 的次数有关，且与循环变化速度和幅值有关，机组采用快速启动时，有着较快的点火升 速过程，以及机组跳闸时，都将会在叶片上产生较高的温度梯度，并因此产生较高的热 疲劳。天然气 （ 燃油 ）预加热温度过高，易引起着火点前移，回流区靠前，使火焰筒前端 温度过高；燃料温度过低，则可能造成着火点后移，火焰延后，使火焰筒后端过热。燃天然气机组若第一次点火不成功，可能造成残余可燃气体积存在热通道中，若不 对机组进行充分的冷拖清吹，就马上点火，可能会造成爆燃，引起强烈

13、的冲击。燃油机组在运行中， 若误开部分喷嘴逆止阀前的燃油清吹排放小阀， 将造成对应的 燃烧室内燃料量大幅减少甚至断油，造成燃烧火焰温度场的严重不均匀，也将使连接异 常运行燃烧室的联焰管中长期流通高温烟气，造成联焰管的过热烧损。燃气流场的不均 匀也会助长透平动叶的高循环疲劳。燃烧重油的机组在运行中发生跳闸，因为烧重油的喷嘴逆止阀常有卡涩的现象，此 时若马上进行燃油管线清吹，有可能使轻油进入温度还很高的燃烧室，自动引燃燃油造 成贴壁燃烧，烧损热通道部件。(4) 制造质量、维修不当由于部件在制造时存在质量问题， 可能造成部件在运行中承受不必要的应力， 如材 质不均匀、结构不合理造成膨胀不均，承受热应

14、力。材料的质量不佳使部件在高温环境 下运行一段时间后，出现晶相变质， 使材料的韧性、硬度、蠕变强度降低，甚至出现 晶间裂纹。涂层加工质量不佳，造成涂层的渗透性、粘附性能达不到要求，以及涂层不 均出现裂缝，高温烟气渗入材料基体，造成材料抗氧化、腐蚀能力降低。此外还有部件 在修理中由于焊接过程和焊后的热处理工艺不当使材料产生焊缝裂纹和扩展裂纹。(5) 连带损坏 由于火焰筒、燃烧室的损坏产生金属碎片，随高温燃气气流进入透平通道对透平部 件形成打击，造成透平动、静叶的损坏。火焰筒、过渡段局部裂纹或磨损、腐蚀穿孔，以及透平部件的细小裂纹短时间内对 机组的运行不会产生大的影响 。但一旦裂纹扩展， 以及穿孔

15、的孔径扩大， 将会造成事故。 如透平叶片裂纹扩展可能造成叶片断落引起其他叶片的大面积损坏。火焰筒、过渡段裂 纹的扩展，造成金属碎片掉落，进入燃气通道打击透平叶片。过渡段的大范围穿孔， 一方面可能有金属碎屑被燃气气流带入透平， 冲击透平部 件；另一方面可能造成压气机排气的大量涌入，使火焰筒内高温燃气气流受阻，继续燃 烧时温度急剧升高烧坏整个火焰筒和联焰管，同时使其余火焰筒、过渡段的冷却、助燃 风量减少， 进而引发更大范围的严重烧损事故。3 常见的热通道部件损坏形式及其损坏机理热通道部件的损坏，通常是由多种因素共同作用的结果。损坏的现象也可能是综合 了金属材料的多种损坏形式 。如一级喷嘴可能发生低

16、循环疲劳， 也可能受外物打击损坏， 同时还可能发生高温腐蚀、氧化、应力腐蚀、腐蚀疲劳以及高温蠕变等情况。对于热通 道部件的损坏形式大致可以分成以下几种。（l）外物打击外物打击主要发生在机组首次运行初期和大修后运行初期， 安装时没有清理的固体颗粒如焊渣，铆钉截料，一些维修材料、工具等，被气流带入热通道， 打击热通道部件。运行中由于火焰筒过渡段的烧损以及涂层的剥落， 产生了烧损掉落的金属片以及剥 落的涂层 （ 常 温下脆而坚硬 ）；压气机叶片、火焰筒、透平叶片上产生裂纹并发展也 可能致使金属块掉落，以及安装固定的小件脱落。这些坚硬的颗粒、碎片或金属件都有 可能随着高温高速的气流进入透平通道，成为冲

17、击透平部件的打击物。透平动叶以额定 转速高速旋转，动叶顶部的线速度非常快。当这些坚硬碎片通过时，将对动叶片造成力 量非常大的打击，会出现打击坑、掉块等现象。对于材质的柔韧性较好的部件，因外物 打击而引起掉块的现象相对较少， 但会出现局部变形、卷边 （ 见图 l） 。图 1 动叶受打击出现缺口、变形、卷边此外，前面一级掉落的碎片将会打击后面一级的动、静叶片，动叶片甩出的碎片， 又会高速冲击后一级的静叶造成损坏，会形成连锁反应，造成严重后果。有时叶片上的 裂纹，随着运行时间的增加而扩展， 可能造成叶片大块断落，引发“剃光头” 的重大事 故。（2）低循环疲劳 （ 热裂纹 ）主要是启停机过程、机组跳闸

18、时温度场的快速变化， 频繁加减负荷使温度场不断变 化，以及由于燃烧不均衡使热通道内温度场的不均匀等工况，使金属材料在工作中存在 温度差，因各部分膨胀和收缩的相互约束而产生热应力。当这种温差值周期性变动时， 热应力也随之周期性变动， 同时伴随着弹性或塑性变形， 随塑性变形逐渐积累引起损伤， 最后导致出现裂纹。金属材料承受频繁周期性热应力的作用就会遭到最终导致 “热疲 劳 ”破坏。某些部件如火焰筒上的一、二次风孔周边，透平动、静叶片的根部，转子和 叶轮的键槽或其他缺口，过渡段的支撑件部位等，某些几何形状复杂、截面突变，以及 某些金属壁较厚且不均匀的部位，都会存在应力集中的问题，这将加速导致裂纹的产

19、生 和扩展。热疲劳裂纹发生在金属部件的表面较为常见 , 大多呈龟裂状 （ 见图 2） 。图 2 温差较大及几何变化急剧的部位出现热疲劳裂纹随着机组容量增大，透平缸体增大而加厚， 尤其在缸体法兰附近等处由于机组启 停频繁也会出现裂纹。（3）高循环疲劳 （ 由振动所致 ） 压气机、透平叶片沿圆周方向高速旋转，气流参数沿周向的任何变化或波动对叶片 都是一种非稳定的气流激振力， 这种周期性气流参数变化引起的对叶片的激振力是叶片 的高周疲劳载荷。过渡段从入口的圆型到出口的扇形，燃气气流通道截面的变化复杂， 中间还有气流的转弯，气流在靠壁面处的紊流和局部涡流状态，也会产生气流激振力使 过渡段产生振动，当振

20、动频率与金属材料固有频率一致时还能产生共振，金属材料承受着高频的交变应力，最终导致裂纹的产生，并迅速扩展，发生高循环疲劳（ 见图 3）。图 3 过渡段高循环疲劳损坏情况(4) 过热、氧化 ( 见图 4 、图 5)图 4 静叶排气边过热氧化图 5 叶片冷却气孔氧化 ( 放大图 )由于各种原因引起的热通道部件局部过热，将造成金属部件的蠕变，发生塑性变 形。过热可使金 属材料晶相组织恶化，晶界强度降低，晶相变质。当金属过热时还使金属发生氧化。在高温下当 O2、C02、H20及 H2等气体跟金属表面 接触时，介质的分子就被吸附在金属的表面上，同时分解成原子，然后发生介质原子和 金属原子的化合作用， 在

21、金属表层生成氧化膜 。随着温度的升高 ,材料的氧化速度也会加 快。当温度高于 950 时 ,金属表层的氧化层已不能起到有效的保护作用 ,金属原子或氧 化介质的原子还可以通过氧化膜进行扩散 ,继续进行氧化 。氧化范围包括部件的表层和冷 却孔。热通道部件的表面加涂层可提高其抗氧化性能。铭、铝、锌等金属的氧化膜对金属的保护作用好， 可以阻碍原子的扩散。而钾、钠、 钙、镁等金属表面的氧化物则根本不会起到保护金属的作用。因此合金材料及其涂层的 材质对其抗氧化性能的影响很大。(5) 磨损燃料中的微粒及微量金属元素等物质， 还有来自燃料喷嘴及其前面管线系统的腐蚀 形成的金属锈屑被带入燃烧室，都将造成热通道部

22、件的磨损。主要是在透平叶片的进气边形成垂直撞击，在叶片排气边和凹面范围形成低角度撞击，使金属部件磨损变薄，在 火焰筒、过渡段末端气流速度较快之处形成冲刷， 在过渡段气流转弯处形成低角度撞击， 使涂层及金属件变薄。据有关经验，镍、铁元素微粒对透平热部件的磨损比较严重。（6）变形 （ 见图 6）图 6 火焰筒壁面高温蠕变变形金属材料在高温环境下受到各种应力作用， 会发生高温蠕变，产生塑性变形。这是一种在一定温度和应力作用下，随着时间的增加金属缓慢地发生塑性变形的现象。如 火焰筒鼓痕等现象均是蠕变的结果。金属材料在长期高温下工作时，材料的塑性会有显著下降。长期在高温应力作用下 会发生断裂，表现为晶间

23、断裂 （ 沿晶断裂 ）。另外，当材料承受很大的机械应力并超过其屈服极限时产生塑性变形， 有些部件由 于制造、设计和安装的原因造成膨胀不均和膨胀受阻，材料会承受巨大的应力，使材料 发生塑性变形。在温度不高的场合中或钢材在热脆性温度区间时材料可能发生裂纹，表 现为穿晶断裂。（7）腐蚀 天然气比较洁净，通常不含钠、钾、钒及硫等污染物，所以在燃用天然气的机组中， 透平叶片的结垢情况不严重，腐蚀也很少发生；而重油、原油中会不同程度地携带上述 污染物，因此在烧重油、原油的机组上腐蚀情况比较突出。不过天然气中若含有H2S在燃烧区内与空气中存在的盐份发生化合作用，生成的产物也会对金属部件产生腐蚀。 第 II

24、类腐蚀 （ 低温腐蚀 ）此类腐蚀在 593760 的温度下产生，其特点是没有基本金属暴露区、没有晶间破坏，而出现层状的腐蚀鳞片。钒的化合物在燃烧时产生有腐蚀性的V205，其熔点是675 ，沉积在叶片上对金属材料产生腐蚀， V205在火焰筒的后燃烧区还会与碱或碱化 合物生成偏钒酸盐、焦钒酸盐，熔点都较低 （ 生成的正钒酸盐熔点较高，会形成第 I类 腐蚀），与V205情况相似，处于熔融状态，会附着在叶片表面，对材料产生腐蚀。腐蚀 也可由硫酸钠 （Na2S04） 与合金元素如镍和钴化合生成低熔点易熔化合物而发生。低温腐蚀情况如图 7 所示。第 I 类腐蚀 （ 热腐蚀 ）在 816927 的温度下产生

25、的高温腐蚀， 是一种在有硫酸盐的环境中， 发生的快 速硫化侵蚀，如亚硫酸钠在 884 时熔化，附着在叶片表面，液态硫会腐蚀金属表层 有保护作用的氧化层，硫原子与金属原子会发生反应形成高温腐蚀，特征是产生晶间破 坏，会出现有硫化物颗粒和基体金属的暴露区，如图 8所示。（8）晶相变质 /变脆 （ 冲击韧性降低 ）燃机轮机因为初温很高， 9E机组燃气初温可以达到 1120 上。所以在这么高温的环境下工作的金属部件，对其耐高温性能的要求特别高。透平叶片采用的镍基或钴基合 金，是采用“定向结晶 ”、“同相结晶”或 “单晶合金”技术制造的合金材料，通常称为超 合金。一般在材料中都会加入铬、钽、钨、钼、钛、

26、铌、铝等合金元素。这些超合金材 料具有优良的综合机械性能，具有更优良的耐磨性和热硬性，以及具有特殊的物理化学 性能，如耐蚀性、抗氧化性等。图7 第三级动叶的腐蚀现象图 8 透平喷嘴受高温腐蚀情况但是这些材料的冶炼工艺非常复杂，加工性能较差。在制造过程中若存在冶炼质量问题，如添加合金元素数量不符合要求、存在其他杂质、添加工艺不当等，都可能达不到原来所需的性能，高温和应力环境加大了组织的不稳定性，促使合金元素由固溶体中析出，降低了晶粒强度，使各部件金属材料中的晶相组织恶化，晶界强度降低，晶相变 质，使材料的冲击韧性、蠕变强度、抗疲劳强度降低，抗腐蚀、抗氧化性能出现下降。晶粒间隔是容易产生裂纹的地方

27、，晶界上的析出物 （ 见图 9） ，不论其强度比基体高 或低，均是产生裂纹的根源。晶界上的低熔点夹杂则是造成高温断裂的主要因素图 9 晶界中出现大颗粒碳化物4 热通道部件烧损事故的防范措施(1) 运行监视及其异常的分析处理 燃气轮机运行中，对排气分散度的监视十分重要，通过监测透平排气的温度场是否 均匀来间接监测燃烧室和透平各部件的工作状况是否正常。当透平进口的燃气温度在 11001200 之间，燃烧室、过渡段以及透平前端部件 在高温中长期运行难免会出现各种损坏现象。目前的技术无法直接对其进行监测，燃气 初温也无法直接测量。当各种故障使热通道的燃气温度场不均匀时，如燃烧室、过渡段 破裂引起透平进

28、口燃气温度场不均匀，都会引起透平的排气温度场的不均匀，因此，可 以通过仔细测量排气温度场的均匀程度来间接判断燃烧是否正常，以及火焰筒、过渡 段、透平部件等是否正常9E 机组在排气室沿圆周方向布置了 24 根排气热电偶，测量燃机沿圆周方向不同位置的排气温度。通过计算各测点中的最高读数与最低的三个读数的差值，得出第一、第 二和第三排气分散度。燃烧监测保护就是通过将各实际排气分散度与允许的排气分散度 值进行比较，并判别排气分散度最低几点温度测点是否相邻，来判断机组热通道是否存 在故障。排气热电偶也会损坏， 当某一热电偶故障时， 该测点的显示温度将变为 118 OF，第 一分散度就会变得很大。因此，

29、当 Sl 5*Sallow 时控制系统会发出热电偶故障报警。 为了防止误动，燃烧监测保护动作跳燃机的条件比较复杂，有三种情况可以引起机组跳 闸，此处不再赘述。当机组处于变化工况运行时，因燃料量在调整中，此时燃烧工况可能不稳定，必然 会引起透平的进、排气温度场处于暂时的不均匀状态。因此控制系统会在这种过渡时期 将燃烧监测保护退出，以防误跳机组。通常在加减负荷时，燃机的控制系统会将计算所得的允许排气分散度 Sallow 值 (TTXSPL) 再增加 200OF，使燃烧监测保护暂时失去作用。不过设备工作状况良好时， 实际的排气分散度变化幅度并不大，通常增大的数值都在10 OF以内。机组在低负荷时排气

30、分散度相对较低，通常在 3040 OF范围，烧天然气的机组分散 度值还会更低，随着负荷的升高分散度也会适当地增大，但在 BASE LOAD 稳定时一 般也会在 50OF以内。在加减负荷的过程中， 因燃烧工况处于变化中， 分散度相对较大， 允许分散度的值大致会在 120130 OF范围。根据经验，当热通道初期损坏， 如火焰筒、 过渡段局部烧穿一二个掌心大小的洞时，分散度也就只有十几个华氏度的增幅，因此燃 烧监测保护的设置不能在事故的初期发挥作用，只有当火焰筒、过渡段较大面积烧毁， 或透平静叶、动叶出现断裂损坏等较严重的情况时才能发挥作用所以运行中对于分散度的变化要引起足够的重视。当发现相同工况下

31、，分散度比平 时高出许多， 或在稳定运行中分散度突然升高 （15OF以上 ），就要及时进行分析 、处理。通常若由于热通道部件的损坏而引起温度场的变化，在第一分散度发生变化时，第 二、三分散度也会跟着变化。因为温度场的变化，出现高温区或低温区时，沿排气室圆 周布置的排气热电偶在相邻的区域内测量的几个测点，其参数肯定同时发生变化。当出 现这种情况时就必须引起充分重视，须认真分析机组产生异常情况的原因，必要时安排 停机检查。若出现单个热电偶显示温度为 -187OF，则是热电偶开路所致，不影响机组的安全运 行，分散度保护仍可继续发挥作用。若出现 1 号 12 号热电偶或者是 13 号 -24 号 热电

32、偶的参数多个或全部出现异常变化， 则可能是连接控制系统与排气室各排气热电偶 的两根补偿电缆之一出现问题，比如烟道膨胀节漏烟， 高温烟气烧灼甚至烧损电缆， 以及电缆受机械损伤等情况，均系热工测量上的问题，不必怀疑热通道部件是否存在损 坏现象。若己引起机组跳闸，则对热电偶或补偿电缆进行处理后，即可恢复机组运行。对于烧天然气的机组，若出现分散度异常，且有轮机间内可燃气体报警，则可能是 某喷嘴前天然气支管泄漏引起该燃烧室燃料量偏低所致， 使温度场沿圆周上出现局部低 温区。以天然气作为燃料的机组， 在轮机间内均有可燃气体测报仪，当其报警时，可 通过便携式可燃气体测量仪器检查轮机间内的可燃气体浓度， 以确

33、证是泄漏还是探头误 报，这具有一定的风险，但并不危险，在进行检测时工作人员应当取掉火种，避免使用 铁器工具。当可燃气体超标，保护装置动作使机组跳闸时，则应保证机组的可靠停运。 然后查找燃料管线漏点，进行处理。对于燃油机组应密切监视各燃料喷嘴前压力均匀，无偏差。当出现压力异常大幅度 地升高，可能是喷嘴前燃油逆止阀卡在关闭位置，过高的压力可能造成燃油管线接头漏 油，因此应根据情况停运机组。若压力偏低，可能是逆止阀内弹簧失去弹性所致，也可 能是燃料喷嘴有缺陷，如缺口、裂纹等，还有可能就是燃油管线有泄漏 ( 这种情况的 可能性较小，可通过运行中检查发现 ) 。此时应加强监视排气分散度的变化情况，只 要

34、分散度没有出现明显的变化，机组可以继续运行，到停机时再检查逆止阀和喷嘴。可 通过打压试验检查逆止阀的开启压力是否正常，喷嘴解体后目视检查即可。(2) 避免运行不当造成热通道部件的烧损事故 天然气中含有的碳氢化合物凝结物，需通过液体收集器予以排除。天然气温度的降 低易造成油气的凝结 , 因此要保证天然气的合适温度，减少碳氢化合物的凝结、积聚， 要经常监视液体收集器的正常液位，不能过高，避免油滴被气流带入燃烧室燃烧。天然气中的水份也应通过液体收集器被清除，防止造成燃料喷嘴及其前面管线的腐 蚀，使金属锈屑被带入热通道。天然气含有的微粒及微量金属元素等物质， 需要燃料过滤器予以滤除， 监视过滤器 运行

35、中差压不能太高，根据情况及时更换滤芯，或者定期更换滤芯。防止滤芯破损使少 量金属元素微粒及杂质进入燃烧室。燃料中的硫化氢是有害物质。当含硫时，应更加重视压气机进气过滤系统的正常运 行，要根据压差增大情况，及时更换空气滤芯，使其能有效滤除空气中的杂质。减少燃 烧时硫化物盐类的生成则可减弱对高温部件产生的热腐蚀。对于燃油机组，因为有流量分配器，各喷嘴燃油流量基本稳定。当发现喷嘴前各压 力有偏差时应查明原因，若喷嘴逆止阀原因，对温度场的影响不会很大；对于有些喷嘴 内部故障如油嘴裂纹或雾化不好则将会产生较大的影响； 若是燃料喷嘴有机械损坏引起 工作失常，对火焰筒、过渡段及透平部件的影响比较大，温度场将

36、出现较为严重的不均 衡。此时要加强对排气分散度的监视，若分散度有明显上升，或发生突变，则应及时停 运机组，对相关设备解体检查，对有缺陷的设备进行更换；若分散度无明显变化，可等 到停机时或机组水洗时对压力不正常管线对应的喷嘴逆止阀或燃料喷嘴进行解体检 查、处理。当燃油机组发生点火不成功时， 可能有燃油积存在燃烧室的低点， 所以不宜马上再 点火，一方面要确保启动失败排放阀的畅通；另一方面由于点火时热通道部件温度还不 是很高，可对燃机进行冷拖，手动开启 88TK 通风，充分排出油气。同时需检查启动 失败排放阀是否畅通，冷拖时可能有油或油气排出，说明排放阀畅通。若确证有大量的 点火燃油进入热通道，如发现透平缸中分面有油渗出等情况，则可直接考虑将燃机进行 水洗，冲净热通道的积油，再考虑启动。燃烧重油的机组在运行中发生跳闸，最好不要马上进行燃油管线清吹，以免使轻油 进入温度还很高的燃烧室被引燃，造成热通道部件烧损。尽量等到热通道部件温度下降 一段时间后再进行燃油管线清吹。在这段时间要尽量保持辅机间内有关燃油管线的温 度，以防重油结渣。若在进行燃油管线清吹时发现烟囱有黑烟冒出，则必须立即停止燃 油管线清吹，并对燃机实行冷拖，同时手动开启 88TK 通 风，对其进