燃气轮机运行维护基础知识手册

燃气轮机运行维护基础知识手册一、燃气轮机概述燃气轮机是以燃气为工质的旋转式动力机械，通过燃料燃烧产生的高温高压气体驱动透平叶轮旋转，将热能转化为机械能。它广泛应用于电力发电、油气输送、船舶动力、工业驱动等领域，具有启动快、效率高、污染小、布局灵活等特点，是能源领域的核心动力设备之一。二、燃气轮机运行原理（一）工作循环燃气轮机遵循布雷顿循环（BraytonCycle），包含四个核心过程：压缩过程：压气机通过叶轮旋转吸入并压缩空气，使空气压力和温度同步升高；加热过程：压缩空气进入燃烧室，与燃料（如天然气、轻油）混合燃烧，生成高温高压燃气；膨胀过程：高温燃气进入透平推动叶轮旋转做功，燃气压力和温度随之降低；放热过程：透平排出的废气（温度仍较高）可通过余热锅炉回收热量（联合循环系统），或直接排入大气。（二）核心部件功能压气机：由静叶和动叶组成，通过“动叶加速-静叶扩压”的方式压缩空气，为燃烧提供充足的氧气和压力；燃烧室：实现燃料与空气的均匀混合、稳定燃烧，需保证火焰稳定、燃烧效率高、出口温度场均匀；透平：利用燃气的膨胀功驱动叶轮旋转，同时带动压气机和负载（如发电机、压缩机），其叶片需承受高温、高压和高速气流的冲刷。三、日常运行管理（一）启动前检查1.设备外观：检查燃气轮机本体、管道、阀门无泄漏、变形，保温层完好；2.润滑油系统：油位在正常范围，油质无乳化、杂质，油泵、冷却器、过滤器工作正常；3.燃料系统：燃料压力、流量稳定，阀门开关灵活，泄漏检测装置无报警；4.电气系统：控制柜电源正常，仪表、传感器显示无异常，联锁保护功能试验合格。（二）启动操作要点1.暖机阶段：按规程控制升速速率，避免金属部件因温差过大产生热应力；2.点火与升速：确认燃烧室点火成功后，逐步提升转速至额定值，过程中监控振动、温度参数；3.并网/带载：发电机并网时需同步转速、电压、相位，带载速率应匹配设备热容量，防止负荷突变。（三）运行参数监控温度：透平进口温度（TIT）、排气温度（EGT）需在设计范围内，温度场偏差应≤5%；压力：压气机进出口压力、燃烧室压力需稳定，压力波动超10%需排查；转速与振动：额定转速波动≤±1%，轴承振动烈度≤4.5mm/s（ISO标准）；燃料与空气：燃料流量与空气流量的配比（空燃比）需匹配，保证燃烧效率。（四）负荷调整原则升负荷时，先增加燃料量，再同步调整压气机导叶开度，保证空燃比稳定；降负荷时，逐步减少燃料量，避免透平温度骤降导致热应力；变负荷速率≤5%额定负荷/分钟（具体依设备型号调整）。四、维护要点（一）日常维护（巡检）1.外观与泄漏：检查管道、法兰、密封处无燃气、润滑油泄漏，本体无异常声响；2.润滑系统：油位、油温、油压正常，过滤器压差≤0.1MPa（超限时清洗/更换滤芯）；3.辅助系统：冷却水泵、燃油泵运行正常，控制系统指示灯无报警；4.仪表与联锁：定期校验温度、压力传感器，试验紧急停机联锁功能。（二）定期维护维护周期主要项目--------------------每日油位检查、设备清洁、参数记录分析每周过滤器排污、冷却水质检测、点火系统试验每月润滑油质检测（水分、粘度）、执行机构灵活性检查每年压气机/透平叶片检查（无损探伤）、燃烧室积碳清理、轴承间隙测量（三）润滑管理油品选择：采用燃气轮机专用润滑油（如ISOVG46/68），满足高温抗氧化、抗泡沫要求；更换周期：根据油质检测结果（如酸值≥2.0mgKOH/g、水分≥0.1%）或运行8000小时更换；油质监测：每月取油样，检测粘度、水分、颗粒度（NAS8级以内为合格）。（四）清洗与除垢压气机清洗：当压气机效率下降10%时，采用在线水洗（低负荷下用除盐水喷淋）或离线清洗（解体后用清洗剂浸泡）；透平清洗：透平排气温度偏差超8%时，停机后用高温清洗剂清洗叶片积垢（如硫酸盐、钒化物）。五、故障诊断与处理（一）启动失败原因：燃料供应中断、点火器故障、压气机喘振；处理：检查燃料阀开度、点火电极间隙（2-3mm），手动盘车排除压气机积灰卡顿。（二）振动异常原因：转子不平衡、对中不良、轴承磨损；处理：进行动平衡试验（加装平衡块），重新校正联轴器对中（径向偏差≤0.05mm），更换磨损轴承。（三）排气温度过高原因：燃烧器故障（火焰偏斜）、冷却空气不足；处理：检查燃烧器喷嘴（疏通堵塞），清理透平冷却空气通道。（四）出力下降原因：压气机积灰（效率降低）、透平叶片积垢（通流面积减小）；处理：清洗压气机/透平叶片，更换低品质燃料（如降低燃气中硫含量）。六、安全规范（一）运行安全严禁在高温部件（如透平缸体）附近长时间停留，接触时需戴隔热手套；燃气泄漏时，立即关闭气源，启动通风系统，禁止明火作业。（二）维护安全检修前执行“断电、挂牌、上锁”，验电确认无残留电压；高空作业系安全带，动火作业需办理许可证，配备灭火器材。（三）应急处置火灾/爆炸：切断燃料供应，启动消防系统（CO₂或干粉灭火器），疏散人员；燃气泄漏：关闭气源阀门，开启门窗通风，禁止开关