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1、燃机故障诊断及运行维护技术简析 摘要：随着我国经济建设的快速发展，渐渐地提出了节能减排的政策号召，主旨是节约能源，削减对环境造成的污染，降低企业运行成本，改进能源的利用。在这种形势下，燃机作为新型的动力设备，在电力行业中已经得到了广泛的应用。热电厂同时肩负着发电和供热两项重任，所以锅炉的容量较大，由此燃机的功能得到了较好的发挥。在日常运行的过程中，燃机会因为受到各种因素的影响而出现故障，影响到热电厂的正常运行，所以须要加强对燃机的故障诊断和维护。 关键词：燃机；故障诊断；运行维护 引言 燃气轮机作为一种新型动力能源设备，因其自身所产生的热效率比较高，且污染小，在实际操作中相对比较平安，因此被人
2、们普遍所关注。随着科学技术的不断创新与发展，燃气轮机被应用于各个行业之中，从高科技的航天航空产业到电力发电部门，以及在交通运输领域中，燃气轮机所发挥的重要作用都将是无可替代的，对国民经济建设发展有着主动的推动作用。但是与此同时，燃气轮机因其构造困难，不仅仅须要在运用的过程中投入大量的人力、物力、财力，更须要专业的技术人员对其进行操作，这样才能有效避开平安事故的发生。文章主要就燃气轮机高温部件的损伤机理及其故障进行了简要分析，并提出了相应的运行维护技术。 一、高温部件损伤机理及其故障类型 （一）、损伤机理 燃机高温部件的基体材料是镍基或钴基奥氏体合金钢，在火焰筒和过渡段内壁、透平第1级和第2级动
3、叶片与静叶片表面有高温抗氧化和热障涂层（TBC）。燃机高温部件的主要损伤机理是热疲惫、蠕变、氧化和腐蚀。 1.热疲惫 热疲惫主要是指燃机中的部件在受到热应力改变时，对零件材料产生的破坏现象。出现热疲惫主要是和燃机的运行程序有肯定的关系，在燃机启动、加速、升负荷、降负荷以及停机的过程中，所产生的温度改变都会对零件产生不同程度的损坏，对于高温部件尤其明显。燃气透平叶片经受高温的重要区域，在点火以及升负荷的过程中，因为在叶片的边缘首先受到进气侧的影响，所以温度上升较快，叶片就会产生压缩应变，而当停机时，进气侧的冷却降温会导致叶片温度隧然下降，所以在叶片边缘会产生拉伸应变，在这种循环状态下，透平叶片就
4、会出现裂纹，长此以往，裂纹面积不断扩大，严峻时就会导致叶片断裂。 2.蠕变 燃机高温部件在高温环境中的长期运行使其发生蠕变。部件基体材料长期工作在高温环境下，金相组织渐渐改变，晶界弱化，材料长久强度和抗蠕变性能明显下降，出现塑性变形。 3.氧化和腐蚀 燃机高温部件的涂层在高温环境下氧化、侵蚀、裂纹、剥落，使得基体材料暴露在高温环境下，产生氧化、烧蚀与腐蚀。 （二）、高温部件的故障类型 1.危急性故障 这类故障一旦出现，发展极为快速，在较短的时间内高温部件就会损坏或断裂而造成严峻事故，如透平动叶出气边裂纹、叶身下部横向裂纹等。 2.稳定性故障 这类故障出现后，可以稳定下来，不接着发展，或者缓慢发
5、展；有时可长期存在于高温部件中，不会产生损坏或断裂，如透安静叶的叶身裂纹和出气边裂纹等。 3.过渡性故障 这类故障出现以后，起先发展较为缓慢，但是发展到肯定的阶段，在肯定的累计运行时间以后，裂纹扩展速度加快，造成高温部件破坏或断裂，如透平动叶的叶身龟裂、火焰筒与过渡段壁上裂纹等。 二、燃机高温部件的运行维护技术 （一）、内窥镜检查 定期对燃机的高温部件进行内窥镜检查，以便跟踪燃机高温部件的状态改变状况，重点检查高温部件有无烧蚀、裂纹、鼓包、翘曲、涂层剥落等异样现象。依据检查结果制订检修安排与零部件更换安排，更有针对性地定购所需的备件，确定检修的类型与范围。有效的内窥镜检查可以在须要检修时才进行
6、检修，须要更换时再进行更换，从而在保障燃机平安性的前提下进一步降低燃机的检修费用。 （二）、在线运行参数监测 在线监测在技术上更加先进，通过在线监测能够刚好的驾驭燃机的运行状态，从而刚好发觉燃机的故障。在线监测的运行参数主要包括燃机负荷与对应的排气温度、振动数据、燃料流量和压力、排气温度及其分散度的改变等。在获得监测数据后，建立一个高温部件在正常运行状态下的基准数据，然后在燃机运行的过程中，将采集到的数据与基准数据进行对比，假如与基准数据之间存在较大的偏差，就说明部件的状态出现异样，可以对故障进行快速的排查与诊断。燃机排气温度及其分散度的监测尤为重要，缘由在于大部分燃烧系统故障均首先体现在排气
7、温度分散度的改变上。所以应当加强对排气温度场的监测力度，假如对比数据出现较大的变动，则说明燃机的运行状态出现恶化的迹象，须要刚好检修。 （三）、金属监督 燃机高温部件的金属监测分为非破坏性监测和破坏性监测，前者主要有目测（窥镜）、萤光、磁粉、超声、X射线（工业 CT）、电涡流等方法，后者则是从受检高温部件取样进行金相分析、材料力学性能试验和热处理性能试验。燃机高温部件的金属监督，须要建立非破坏性监测手段；建立高温部件的技术档案，熟识所选用材料的性能及长期运行的组织性能改变状况；驾驭和熟识燃机修理手册对高温部件的限制标准。燃机电厂应配置相应的金属监督专业技术人员，全面开展金属监督工作，通过无损检
8、测，驾驭高温部件的缺陷发展规律和高温部件材料组织和性能改变规律，分析高温部件损伤缘由；并通过跟踪监测，获得高温部件金属监督的监测数据，为实行视状况检修供应决策依据。 结束语 燃机运行的稳定性与平安性对企业的经济效益具有干脆的影响，所以应当加强对燃机故障的检测与修理，尽量削减故障的发生，提高燃机运行的效率。 参考文献 1吴文健，李鸿坤，顾正皓，陈坚红，毛志伟，盛德仁. 燃气蒸汽联合循环机组运行与维护关键技术探讨综述J. 浙江电力，2022，10：36-39+62. 2金文，陈长征，金志浩，闻邦椿. 燃气轮发电机组多故障诊断的物元分析方法J. 中国电机工程学报，2022，17：57-60. 3冯兰君，李建，吕炳朝. 燃气轮机故障诊断专家系统的设计与实现J. 电子科技高校学报，2000，03：278-281. 4刘尚明，何皑，蒋洪德. 重型燃气轮机限制发展趋势及将来关键技术J. 热力透平，2022，04：217-224. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页