某型船用燃气轮机起动过程故障分析

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1、第26卷第1期《燃气轮机技术》Vol.26No.12013年3月GASTURBINETECHNOLOGYMar．，2013某型船用燃气轮机起动过程故障分析12朱维军，余又红(1．91959部队，海南三亚572000;2．海军工程大学动力工程学院，武汉430033)摘要:某型船用燃气轮机由冷态起动至慢车工况，经历电机起动、空气压缩、点火燃烧、涡轮升速等过程。起动过程由静态到动态，由电能和燃油的化学能转化为涡轮的机械能，是一个发生急剧物理化学变化的过程，同时也是发动机最容易发生故障的过程。在分析该型燃气轮机起动过程

2、特点的基础上，重点分析了起动过程中可能产生的故障类型和原因。通过典型故障分析，提出了实际操纵运行中的注意事项和建议。关键词:船用燃气轮机;起动;故障分析中图分类号:TK477文献标识码:A文章编号:1009-2889(2013)01-0005-04燃气轮机起动是燃气轮机运行管理的一个重要气轮机实际操纵使用、故障分析排除和燃气轮机的［1］环节，也是最容易产生故障的一个环节。乔振设计具有一定的指导意义。［2］广等针对GT13E2型发电燃气轮机机组起动过程1某型船用燃气轮机起动过程的特点中第一次起动总是失败的故障现象

3、，对可能的影响因素逐一进行了分析排查，找出了故障原因，并提出某型船用燃气轮机的起动过程具有一些独特［3］了成功解决方法。施学军从起动系统故障、压气的特点，这些特点决定了燃气轮机起动过程中可机效率下降、燃油控制系统故障和雾化系统故障等能会产生一些相应的故障特征，主要包括以下几四个方面分析了MS6001燃气轮机的起动故障原因个方面:［4］和处理方法。赵小宁从起动设备、燃气轮机点火(1)起动时间短，升速快，机械冲击力大。升速和发电机负载三个方面，分析PG9171E型燃气某型船用燃气轮机从起动到慢车工况时间不超［5］轮

4、机起动失败原因。田嘉良对9E燃气轮机启动过3min，低压压气机转速升至约3000r/min，高压过程中燃油过流量遮断故障原因和处理方法进行了压气机转速升至约6000r/min，动力涡轮转速升至［6］分析。熊勇兵针对PG6541B燃气轮机在起动过约1000r/min。时间短，升速快，对机体机械冲击力程中转速不能顺利升速，出现热挂现象的原因进行大，特别是对叶片、轴承影响最大。巨大的机械冲击［7－8］了分析，并提出了相应的解决办法。邹志鸿等力增加了产生机械故障的概率。分析了影响S109FA等重型燃气轮机起动的几个因(

5、2)温度上升快，物理化学反应剧烈，热负［9］素。施时揩等分析了合成氨装置中驱动空气压荷大。气机的燃气轮机在起动过程中出现的故障原因。起动过程中燃油通过增压泵、机带燃油泵送至船用燃气轮机由于其复杂的工作环境，独特的燃烧室燃烧，从喷油点火到慢车工况时间不超过起动特点决定了其产生故障的可能性。本文根据这1.5min，温度急剧升至500℃左右。该过程中燃油些起动特点梳理了某型船用燃气轮机在起动过程中的化学能转化为燃气的热能，再由热能转化为涡轮产生故障的类型及可能原因，归纳了该型船用燃气的机械能。温度上升快，物理化学反应

6、剧烈，叶片、轮机运行管理中需要关注的注意事项，并提出完善轴承等部件承受的热应力非常大，容易产生热端部船用燃气轮机起动方面的可行性建议，对于船用燃件故障。收稿日期:2012-07-23改稿日期:2012-08-24作者简介:朱维军(1971-)，男，江苏睢宁人，高级工程师，从事舰船动力装置科学使用管理。6燃气轮机技术第26卷(3)附属系统设备多，振动冲击大，易损坏。(1)压力信号器损坏;(2)燃机“停机”按钮信船用燃气轮机的燃油、滑油、气动、通风等附属号;(3)起动电机380V电源中断;(4)起动机接通系统设备多

7、，种类复杂，布置紧密。这些附属系统的逻辑破坏;(5)燃机故障保护装置动作信号;(6)舰设备和管路大部分直接连接或固定在燃气轮机的机船系统故障信号。体上。在正常起动和运行过程中，燃机机体振动非2.2起动电机故障常大，直接对附属系统设备产生冲击，管路接头容易该型船用燃气轮机的起动是由起动电机通过外产生泄漏;而且，在复杂海况时，船体摇摆，振动冲击置传动箱、下部传动箱带动低压压气机、高压压气机会进一步加大。因此，在复杂的振动冲击环境下，系起动的，如果起动电机故障，将导致起动失败。起动统附属设备极易出现故障或失效。往往某

8、一个附属电机故障主要有:系统设备的故障就能导致起动失败，增加了起动故(1)起动电机烧坏:起动期间，电流表指示异障概率。常，电流很大，指针摆动，在机旁能闻到焦糊味，有异(4)控制系统复杂，接线插头多，运行条件恶常响声，有可能电机烧坏，应立即停机，并断开起动劣，易产生故障。控制箱。可能的原因有:三相电流不平衡，外部或下目前燃气轮机动力舰船多采用三级控制，整个部传动箱卡涩引起的过负载，接线柱