燃机故障诊断及运行维护技术简析

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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，逐渐地提出了节能减排的政策号召，主旨是节约能源，减少对环境造成的污染，降低企业运行成木，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。在日常运行的过程屮，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，所以需耍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

2、能源设备，因其自身所产牛的热效率比较高，且污染小，在实际操作中相对比较安全，因此被人们普遍所关注。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Z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肴积极的推动作用。但是与此同时，燃气轮机因其构造复朵，不仅仅需要在使用的过程中投入犬量的人力、物力、财力，更需要专业的技术人员对其进行操作，这样才能有效避免安全事故的发生。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

3、析，并提出了相应的运行维护技术。、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镰基或钻基奥氏体合金钢，在火焰筒和过渡段内壁、透平第1级和第2级动叶片与静叶片表面有高温抗氧化和热障涂层（TBC）o燃机高温部件的主耍损伤机理是热疲劳、蠕变、氧化和腐蚀。1.热疲劳热疲劳主要是指燃机中的部件在受到热应力变化时，对零件材料产生的破坏现象。出现热疲劳主要是和燃机的运行程序有一定的关系，在燃机启动、加速、升负荷、降负荷以及停机的过程屮，所产生的温度变化都会对零件产生不同程度的损坏，对于高温部件

4、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骤然下降，所以在叶片边缘会产生拉伸应变，在这种循坏状态下，透平叶片就会出现裂纹，长此以往，裂纹面积不断扩犬，严重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，金相组织逐渐变化，晶界弱化，材料持久强度和抗蠕变性能明显下降，出现槊性变形。3.氧化和腐蚀燃机高温

5、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•危险性故障这类故障一旦出现，发展极为迅速，在较短的时间内高温部件就会损坏或断裂而造成严重事故，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，不继续发展，或者缓慢发展；有时可长期存在于高温部件中，不会产生损坏或断裂，如透平静叶的叶身裂纹和岀气边裂纹等。3.过渡性故障这类故障出现以后，开始发展较为缓慢，但是发展到一定的阶段，在一定的累计运行时

6、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变化情况，重点检查高温部件有无烧蚀、裂纹、鼓包、翘曲、涂层剥落等异常现象。根据检查结果制订检修计划与零部件更换计划，更有针对性地定购所需的备件，决定检修的类型与范围。有效的内窥镜检查可以在需要检修时才进行检修，需要更换时再进行更换，从而在保障燃机安全性的前提下进一步降低燃机的检修费用。（二）、在线运

7、行参数监测在线监测在技术上更加先进，通过在线监测能够及时的掌握燃机的运行状态，从而及时发现燃机的故障。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变化等。在获取监测数据后，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屮，将采集到的数据与基准数据进行对比,如果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常，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，原因在于大部分燃烧系统故障均首先体现在排气温度分散

8、度的变化上。所以应该加强対排气温度场的监测力度，如果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，需要及时检修。（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，需要建立非破坏性监测手段；建立高温部件的技术档案，熟悉所选用材料的性能及长期