试析9E燃机燃烧故障的分析与处理.docVIP

精品论文 参考文献 试析9E燃机燃烧故障的分析与处理 李志军 　　深南电（东莞）唯美电力有限公司 523281 　　摘要：燃气轮机在运行中经常会出现燃烧故障，不仅制约了燃气轮机的使用，甚至影响了工业生产的发展。本文以南方某厂9E燃气轮机燃烧事故为例，对引起事故的主要因素进行了分析，并且有针对性地提出了解决对策，对提高燃气轮机运行维护质量，确保其科学合理应用，具有一定的参考价值。 　　关键词：燃气轮机；燃烧故障；应对分析 　　引言 　　南方某厂有2台S109E型联合循环发电机组，在某日开机过程中巡检发现：3号燃机出现了燃烧事故，有黑烟不断涌出，随即运行人员手拍5E按钮停机。通过检修人员的详细查看，发现有2个火焰筒和1个连接段已经全部烧坏，剩下的几个火焰筒和连接段，在进行了认真的修复以后还能够再继续用一段时间。该9E燃机的燃烧故障导致设备损坏，不仅给电力企业造成了一定的经济损失，而且由于设备抢修需要一定时间，也影响了电网供电可靠性。笔者试就本次9E燃机燃烧故障发生的原因进行分析，针对不同情况提出几点应对措施。 　　1燃气轮机燃烧故障的概况 　　某日，某厂3号9E燃机按两部制调峰方式热态开机（详见图1），当3号机负荷带至80 MW时，排烟分散度TTXSP1：26.7 ℃；负荷升至100 MW时，TTXSP1也升至38.3 ℃，随后，运行发现在当前负荷下，TTXSP1有缓慢上升趋势，半小时内升至50 ℃，于是采取降负荷措施，负荷降至85 MW，TTXSP1降至40℃，之后保持在这种状态下运行，10分钟后，突然发现有黑烟冒出来，随即停止3号机运行。 　　通过全面检查，发现3号燃机毁损：一是2个火焰筒被烧坏，有1个已经烧穿，管体形状发生了改变。二是有一个火焰筒烧损的比较严重，根部已经烧溶，密封处已经失去了裙环，而且绝大部分已经变成了黑色，烧溶的地方完全堵住了筒体。三是除了其余的连接段出现了轻微的斑点和斑垢，有1个连接段已经全部烧穿，而且烧损严重的连接段对应的几个静叶凹口处的外表出现了黑烟，有1个还粘上了很多烧溶的金属碎渣。四是其余的设施完好无损，基本能够维持正常运转。 　　2燃气轮机发生燃烧事故的主要影响因素 　　一般情况下，燃气轮机运行中，燃料分配、空气冷却、叶片污垢、焓降性能、气体渗漏等因素都会直接影响负荷。因此，虽然火焰筒和连接段出现了部分过热，但如果并未对流场布局造成很大影响，没有被完全烧损溶透，燃烧监测不会受太大影响。而且燃气轮机在运转过程中，火焰筒也能够通过自身的气膜结构对温度比较高的燃气进行阻隔。火焰筒本身结构非常合理，呈几何状，冷却性能很好，会对外表的温度进行保护，但是由于连接段表面的冷却作用不是很突出，里面流经的是燃气轮机初温，需要承受的温度比较高，所以经常会发生烧穿的现象。另一方面，燃气轮机中的燃油一般都有较高的金属成分，充分燃烧能够形成一定的结晶摩擦管道，由于连接段处温度经常较高，摩擦损坏的相对来说也较重，一旦被过热穿透，内压增大，温度较高的燃气就会严重的烧损火焰筒。而且连接段由于已经严重磨损，冷却空气瞬间增多，就会直接影响燃气轮机内的空气分配质量。 　　因此，即使燃气轮机自身的管道分开燃气回流结构具有很多优势，但是燃烧部件一旦出现微弱的差异，时间一长就会造成局部设施发生毁损，而且很多时候都是出现在连接段燃气通过的弯曲处。所以，3号燃机在出现燃烧故障之前，部分原件已经发生了磨损，由于运行时间比较长，检修维护又不及时，如果发生穿透情况就会出现燃气轮机的燃烧故障。 　　3燃烧监测设施存在的质量问题 　　从上述分析可以看出，燃气轮机的监测保护设施有一定的安全隐患。在燃气轮机使用中，一旦燃烧原件出现与设计安装不一致的问题，监测保护装置就应该发挥安全预警、动作保护功能，及时切断燃料，然而监测保护设施没有发出报警信号，一般就出现了以下几种因素。 　　一是温度分散保护一般是监测设施的计算依据，以此判断燃气轮机原件的温度变化程度，理论上虽然没有问题，可是在燃气轮机作业的时候，监测保护装置往往对燃烧设备的保护无法有效完成，其主要因素就是对温差情况无法准确地分析。即使排烟的温差控制在了标准范畴，但是局部的初始温度却并非如此，所以在对温度、燃烧的常规判断中，不能单纯依据排烟的温差指数来分析。 　　二是燃气进入的时候往往有非常大的流量，温度和压力等情况不能充分地反馈燃气轮机的运行状态，也不能完整地分析排气口的温差变化。虽然一般取的是均值，但是也只有燃气轮机正常运转的时候，才能够保证进出口情况的一致性。 　　三是监测保护装置在定值设计上不科学，比如，正常情况下，温度保护一般是68℃，但实际却并非如此，温度高于33℃的可能性不是很大，而监测保护系数往往是基于常规基数再升高111℃，稳定运行以后按照固定速率降低到规定值，可是保护温度一