方　健（杭州華電半山發(fā)電有限公司,杭州　310015）

GE 9FA燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組燃?xì)廨啓C(jī)燃燒異常分析

方健
（杭州華電半山發(fā)電有限公司,杭州310015）

摘 要：本文著重介紹了GE9FA燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的燃燒監(jiān)測的原理，重點(diǎn)對(duì)機(jī)組燃燒檢測過程中熱電偶故障、燃燒部件故障和排氣分散度過高等問題進(jìn)行了分析，指出了這些故障存在的原因，以及排除燃燒故障的措施，對(duì)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中減少燃燒異常帶來的機(jī)組損傷有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：GE9FA燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組；故障分析；監(jiān)測原理；排除措施

0　引言

在GE9FA機(jī)組運(yùn)行的過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些問題和故障，其中最常見的故障就是機(jī)組燃燒室燃燒異常所帶來的故障，對(duì)燃燒故障進(jìn)行合理有效的監(jiān)測，及時(shí)排除燃燒故障，對(duì)于機(jī)組的正常安全運(yùn)行，減少機(jī)組的損傷有重大意義。

1　GE　9FA機(jī)組燃燒系統(tǒng)的監(jiān)測

GE9FA燃?xì)庹羝?lián)合機(jī)組的做功過程就是燃燒室產(chǎn)生高溫高壓氣體，該氣體在透平中膨脹，從而把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。為了提升做功的效率，燃?xì)廨啓C(jī)的初溫T3就要不斷升高。初溫T3過高會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行過程中受到損壞，尤其是燃燒室部件和過渡。采用間接監(jiān)測方法要準(zhǔn)確判斷排氣溫度場的均勻性，就需要在排氣通道的周向降測溫?zé)犭娕季鶆虿贾门帕?。熱電偶溫度顯示的理想結(jié)果是各個(gè)熱電偶測量排氣溫度相等,但在實(shí)際中不可能存在這樣的情況，即使在機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，熱電偶的測量值仍然存在差別。為了避免這個(gè)問題，就要合理規(guī)定一個(gè)指標(biāo)，這個(gè)指標(biāo)能夠表明在正常運(yùn)行的條件下，允許各個(gè)熱電偶的測量值的差異。這個(gè)限值就是溫度分散度S。

S1是排氣溫度最高的熱電偶與排氣溫度最低的熱電偶讀數(shù)之差；S2是熱電偶最高讀數(shù)與第二個(gè)最低讀數(shù)之差；S3是熱電偶最高讀數(shù)與第3低讀數(shù)之差。

1.1熱電偶發(fā)生故障報(bào)警

在最高排氣溫度的分散度S1與允許的分散度限值S的比大于常數(shù)K2的情況下，即S1/S＞K2的情況下，相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，顯示熱電偶故障。燃?xì)廨啓C(jī)在正常運(yùn)行的情況下，最高排氣溫度的分散度S1與S相比較小，如果出現(xiàn)S1＞S的情況時(shí)，就可以說明燃燒是不正常的。但是在S1＞K2，而S1=5S的情況下，也就是說出現(xiàn)最高排氣溫度分散度是分散度允許值S的5倍以上的情況，但在機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行中這樣的情況不可能出現(xiàn)，在這種情況下被認(rèn)定為熱電偶故障是合理的。

1.2燃燒故障報(bào)警

在機(jī)組燃燒異常的情況下，通常會(huì)出現(xiàn)排氣溫度分散S1比允許的分散度限值S大的情況，即：S1/S＞K1的情況下，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生燃燒故障的信號(hào)，而發(fā)生報(bào)警。

1.3分散度過高而使機(jī)組遮斷停機(jī)

燃燒異常會(huì)造成排氣溫度分散度S過高，當(dāng)高于一定的限值時(shí)，就需要將燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組遮斷停機(jī)。需要進(jìn)行遮斷停機(jī)的情況如下：

（1）第1種遮斷停機(jī)的情況必須需要滿足以下條件，當(dāng)K1＜S1/S＜K2時(shí)，表明熱電偶工作情況正常，但是，排氣溫度分散度S1的測量值超過了允許分散度的限值S時(shí)，即在S1/S=1.2的情況下，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警；當(dāng)S2/S＞K3=0.8的情況下，即最高排氣溫度的測量值與倒數(shù)第二排氣溫度的差值大于限定值0.8倍的情況下，就會(huì)報(bào)警出現(xiàn)第一種遮斷停機(jī)的情況；條件3為最低排氣溫度的測點(diǎn)與倒數(shù)第2低排氣溫度的測點(diǎn)是相鄰的。當(dāng)前兩個(gè)得到滿足，而不滿足條件3時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)但是卻不會(huì)提示遮斷停機(jī)。但是當(dāng)上述三個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，機(jī)組就會(huì)發(fā)生第一種遮斷停機(jī)的情況；（2）第2種停機(jī)遮斷情況的發(fā)生在以下情況產(chǎn)生的前提下，即：S1/S＞K2=5.0；S2/S＞=0.8，即S2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分散度限值；第2低排氣溫度側(cè)點(diǎn)與第3個(gè)低排氣溫度測點(diǎn)在位置上相鄰。條件1表明排氣溫度測點(diǎn)出現(xiàn)了問題，其測量結(jié)果不可靠值；條件2說明分散度S2的值超過允許分散度限值S，說明此區(qū)域?yàn)榈蜏貐^(qū)；條件3則說明第2、3個(gè)低排氣溫度測點(diǎn)處于相鄰位置，更進(jìn)一步說明第2測點(diǎn)的測量區(qū)域是低溫區(qū)。為了保障運(yùn)行安全，在已知考慮一個(gè)測點(diǎn)故障的前提下,應(yīng)遮斷停機(jī)檢查原因；（3）報(bào)警或遮斷。當(dāng)S3/S＞K4的情況時(shí),K4一般取值0.75，也就是說S3/S＞0.75時(shí)，就可以被認(rèn)為存在燃燒故障。為了保障機(jī)組安全應(yīng)使機(jī)組主保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，遮斷停機(jī)。

2　　GE　9FA燃?xì)廨啓C(jī)燃燒故障原因分析

2.1燃料供給系統(tǒng)的問題

GE9FA燃?xì)庹羝?lián)合發(fā)電機(jī)組在使用液體燃料的條件下,噴嘴的堵塞、流量分配器故障會(huì)造成燃燒異常情況的發(fā)生。特別是燃油流量分配器出現(xiàn)較嚴(yán)重的齒輪磨損，使間隙產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組供油不足時(shí)，就會(huì)使燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣溫度場發(fā)生不均勻的現(xiàn)象,這樣就會(huì)排氣溫度測量值偏低,使分散度變大。燃料供給系統(tǒng)故障引發(fā)燃燒故障會(huì)表現(xiàn)出負(fù)荷增大,分散度變大的特點(diǎn)。

2.2燃燒部件的問題

燃燒部件的正常工作對(duì)進(jìn)氣溫度場的均勻性有直接影響。燃燒部件在出現(xiàn)貫通性裂紋或者部件破損時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)過量將排氣壓入存在故障的火焰筒和過渡段的情況,使相應(yīng)火焰筒和過渡段內(nèi)的高溫燃?xì)饫鋮s，這就會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣溫度場異常，排氣分散度變大的情況。

2.3改進(jìn)管理措施

要及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒故障，及時(shí)排除故障應(yīng)做到：運(yùn)行人員要及時(shí)詳細(xì)的對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行記錄，并在報(bào)警發(fā)生后及時(shí)通知檢修人員，盡可能的在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和排除故障；檢修管理檢修人員要根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)檢修計(jì)劃，要確保檢修質(zhì)量，防止漏檢現(xiàn)象的發(fā)生，要經(jīng)常與運(yùn)行人員溝通，及時(shí)全面掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；技術(shù)管理人員要對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行及時(shí)整理，對(duì)報(bào)警信號(hào)根據(jù)影響程度進(jìn)行分級(jí)，以此來確定檢修的順序，把故障危害降到最低，保證機(jī)組運(yùn)行安全。

3　總結(jié)

本文詳細(xì)介紹了GE9FA蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組燃燒異常的監(jiān)測原理、故障產(chǎn)生的原因以及減少故障發(fā)生的措施，為保障機(jī)組安全運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障提供了一定的依據(jù)，為聯(lián)合發(fā)電機(jī)組的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

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