影响燃气轮机运行和启动的因素研究

影响燃气轮机运行和启动的因素研究

路志刚

大唐海口清洁能源发电有限责任公司

摘要：随着我国经济和工业的快速发展，在我国电气企业发展中，燃气轮机机组正占领着越来越重要的部分，相应所需机组的容载也更大。但是燃气轮机机组也受天然气供应不足和电网负荷过重等因素的影响，造成开始和停止机器过于频繁，可利用的工作时间较少等，难以提高效率。本文根据燃气蒸汽联合循环发电机组的工作及修理特点，结合此方面机组工作经验，解析了影响燃气轮机机组运行和启动的条件，以提电厂燃气轮机机组运行和维修时参考。

关键词:电厂；燃气轮机；运行与启动

引言：从经济性因素出发，燃气轮机机组发电通常只采用一台机组，并使其不间断运行，另一台机组则以早上开启，晚上关闭的方式进行运行，以此满足电网负荷的需要，两台机组需要在两年间开启和停止运行数百次。在不断探索之后，工作人员们逐渐开始对燃气轮机机组的季节性运行特征和开启停止的规律有了更深入的认识。并通过总结燃气轮机机组开启停止运行的成功与失败总结规律，找到燃气轮机机组工作运行的影响因素和解决问题的方法，从而帮助完善燃气轮机机组的运行，增强机组的安全性，延长其工作寿命，充分利用燃气轮机机组的工作潜力，从而实现更高质量的电网服务。

一、燃气轮机设备检查和消缺的影响

在基本负荷的工作情况下，燃气轮机机组的稳定运行状态效率最高的。相对于火电燃煤机组而言，燃气轮机机组具有显著的调峰优势。燃烧器和压气机叶片的工作寿命有限，所以对工作时间要有着严格的使用期限。在其运行之前，一定要确保设备硬件在使用周期之间，如果需要维修和替换，即使发电任务十分紧张，也必须及时进行更换维修，并停止机组运行以保证安全。因为工作环境的不同，压气机叶片长期暴露在高速流量较大且近乎真空的环境中，空气中富含的杂质和水蒸气加剧了叶片侵蚀情况。久而久之，叶片的进气孔会产生腐蚀，甚至出现裂缝。近几年由于p型切口的叶片的出现，迅速获得了大量投入使用。从使用结果来看，平行切口的位置产生高应力，裂纹已经成为一个普遍存在的情况，当前已经有多个电厂均产生这个情况。但标准型叶片使用数量巨大，且生产运输困难，时间成本较高。所以在更换叶片以前，要合理的安排停止机器的时间，并联系制造叶片的公司，对叶片进行超声波检查，以保证叶片的完好。

例如，企业可以在燃烧其中加装更多的监测设备，强化设备的检查和分析。在遇到排期温度或排期温差与理想数据相差过大时，及时停止运行机组，并检查排期热电偶故障和燃烧器故障等。压片机叶片和燃烧器是设备运行中较为容易出问题的点。因此，当机组在在进行故障检查时，工作人员应当首先检查燃烧器，看看是不是由于燃烧器与压气机叶片的问题，但需注意，检查必须在轴系静止的状态下工作。燃气轮机机组的轴与汽轮机共用一个，在停用时必须同时满足两者的停用条件。但汽轮机的冷却时间相对燃气轮机的时间更久，令叶片检查时间严查，降低了机组的可利用率。因此，在进行主题设备的检查与维护时，发电厂必须与燃气轮机制造厂商进行协调，并安排相应的检查、维修计划，避免机组由于检查和维护工序的不当行为，使基础产生更大的损伤。在进行天然气供应及调节系统的检查时，工作人员应当注意燃料在燃烧器内的寄存情况。一般来说，天然气都不会产生大型泄露，泄露的主要难点都是源于燃烧模块和燃气轮机罩。在机组进行运行前，工作人员应当保证工作仓的干净和整洁，减少杂质引发的爆燃，并控制燃烧模块内的燃料严密性，确定绝无泄露。若产生泄露，工作人员应当检查是否是阀体存在问题，若是则更换阀门。

二、燃气轮机运行和启动的影响

震动是影响发电机组工作质量和工作状态的一个重要因素。由于当前的燃气轮机燃烧器主要为单轴机组，轴系较长，很容易产生轴系振动的现象。在大多数情况下，燃气轮机燃烧器的震动可以维持一个较为理想的状态，但在气动和负载家中的情况下，震动会突然剧增。燃气轮机燃烧器的燃料供应方式主要是喷嘴扩散，随着负载增加，阀门做工会进行改变，帮助调整燃烧，防止不正常燃烧产生失败或跳机现象。但随着启停数量的提升，阀门的运动次数也会提升，导致密封件产生老化，降低阀门弹簧的夹紧力，从而影响到燃气轮机燃烧器的正常使用。未改变该问题，发电厂可以从震动控制、燃烧调整和启动中的控制、调节三个方面进行着手，提升燃气轮机燃烧器的启动稳定性。

例如，发电厂可以通过停机的方式，暂时对火焰筒联焰管、燃料及管道泄漏进行检修，并让机组进行冷空气的抽气，检查管道暴露点，并对漏点进行修复。同时，发电厂还可以利用热紧的方式，降低中心线抬高的问题，从而减少震动情况。此外，发电厂还可以在趁着机组停机时，对油动执行机构和阀门紧力进行不定时的抽查，检查机组的启停时间是否达标。如遇阀门问题且暂时无法得到有效处理，此时需要强行控制负载，避免燃烧调整失败产生风险，从而干扰到燃烧器的正常运行。燃气轮机的启动速度通常要快于蒸汽轮机许多，工作人员应当注意蒸汽轮机进气时温度和热应力的匹配，同时控制好散热水水量，维持蒸汽温度，避免汽温过高或各地，从而干扰到机组的正常启动。

结论：燃气轮机机组的工作启停会受到诸多因素的干扰，譬如静态变频控制器，励磁系统，发电机等，对燃气轮机机组均有着重要的影响。有时，可能只是某一些细小的部件或者设备出现故障，但却导致了整个轮机机组无法正常启动。随着科技的进步，工作人员工作态度的转变以及人们对燃烧机机组的认识也在逐步提高。本文针对影响燃气轮机机组正常运行的常见因素进行了深度刨析，并提出了相应优化对策，降低了干扰因素带来的影响，将燃气轮机的风险压低到最小程度，以往能够增强我国燃气轮机的稳定性，提升发电厂的工作质量。

参考文献：

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