淺析影響燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命的主要因素

袁飛

摘? 要：隨著石油、天然氣等非固態(tài)化石燃料的廣泛使用，火力發(fā)電廠的裝置也發(fā)生了一系列的改變，以燃?xì)廨啓C(jī)為主的火力發(fā)電裝置逐漸開(kāi)始進(jìn)入了火力發(fā)電領(lǐng)域中。燃?xì)廨啓C(jī)在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的損耗，如高溫、磨損等，這些因素都會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命產(chǎn)生一定的影響。本文便針對(duì)影響燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命的主要因素進(jìn)行分析，希望能夠以此為依據(jù)為電廠燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)化與完善提出一些意見(jiàn)與建議。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電;燃?xì)廨啓C(jī);使用與維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TK47? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在電廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，燃?xì)廨啓C(jī)需要不間斷運(yùn)行，工作環(huán)境也較為復(fù)雜，這些都對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的維護(hù)與檢修提出了較高的要求。因此，如何調(diào)整燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行參數(shù)，使之在火力發(fā)電廠生產(chǎn)活動(dòng)中能夠更好地發(fā)揮作用，成了當(dāng)前亟待解決的一項(xiàng)重要課題。

1 外界環(huán)境對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命的影響

1.1 環(huán)境溫度

燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行環(huán)境不僅能夠影響到其運(yùn)行效率，同時(shí)也會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命產(chǎn)生影響。如果燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行環(huán)境的溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的正常啟動(dòng)造成阻礙，同時(shí)也會(huì)使填入至燃?xì)廨啓C(jī)中的潤(rùn)滑油過(guò)量揮發(fā)，整個(gè)潤(rùn)滑油系統(tǒng)都會(huì)受到影響，零件磨損速率加快。但是如果燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行環(huán)境的溫度過(guò)低，則會(huì)使?jié)櫥桶l(fā)生凍結(jié)，難以起到潤(rùn)滑作用。由此可見(jiàn)，無(wú)論是運(yùn)行時(shí)環(huán)境溫度過(guò)低還是過(guò)高都會(huì)使燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命下降。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)45℃或者低于-50～-40℃時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)都無(wú)法正常進(jìn)行工作。由于在電廠中，燃?xì)廨啓C(jī)在燃燒燃料時(shí)會(huì)有部分熱量泄露至環(huán)境中，使環(huán)境溫度升高。而在我國(guó)北方，冬季大氣溫度最低可達(dá)到-40℃左右。這些較為惡劣的環(huán)境都會(huì)影響燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)的外界溫度，進(jìn)而縮短燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命。

1.2 燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑情況

一般發(fā)電廠所使用的燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑工作都由特定的潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)，以保證燃?xì)廨啓C(jī)在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不間斷工作狀態(tài)下仍然能夠保持較好的工作性能。適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油可以減少燃?xì)廨啓C(jī)零件的機(jī)械損耗，但是我們也需要清楚地了解到潤(rùn)滑油的性能同樣會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)造成損害。如潤(rùn)滑油的黏度過(guò)高、潤(rùn)滑油的理化性質(zhì)、潤(rùn)滑油中的顆粒物質(zhì)等。除此之外，如上文所述，潤(rùn)滑油系統(tǒng)的工作溫度會(huì)對(duì)系統(tǒng)自身造成影響，從而降低潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑功效。如果潤(rùn)滑油本身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、含有部分雜質(zhì)，便會(huì)直接對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生損耗。

燃?xì)廨啓C(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)里潤(rùn)滑油中主要的雜質(zhì)為金屬粉末或者是金屬顆粒，鑒于其對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)零件能夠造成嚴(yán)重磨壞，縮短其使用壽命，必須對(duì)其進(jìn)行分析處理，避免該類(lèi)物質(zhì)的存在。一般來(lái)說(shuō)，潤(rùn)滑油中的污染雜質(zhì)主要來(lái)自于以下幾個(gè)方面：其一是在填加潤(rùn)滑油進(jìn)入潤(rùn)滑油系統(tǒng)時(shí)，并沒(méi)有對(duì)初始狀態(tài)下的潤(rùn)滑油進(jìn)行過(guò)濾，或者加油工具上含有一定量的污染雜質(zhì);其二是燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)于潤(rùn)滑油回流時(shí)的油氣分離處理不達(dá)標(biāo)，使回流并再次使用的潤(rùn)滑油中存在污染雜質(zhì);其三則是潤(rùn)滑油系統(tǒng)中的管道和油箱本身便存在較多的污染雜質(zhì)，使?jié)櫥驮獾轿廴?。除此之外，燃?xì)廨啓C(jī)在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生一定量的潤(rùn)滑油泄露現(xiàn)象，如果潤(rùn)滑油儲(chǔ)量不足，則很難保證輪機(jī)零件處于潤(rùn)滑狀態(tài)。因此有必要在注油之前對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，避免漏油情況的發(fā)生。

2 操作方法對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命的影響

2.1 空氣質(zhì)量

燃?xì)廨啓C(jī)在工作時(shí)需要使燃料變?yōu)闅鈶B(tài)，提高燃料與空氣的混合程度和接觸面積，便于燃料在缸內(nèi)燃燒。由此可以看出，燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行時(shí)的空氣質(zhì)量也會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的使用壽命產(chǎn)生較大的影響。如果空氣質(zhì)量較差，空氣中混雜較多的顆粒物，則會(huì)影響壓氣機(jī)、渦輪以及燃燒室等零部件結(jié)構(gòu)的性能，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)铀偕鲜鋈細(xì)廨啓C(jī)裝置的損壞。首先，粉塵顆粒物在被吸入燃?xì)廨啓C(jī)中時(shí)，會(huì)與渦輪葉片相接觸發(fā)生碰撞，不僅能附著在渦輪葉片表面形成結(jié)垢，增加渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，降低渦輪進(jìn)氣量，還有可能使葉片產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷裂事故;其次，為了能夠提高燃燒室的耐高溫性能，一般都會(huì)在燃燒室內(nèi)壁涂上一層耐高溫涂層，以避免高溫對(duì)零件造成破壞。而過(guò)量粉塵顆粒的進(jìn)入則會(huì)使氣體在流動(dòng)時(shí)剮蹭涂層，加速涂層的磨損和剝落，此時(shí)燃燒室除了面對(duì)粉塵顆粒的沖擊之外，還需要面臨高溫帶來(lái)的損害;最后，在輸氣管道以及其他精密零件上也容易因?yàn)檫^(guò)量粉塵顆粒的進(jìn)入而形成污垢，不僅會(huì)讓燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣量與出氣量減少，降低燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率，同時(shí)也會(huì)加速重要部件的磨損進(jìn)度。

2.2 工作溫度

與環(huán)境溫度相似，燃?xì)廨啓C(jī)在正常工作時(shí)也會(huì)有自身的工作溫度。燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)需要對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行燃燒，為了能夠提供足夠的能量，保證發(fā)電效率，火力發(fā)電廠所使用的燃料物質(zhì)熱值普遍較高。因此，在燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)常常需要處于較高工作溫度的狀態(tài)。而燃燒溫度過(guò)高會(huì)使燃?xì)廨啓C(jī)的零件材質(zhì)老快速度加劇，一般來(lái)說(shuō)，在燃?xì)廨啓C(jī)處于最大轉(zhuǎn)速進(jìn)行工作時(shí)，燃?xì)鉁囟让可仙?℃，輪機(jī)零件的機(jī)械強(qiáng)度與使用壽命普遍會(huì)縮短約15%左右。而且燃?xì)廨啓C(jī)處于啟動(dòng)、加速或者是最大運(yùn)轉(zhuǎn)效率的狀態(tài)下，燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)鉁囟葘?huì)在短時(shí)間內(nèi)大幅度提高，此時(shí)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)的零件負(fù)荷最高、使用壽命消耗最大。據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到最高時(shí)，僅1h工作對(duì)零件造成的損耗便能超過(guò)正常運(yùn)載負(fù)荷的6倍。

2.3 燃?xì)廨啓C(jī)的安裝、操作和維護(hù)

燃?xì)廨啓C(jī)作為高損耗設(shè)備，其除了對(duì)于加工材質(zhì)具有較高要求之外，同樣也需要較高水平的組裝工作來(lái)維持既定的使用壽命。在安裝過(guò)程中，各個(gè)零件以及驅(qū)動(dòng)設(shè)備的安裝、調(diào)查、維修等步驟需要盡可能保持清潔，避免容易磨損燃?xì)廨啓C(jī)的物質(zhì)附著在燃?xì)廨啓C(jī)零件表面。

除此之外，燃?xì)廨啓C(jī)的不當(dāng)操作也會(huì)加速燃?xì)廨啓C(jī)的老化，如頻繁關(guān)閉開(kāi)啟、不能定期進(jìn)行清理或清理操作不當(dāng)?shù)?。燃?xì)廨啓C(jī)的正常運(yùn)行周期包括啟動(dòng)、點(diǎn)火、暖機(jī)、升速、加負(fù)荷、停機(jī)幾個(gè)過(guò)程。在這一循環(huán)周期內(nèi)，燃?xì)廨啓C(jī)零件將會(huì)面臨升溫——高溫——降溫的變化，如果頻繁關(guān)閉啟動(dòng)，或者由于其他原因而突然停機(jī)，將會(huì)在極大程度上加速燃?xì)廨啓C(jī)的老化進(jìn)程。而為了清除上文所述由于空氣質(zhì)量或氣體燃燒而產(chǎn)生的污垢和積碳，需要定期對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行清理。如果操作沒(méi)有按照規(guī)程進(jìn)行，則容易發(fā)生潤(rùn)滑油系統(tǒng)受到污染、渦輪葉片加速老化斷裂、部分零部件銹蝕等問(wèn)題。

結(jié)論

通過(guò)上文所述我們了解到了影響燃?xì)廨啓C(jī)使用壽命的主要因素，想要讓燃?xì)廨啓C(jī)盡可能保持較長(zhǎng)的正常使用年限，不但需要先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)制造技術(shù)，更需要在使用燃?xì)廨啓C(jī)時(shí)給予其良好的運(yùn)行環(huán)境并且采取正確的操作方法。與其他行業(yè)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)的使用不同，電廠燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行負(fù)荷高、時(shí)間長(zhǎng)且不易實(shí)時(shí)停機(jī)檢修。因此必須對(duì)上述影響因素進(jìn)行有效控制，如：在電廠燃?xì)廨啓C(jī)開(kāi)機(jī)之前對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組進(jìn)行嚴(yán)密的檢查，尤以燃?xì)庀到y(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)最為重要。在對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行安裝工作時(shí)，除了要嚴(yán)格選用高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才之外，更要讓其務(wù)必遵循操作規(guī)程進(jìn)行工作。并且在機(jī)組安裝完成之后，需要進(jìn)行預(yù)調(diào)試，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1]翁一武，聞雪友，翁史烈.燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)及發(fā)展[J].自然雜志，2017，39（1）：43-47.