燃?xì)廨啓C(jī)異常故障分析及對策研究

徐 斌

（深能安所固電力（加納）有限公司，廣東 深圳 518000）

隨著技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)得到了更加廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)中展現(xiàn)了良好的作用，為了保證燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定，則需要做好定期維修，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問題。當(dāng)前，供電用電質(zhì)量得到了越來越多人的關(guān)注，這也就對電廠運(yùn)行與質(zhì)量提出了更高要求。當(dāng)前，燃?xì)廨啓C(jī)工作壓力大，設(shè)備負(fù)荷重，運(yùn)行過程中溫度高，處理不當(dāng)就會出現(xiàn)問題，影響到設(shè)備的穩(wěn)定性，只有全面解決好高速轉(zhuǎn)動機(jī)械的故障問題，才能保證供電用電質(zhì)量。在此條件下除了日常的必要檢測，還需要科學(xué)的維護(hù)，以此，全面保證機(jī)組良好穩(wěn)定運(yùn)行。

燃?xì)廨啓C(jī)在實際應(yīng)用中，有著非常廣泛的用途，當(dāng)前最為主要的用處就在于對航空、船舶、天然氣輸送及發(fā)電等領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。雖然是機(jī)械性設(shè)備，但是和其他設(shè)備相對比，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜多樣，運(yùn)轉(zhuǎn)過程更加精密嚴(yán)格，這也是汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障的原因。燃?xì)廨啓C(jī)服役過程中難免會出現(xiàn)問題，只有全面依靠先進(jìn)的技術(shù)支撐，才能及時發(fā)現(xiàn)故障點，快速進(jìn)行解決，使設(shè)備能夠在良好的環(huán)境下全面運(yùn)轉(zhuǎn)；如果不能及時發(fā)現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)“帶障”運(yùn)行，控制不當(dāng)，就會越來越嚴(yán)重，最終造成極惡劣后果。燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境較為惡劣，特別是在日常的運(yùn)行中，需要不斷進(jìn)行啟動、停車及變換工況，這時就會對各種部件產(chǎn)生摩擦，很多的部件在長期的工況運(yùn)轉(zhuǎn)下，還會出現(xiàn)高溫通流、循環(huán)熱載荷和機(jī)械載荷等情況，影響到設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，對設(shè)備正常運(yùn)行造成非常大的威脅。很多的設(shè)備需要長期使用，如果不注意檢修與維護(hù)，就會在長期使用中出現(xiàn)問題，如各部件的退化、老化、陳舊等，造成設(shè)備整體性能上的失效，只有不斷提高檢修能力，及時發(fā)現(xiàn)故障成因，才能更好地維護(hù)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢。

1 燃?xì)廨啓C(jī)檢修策略

我國燃?xì)獍l(fā)電廠較多，要想全面進(jìn)行設(shè)備的檢修，則要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時長進(jìn)行計劃安排，這也是電廠進(jìn)行調(diào)峰的成因。進(jìn)行設(shè)備檢修時，要形成規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，要想既保證電廠良好運(yùn)轉(zhuǎn)，又不影響設(shè)備運(yùn)行，需要全面做好計劃方案，形成科學(xué)合理的檢修計劃，確保燃?xì)廨啓C(jī)檢修的經(jīng)濟(jì)性。

1.1 加強(qiáng)燃?xì)廨啓C(jī)的日常檢查與維護(hù)

當(dāng)前，我國燃?xì)獍l(fā)電廠都是超出負(fù)荷運(yùn)行的，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，對電力需求更多，電廠要想保證電力的供應(yīng)，則需要調(diào)峰運(yùn)行，以此保證當(dāng)?shù)氐挠秒娦枰?。設(shè)備在長時間的運(yùn)行中，需要進(jìn)行檢修才能保證正常運(yùn)行，燃?xì)廨啓C(jī)檢修成本較高，要想全面做好日常的維護(hù)，則要進(jìn)行低成本運(yùn)行，并根據(jù)設(shè)備的情況，尋找廠商進(jìn)行維護(hù)，這樣才能更好地實現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)檢修經(jīng)濟(jì)性，保證運(yùn)行的成本。燃?xì)廨啓C(jī)大部分依賴進(jìn)口，我國受核心技術(shù)限制，不利于設(shè)備的日常維護(hù)，要想全面做好設(shè)備的檢修與維護(hù)，則要依靠國外的專業(yè)人員。目前看，燃?xì)廨啓C(jī)檢修成本不僅是人力成本，還有設(shè)備更換的成本。要由專業(yè)技術(shù)人員做好日常的維護(hù)，做好設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量評估，從專業(yè)技術(shù)角度做好設(shè)備的保養(yǎng)工作。維護(hù)成本是影響設(shè)備運(yùn)行的條件，只有全面做好計劃，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)制造商維護(hù)手冊進(jìn)行檢修，才能更好地保證成本，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。建立自有的維護(hù)隊伍，對設(shè)備的日常維護(hù)與檢查是很重要的，能夠有效減少設(shè)備運(yùn)行中的隱患，及時發(fā)現(xiàn)小故障，通過小問題的解決避免出現(xiàn)部件損壞現(xiàn)象。設(shè)備進(jìn)氣濾網(wǎng)運(yùn)行情況關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行速度與質(zhì)量，要及時檢查，對雜質(zhì)過多的進(jìn)行更換清理，一般情況下，燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)在運(yùn)行過程中，會阻擋部分污染物，通過濾網(wǎng)隔離空氣顆粒物能夠保證設(shè)備穩(wěn)定性，如果濾網(wǎng)性能不好，那么部分設(shè)備就會在空氣口處進(jìn)入大量污染物與顆粒，導(dǎo)致設(shè)備的葉片與轉(zhuǎn)子部件出現(xiàn)問題，只有全面做好日常的維護(hù)，才能更加科學(xué)地減少故障率。

1.2 傳統(tǒng)檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合

燃?xì)廨啓C(jī)主要依靠進(jìn)口，如果單純依賴國外的專業(yè)人員進(jìn)行檢修，會影響到設(shè)備的壽命，那么，就需要我國技術(shù)人員通過對其技術(shù)的研究，不斷開發(fā)新技術(shù)，打破技術(shù)壁壘，做好設(shè)備的日常檢修。傳統(tǒng)檢修計劃中，設(shè)備要嚴(yán)格按照制造商要求進(jìn)行檢修，不但成本高，而且還受制于國外，如果設(shè)備出現(xiàn)問題不解決，其后果非常嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備報廢。目前看，我國的燃?xì)獍l(fā)電廠不論是規(guī)模上，還是發(fā)電量上，設(shè)備都在超出范圍運(yùn)行，如果檢修不及時，則會造成運(yùn)行問題，要建立以實際工況為基礎(chǔ)的良好模式，有效延長機(jī)組使用壽命，在不影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，做好科學(xué)合理檢修，這樣就能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，有效降低安全隱患，全面延長燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備壽命，提升電廠經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 優(yōu)化設(shè)備備件的配置情況

燃?xì)廨啓C(jī)配件價格高，如果是常年備用，還會占用大量的資金，針對電廠的運(yùn)行情況，要全面做好計劃與預(yù)防。如果是單純依賴進(jìn)口配件，成本費(fèi)用高、操作復(fù)雜、占用時間長，這種方法不是直接解決問題的方式，還會影響到電廠的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力需求量增加，發(fā)電廠不斷擴(kuò)大自身的規(guī)模，要想全面實現(xiàn)技術(shù)自主，不但要在技術(shù)上進(jìn)行自主研究，還要與國外的生產(chǎn)廠商進(jìn)行簽約，使配件得到長期穩(wěn)定的供給，建立與廠商的檢修服務(wù)合約。這樣一來，就可以用相對優(yōu)惠的價格來選購備件，不但不用事前準(zhǔn)備，還會得到優(yōu)惠，集中對部件做好整體性的修理、返廠、檢樣等，節(jié)省了運(yùn)行的成本。根據(jù)設(shè)備的用氣量參數(shù)，做好設(shè)備整體計劃，按制造商提供的技術(shù)文件與檢修間隔時間要求，避開機(jī)組檢修過于集中的情況，做好時間間隔才能保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

1.4 逐漸建立企業(yè)自身的檢修隊伍

隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，對國外的技術(shù)依賴性越來越小。當(dāng)前，雖然我國燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計與制造工藝還不成熟，但是在技術(shù)驅(qū)動下，相關(guān)的技術(shù)也不斷完善。要根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水準(zhǔn)，建立自己的隊伍，加大學(xué)習(xí)研究力度，不斷吸取國外設(shè)計與制造經(jīng)驗，可以根據(jù)電廠實際，安排專人前往國外學(xué)習(xí)檢修技術(shù)，通過以老帶新的方式，不斷總結(jié)經(jīng)驗，形成自主技術(shù)，逐步擺脫對國外制造廠商的檢修依賴。

2 發(fā)電廠燃?xì)廨啓C(jī)檢修特點分析

2.1 燃?xì)廨啓C(jī)的檢修特點

燃?xì)廨啓C(jī)檢修主要包括小修、中修和大修三種方式，設(shè)備按時進(jìn)行檢修才能更好地保證設(shè)備的穩(wěn)定與安全。當(dāng)前，國內(nèi)大型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計和制造還不完善，一部分部件還依靠進(jìn)口，自主能力不強(qiáng)，對于技術(shù)性問題，還不能自主進(jìn)行檢修，要依靠外部的專家進(jìn)行，很多的地方還較為薄弱，技術(shù)人員如果不能及時到位，則無法進(jìn)行全面的檢修，這也就給汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了時間差，影響到了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對于大型燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)性部件，需要進(jìn)行更換才能保證良好的運(yùn)行，也就是說，一個維護(hù)流程下來，需要經(jīng)過多重環(huán)節(jié)才能完成，包括換部件返廠—檢查—評估—修復(fù)—發(fā)電廠安裝等多種程序，這樣能夠確保修復(fù)質(zhì)量，但這樣做不僅浪費(fèi)時間與精力，還會給電廠帶來成本的增加。

2.2 燃?xì)廨啓C(jī)的檢修周期

在國內(nèi)，許多制造商都是一樣的流程，不論是哪一個廠家的產(chǎn)品，如果進(jìn)行檢修，都需要大量的時間，要依據(jù)設(shè)備的周期計劃才能完成檢修。一般情況下，是通過以等效運(yùn)行時間或啟動停止次數(shù)數(shù)據(jù)來確定燃?xì)廨啓C(jī)檢修規(guī)模與檢修周期。

3 燃?xì)廨啓C(jī)異常故障及對策

3.1 燃?xì)廨啓C(jī)啟動時點火失敗的原因及處理方式

燃?xì)廨啓C(jī)啟動過程中，往往不能一次性點火成功，要多次點火才能成功，要想全面保證燃?xì)廨啓C(jī)點火成功率，則需要做好科學(xué)維護(hù)，點火失敗原因主要有以下六個方面：一是點火變壓器出現(xiàn)故障。如果設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境質(zhì)量不好，會導(dǎo)致點火電極潮濕，容易出現(xiàn)點火失敗的情況。水洗后應(yīng)盡可能對點火變壓器進(jìn)行檢查，全面保證點火電極干燥，才能避免失??；二是天然氣系統(tǒng)不嚴(yán)。如果潮濕空氣進(jìn)入，就會出現(xiàn)積水現(xiàn)象，日常要做好天然氣管線檢查，保證絕緣性能良好；三是火花塞和火焰探測器出現(xiàn)問題?；鸹ㄈ突鹧嫣綔y器要做好定期檢測，避免出現(xiàn)點火嘴變形、松動、燒壞、氧化、生銹的問題，對出現(xiàn)的問題，要及時做好更換，保證庫存?zhèn)浼旰脽o損；四是閥間放散閥、速比閥和控制閥故障。點火壓力不足，無法及時點火，要加大對易損元器件的試驗，避免出現(xiàn)故障問題，影響點火成功率；五是燃機(jī)點火天然氣熱值低。燃?xì)廨啓C(jī)啟動前更改啟動邏輯條件，增加天然氣控制閥開度才能確保一次性成功；六是熱通道損壞。通過日常的檢修，及時發(fā)現(xiàn)問題故障，做好整改消缺，提高設(shè)備安全性。

3.2 速比閥和控制閥閥間壓力高的故障處理

速比閥是重要的部件，能夠充分保證設(shè)備運(yùn)行時機(jī)組需要的進(jìn)氣量，同時也能夠保證事故中及時切斷燃機(jī)進(jìn)氣量，使設(shè)備能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。機(jī)組啟動點火中，速比閥指令與反饋偏差大，速比閥不能及時關(guān)到工況標(biāo)準(zhǔn)位置，導(dǎo)致閥門卡澀或閥門內(nèi)漏，往往會出現(xiàn)關(guān)不嚴(yán)的情況，如果速比閥執(zhí)行不到位就會出現(xiàn)指令反饋偏差大的跳機(jī)現(xiàn)象。只有做好日常的速比閥和控制閥試驗，才能發(fā)現(xiàn)問題，及時做好修復(fù)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 燃?xì)廨啓C(jī)啟動時振動較大的故障處理

機(jī)組啟動要各個部件的緊密配合，當(dāng)轉(zhuǎn)子受熱均勻后會自動下降到規(guī)定的安全范圍內(nèi)。如果不在范圍內(nèi)出現(xiàn)數(shù)值增加的情況，那么設(shè)備就會報警；如果出現(xiàn)了連續(xù)性升高，就需要及時停止設(shè)備運(yùn)行，緊急停機(jī)后對故障情況做好分析處理。設(shè)備的不平衡量存在于透平轉(zhuǎn)子上，燃?xì)廨啓C(jī)前后兩個聯(lián)軸器加上一定的配重，就會全面解決好轉(zhuǎn)子不平衡的振動問題，如果處理不好，把配重加到非平衡部位，也會影響設(shè)備的轉(zhuǎn)動，引發(fā)多點多工況振動。振動過大與瓦溫間存在明顯聯(lián)系，要全面分析非故障作用下的振動問題，以動平衡徹底解決機(jī)組振動大的故障。這樣就能夠通過簡單的方法避免揭缸檢修帶來的麻煩，動平衡檢修大大縮短了排查故障的時間，保證了設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉故障使?jié)櫥瓦M(jìn)入壓氣機(jī)和燃燒室的處理方式

燃機(jī)轉(zhuǎn)速如果達(dá)到100%全速，葉片處于最小開度34 度，壓氣機(jī)5 級抽氣處將出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)的現(xiàn)象，在這樣的狀態(tài)下運(yùn)行，設(shè)備就會產(chǎn)生問題，如果在負(fù)壓增加的情況下，軸承兩端就得不到有效壓力，相應(yīng)的空氣密封就會不良，軸承腔室潤滑油會沿著密封空氣管形成倒吸，直達(dá)壓氣機(jī)內(nèi)部，潤滑油大量流失后就會造成液位快速下降，影響到設(shè)備的穩(wěn)定性。進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉故障的預(yù)防措施，建議投入運(yùn)行的燃機(jī)壓氣機(jī)每半個月進(jìn)行在線清洗，清除可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉積塵，每年更換控制齒環(huán)及從動齒輪滑油脂的同時，檢查可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉軸套間隙，導(dǎo)葉、葉根園弧角區(qū)域是否有裂紋以及控制齒環(huán)與從動齒輪之間的嚙合齒側(cè)間隙。

3.5 進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉油缸漏油進(jìn)入壓氣機(jī)的處理方式

燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)葉片和進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉油垢越多，進(jìn)氣道內(nèi)底部潤滑油則越多，這會影響到設(shè)備的穩(wěn)定安全。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，往往是調(diào)試進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉時產(chǎn)生的，輔助油泵運(yùn)行過程中，控制導(dǎo)葉使油缸漏油到輪機(jī)間底部的部分潤滑油隨氣流進(jìn)入壓氣機(jī)，導(dǎo)致了部分油質(zhì)沉積，堆積到進(jìn)氣道渦殼底部，而沒有直接按照標(biāo)準(zhǔn)漏到輪機(jī)間底部。解決這個問題就需要全面強(qiáng)化油系統(tǒng)運(yùn)行效率，加強(qiáng)嚴(yán)密性的控制，做到定期維護(hù)保養(yǎng)，才能避免潤滑油進(jìn)入壓氣機(jī)和燃燒室中，有效保證機(jī)組安全。進(jìn)入機(jī)組大修期要對這方面的問題重視起來，日常維護(hù)保養(yǎng)這也是主要的方面，一定要全面注意各方面的問題，保證密封空氣孔板、分離器、軸承密封等的質(zhì)量，對于發(fā)現(xiàn)的孔板磨損要及時更換，使通道暢通。密封不嚴(yán)的要做好處理，進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉故障停機(jī)信號如果發(fā)出警示，就需要及時停止設(shè)備運(yùn)行，根據(jù)信號位置查找故障點，及時排除故障問題，通過手動打閘停機(jī)做好檢測。

3.6 燃?xì)廨啓C(jī)排氣內(nèi)缸溫度高的處理方式

燃?xì)廨啓C(jī)排氣內(nèi)缸溫度高影響設(shè)備的穩(wěn)定與安全，一般形成這種問題的成因是送風(fēng)機(jī)動力不強(qiáng)，外力不足導(dǎo)致?lián)醢宀荒芗皶r打開，影響到了送氣效果；備用送風(fēng)機(jī)擋板沒有及時關(guān)閉，封閉不嚴(yán)造成的漏氣；冷卻空氣流量過少，力量不夠，或者是冷卻空氣溫度高，造成的溫度提升；負(fù)荷間冷卻與渦殼冷卻分配不均勻。在眾多問題成因中，冷卻空氣流量不足、冷卻負(fù)荷間空間氣量分配不合理是最為多見的成因，要針對這兩個方面做好問題檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題所在，有效增大冷卻空氣量，這樣就能夠有效保證負(fù)荷間冷卻通風(fēng)效果，使風(fēng)機(jī)能夠正常運(yùn)行，而且要不斷總結(jié)經(jīng)驗，有效降低排氣內(nèi)缸溫度，使其保持良好的溫度，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

3.7 燃?xì)廨啓C(jī)啟動盤車失敗的故障處理

燃?xì)廨啓C(jī)盤車一般選擇“COOLDOWN ON”后，88QA、88QV、88QB-1/2、88WC 啟動，滑油母管壓力和油箱負(fù)壓就會正常運(yùn)行。為了解決啟動盤車失敗問題，需要及時觀測運(yùn)行的狀態(tài)，排除電氣故障成因，查看電磁閥傳動機(jī)構(gòu)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。對檢查過程中出現(xiàn)的問題做好記錄，只有在全面保證各部分正常運(yùn)行的情況下，才能查看供電電壓和繞組電阻運(yùn)行質(zhì)量，一般出現(xiàn)問題的表現(xiàn)是電磁閥內(nèi)閥桿固定螺帽松脫，電磁閥閥桿跑位移動，閥位出現(xiàn)了不動現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備的油路不通，液力變扭器沒有了工作介質(zhì)，就會導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常，要及時換同型號電磁閥，及時恢復(fù)傳動盤車程序，保證設(shè)備良好穩(wěn)定運(yùn)行。

3.8 燃?xì)廨啓C(jī)提前熄火故障分析及排除

燃?xì)廨啓C(jī)如果出現(xiàn)提前熄火的現(xiàn)象，一般是熱通道部件出現(xiàn)了問題，根據(jù)參數(shù)做好對照，對速比閥和控制閥進(jìn)行試驗，檢查P2 壓力變送器和閥間放氣閥20VG-1 的運(yùn)行質(zhì)量，出現(xiàn)老化磨損則要及時更換新部件，如果不能及時處理，就會在長期運(yùn)行中引起閥門調(diào)節(jié)特性改變。燃?xì)廨啓C(jī)脫網(wǎng)時比其他探測器值低，波動范圍大，隨著FSR 降低，火焰探測器顯示值也降低，就會失去顯示值，造成燃?xì)廨啓C(jī)提前熄火。閥間壓力P2和速比閥控制閥開度出現(xiàn)故障，一般需要對控制閥FSR 與反饋FSG 進(jìn)行檢測，保證位置相符才能避免熄火現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)燃燒的穩(wěn)定性進(jìn)一步判斷火焰探測器的運(yùn)行。要每隔600～800 小時做一次壓氣機(jī)離線水洗，提升壓氣機(jī)效率，使燃燒更加穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

燃?xì)廨啓C(jī)是當(dāng)前燃?xì)怆姀S最為主要的設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中起到重要的作用，為了全面保證燃?xì)廨啓C(jī)的正常運(yùn)行，則要做好日常的維修保養(yǎng)，及時處理好損壞問題，通過相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新，全面提升自主處理能力，為燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定安全運(yùn)行提供保障。