方　?。ê贾萑A電半山發(fā)電有限公司,杭州　310015）

GE 9FA燃氣蒸汽聯合循環(huán)發(fā)電機組燃氣輪機燃燒異常分析

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燃氣輪機機組的燃燒監(jiān)測的原理，重點對機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，對機組實際運行中減少燃燒異常帶來的機組損傷有一定的指導意義。

關鍵詞：GE9FA燃氣輪機機組；故障分析；監(jiān)測原理；排除措施

0　引言

在GE9FA機組運行的過程中，常常會出現一些問題和故障，其中最常見的故障就是機組燃燒室燃燒異常所帶來的故障，對燃燒故障進行合理有效的監(jiān)測，及時排除燃燒故障，對于機組的正常安全運行，減少機組的損傷有重大意義。

1　GE　9FA機組燃燒系統的監(jiān)測

GE9FA燃氣蒸汽聯合機組的做功過程就是燃燒室產生高溫高壓氣體，該氣體在透平中膨脹，從而把熱能轉換為機械能。為了提升做功的效率，燃氣輪機的初溫T3就要不斷升高。初溫T3過高會造成燃氣輪機在運行過程中受到損壞，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熱電偶均勻布置排列。熱電偶溫度顯示的理想結果是各個熱電偶測量排氣溫度相等,但在實際中不可能存在這樣的情況，即使在機組正常運轉的前提下，熱電偶的測量值仍然存在差別。為了避免這個問題，就要合理規(guī)定一個指標，這個指標能夠表明在正常運行的條件下，允許各個熱電偶的測量值的差異。這個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之差；S2是熱電偶最高讀數與第二個最低讀數之差；S3是熱電偶最高讀數與第3低讀數之差。

1.1熱電偶發(fā)生故障報警

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K2的情況下，即S1/S＞K2的情況下，相應的報警系統就會發(fā)出報警信號，顯示熱電偶故障。燃氣輪機在正常運行的情況下，最高排氣溫度的分散度S1與S相比較小，如果出現S1＞S的情況時，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，但在機組的實際運行中這樣的情況不可能出現，在這種情況下被認定為熱電偶故障是合理的。

1.2燃燒故障報警

在機組燃燒異常的情況下，通常會出現排氣溫度分散S1比允許的分散度限值S大的情況，即：S1/S＞K1的情況下，報警系統就會產生燃燒故障的信號，而發(fā)生報警。

1.3分散度過高而使機組遮斷停機

燃燒異常會造成排氣溫度分散度S過高，當高于一定的限值時，就需要將燃氣輪機機組遮斷停機。需要進行遮斷停機的情況如下：

（1）第1種遮斷停機的情況必須需要滿足以下條件，當K1＜S1/S＜K2時，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，即在S1/S=1.2的情況下，報警系統會發(fā)出報警；當S2/S＞K3=0.8的情況下，即最高排氣溫度的測量值與倒數第二排氣溫度的差值大于限定值0.8倍的情況下，就會報警出現第一種遮斷停機的情況；條件3為最低排氣溫度的測點與倒數第2低排氣溫度的測點是相鄰的。當前兩個得到滿足，而不滿足條件3時，報警系統會發(fā)出報警信號但是卻不會提示遮斷停機。但是當上述三個條件同時滿足時，機組就會發(fā)生第一種遮斷停機的情況；（2）第2種停機遮斷情況的發(fā)生在以下情況產生的前提下，即：S1/S＞K2=5.0；S2/S＞=0.8，即S2遠遠大于分散度限值；第2低排氣溫度側點與第3個低排氣溫度測點在位置上相鄰。條件1表明排氣溫度測點出現了問題，其測量結果不可靠值；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)域為低溫區(qū)；條件3則說明第2、3個低排氣溫度測點處于相鄰位置，更進一步說明第2測點的測量區(qū)域是低溫區(qū)。為了保障運行安全，在已知考慮一個測點故障的前提下,應遮斷停機檢查原因；（3）報警或遮斷。當S3/S＞K4的情況時,K4一般取值0.75，也就是說S3/S＞0.75時，就可以被認為存在燃燒故障。為了保障機組安全應使機組主保護系統動作，遮斷停機。

2　　GE　9FA燃氣輪機燃燒故障原因分析

2.1燃料供給系統的問題

GE9FA燃氣蒸汽聯合發(fā)電機組在使用液體燃料的條件下,噴嘴的堵塞、流量分配器故障會造成燃燒異常情況的發(fā)生。特別是燃油流量分配器出現較嚴重的齒輪磨損，使間隙產生，進而導致機組供油不足時，就會使燃氣輪機的進氣溫度場發(fā)生不均勻的現象,這樣就會排氣溫度測量值偏低,使分散度變大。燃料供給系統故障引發(fā)燃燒故障會表現出負荷增大,分散度變大的特點。

2.2燃燒部件的問題

燃燒部件的正常工作對進氣溫度場的均勻性有直接影響。燃燒部件在出現貫通性裂紋或者部件破損時，就會導致壓氣機過量將排氣壓入存在故障的火焰筒和過渡段的情況,使相應火焰筒和過渡段內的高溫燃氣冷卻，這就會造成燃氣輪機的進氣溫度場異常，排氣分散度變大的情況。

2.3改進管理措施

要及時發(fā)現燃燒故障，及時排除故障應做到：運行人員要及時詳細的對報警信號進行記錄，并在報警發(fā)生后及時通知檢修人員，盡可能的在第一時間發(fā)現和排除故障；檢修管理檢修人員要根據實際情況制定相應檢修計劃，要確保檢修質量，防止漏檢現象的發(fā)生，要經常與運行人員溝通，及時全面掌握設備的運行狀態(tài)；技術管理人員要對報警信號進行及時整理，對報警信號根據影響程度進行分級，以此來確定檢修的順序，把故障危害降到最低，保證機組運行安全。

3　總結

本文詳細介紹了GE9FA蒸汽燃氣聯合循環(huán)發(fā)電機組燃燒異常的監(jiān)測原理、故障產生的原因以及減少故障發(fā)生的措施，為保障機組安全運行，及時發(fā)現和排除故障提供了一定的依據，為聯合發(fā)電機組的發(fā)展起到了促進作用。

參考文獻：

[1]陳福湘,吳革新.9 FA燃機培訓資料[Z].杭州華電半山發(fā)電有限公司,2005.

[2]朱達,周曉宇,潘勇進.9 FA燃氣輪機DLN-2.0+燃燒室燃燒異常判斷及處理[J].2006,7(10):26-27.