燃氣輪機運行狀態受部件性能退化的影響

孫少卿

江蘇華電昆山熱電有限公司， 昆山 ?215300

摘要：燃氣輪機在天然氣輸氣管道中應用廣泛，具有功率密度高、使用壽命長的特點。隨著燃氣輪機的長時間使用，很容易出現壓氣結垢、渦輪腐蝕等各種問題，使得燃氣輪機的部件性能明顯退化，不利于整機運行的效果。對燃氣輪機性能下降產生的原因進行分析，探究燃氣輪機性能參數的影響規律。

關鍵詞：燃氣輪機;運行狀態;部件性能;性能退化

燃氣輪機的運行環境比較苛刻，最重要的就是，加強對工作環境的溫度濕度，電源穩定性電磁環境進行合理控制，為燃氣輪機提供長期穩定運行的條件，避免環境因素而導致設備引發故障，確保燃氣輪機的穩定運行。燃氣輪機不同部件運行性能下降時，各種低效的壓縮機和渦輪機運行方式也會產生明顯變化，燃氣輪機和燃油消耗壓縮機的性能對燃氣輪機運行效率影響非常明顯。

一、燃氣輪機性能下降的主要因素

燃氣輪機使用會受到大氣壓力、大氣溫度、空氣質量等外部環境的影響，對燃氣輪機的正常運轉產生非常大干擾。很多燃氣輪機進氣中含有大量的灰塵和無機鹽，造成氣壓機葉片渦輪發生腐蝕。空氣中雜質、廢氣以及潤滑油產生的油氣也會使壓縮機葉片結垢，使得燃氣輪機橫截面積發生明顯變化。隨著運行時間的不斷延長，這些因素會導致壓縮機的進氣流量顯著下降，影響燃氣輪機的運行效率。

二、燃氣輪機仿真模型的構建

為了探究部件性能退化與燃氣輪機運行狀態之間的關聯，利用仿真模型對燃氣輪機進行模擬仿真。在燃氣輪機實際運行中，所有的參數都是相互關聯，處于動態平衡的體系中。如果任意參數發生改變，其他的有關參數也會發生相應的變化。目前燃氣輪機主要以高壓壓氣機、高壓渦輪、動力渦輪和燃燒室共同構成。非線性仿真模型可以對部件性能退化進行模塊化分析，判斷最小偏差。非線性仿真模型能夠適用于不同氣路結構的燃氣輪機，大部分部件性能發生變化以后，能夠給出準確的模擬結果。

三、部件性能退化對燃氣輪機運行狀態受的影響

高壓壓縮機會釋放大量的渦輪冷卻空氣，該模型中的入口恢復系數為0.98，低壓壓縮機的空氣冷卻系數為0.00562。使得整個排氣裝置壓力系數為0.92，為了能夠增強仿真模型的準確性，需要對燃氣輪機壓縮機引器和渦輪冷卻進行快速處理識別，對高壓壓縮機的參數進行模擬，分別處理燃氣輪機排氣和渦輪冷卻，三個渦輪同時冷卻，每一個渦輪機的情況都非常相似。對高精度熱力學模型構建，可以判斷燃氣輪機不同部件的精確性質。特性曲線的主要問題就在于燃氣流量比較高，會變得突然陡峭，整個低速氣流變化也非常小，很容易引起判斷誤差。對不同計算條件進行分析，燃氣輪機的幾何性狀也隨著性能的變化而變化。

經過對燃氣輪機仿真模型處理，安裝燃氣輪機的運行惡化模型，降低壓力只會減少壓縮機的效率。提出相應的解決策略，保證燃氣輪機的運行質量全面增強，延長燃氣輪機的整體使用壽命。低壓壓縮機的流量也會隨之下降，對上述計算結果分析，能夠發現性能退化會導致圓盤轉速以及進氣流量發生變化，需要針對燃氣輪機的出口容量和燃料消耗進行準確判斷，增強機動性和耐用性。

四、燃氣輪機常規維護方案

目前在燃氣輪機安裝之前要填寫申請報告，與燃氣輪機相關資料和申報，都要提交給質檢部門，隨后要辦理安全手續。如果有關部門沒有批準則不能投入使用，要嚴格根據相關部門的規定對燃氣輪機進行安裝改造和修理，確保嚴格遵守有關部門的監督管理要求，要積極配合安檢部門的檢測工作，只有在驗收合格之后才能夠正常使用，在日常燃氣輪機正常使用時，還應該對進氣管道附屬設備進行日常維護與保養，確保燃氣輪機能夠安全有效運行，延長燃氣輪機的整體使用壽命。不能夠隨意更改燃氣輪機管路和整體結構，否則很容易導致管道運行不暢堵塞的問題，還要在保證燃氣輪機不停機的狀態下，定期對附屬設備進行檢測，及時發現冒漏滴等問題，在燃氣輪機日常使用期間，應該加強對燃氣輪機的主體清潔，避免出現燃氣輪機銹蝕等問題。

在控制電路程序設備故障檢修時，如果無法直觀判斷故障點的位置，則應該將電路斷開，利用控制開關與鄰位相連接將部分模塊歸位。利用萬能表對設備的電源進行檢查，在保證控制電路無誤之后，還要對主電路動作順序進行檢查，維護人員需要按照不同的元件動作進行分析和實際情況，對元件是否出現冒火、冒煙、異常響動等問題進行判斷，還可以直接對主電路供電環節進行檢查。隨著現代經濟的快速發展，信息技術、機械設備技術在各行各業中廣泛應用，對燃氣輪機故障進行深入研究，明確故障預防的主要策略，提出常見故障的檢修方法，為燃氣輪機穩定運行作出保障。積極推動燃氣輪機在電氣工程機械設備中的有效應用，對控制對象數據信息進行采集、監測，及時發現故障問題，實現自動化處理，盡可能減少人力資源的浪費，提高電氣工程的社會效益和經濟效益。

結束語：

燃氣輪機影響使用效率，最主要的因素在于回收性能下降、清洗性能無法持續，大多數的燃氣輪機都在非常惡劣的條件下使用，會對燃氣輪機組運行產生非常負面的影響。筆者進行仿真模擬實驗研究，可以分析燃氣輪機的整體性能。大幅度提高燃氣輪機燃油消耗，保證燃氣輪機的運行水平得到有效提高。

參考文獻

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