燃机故障诊断及运行维护技术

燃机故障诊断及运行维护技术

吕鹏

中国电建集团核电工程有限公司 山东 济南 250102

摘要：随着我国城市化进程的加快，能源发展转型逐渐深入，节能环保问题日益受到重视。为改进能源利用，减少环境的污染，燃气轮机作为清洁高效、环保绿色的发电技术，作为一种高端动力装备，受多种因素的影响会发生故障，因此需要加强对燃机的故障诊断和维护。要严格按照燃气轮机运行和维护说明和有关的规范进行施工，以期通过检修解决机组运行中问题。合理而科学的检修还可以延长燃气轮机各零部件的使用寿命，提高燃机运行的经济性。基于此，文章对燃机故障及检修维护技术展开分析，以供参考。

关键词：燃机故障诊断；运行维护技术

引言

燃气轮机的应用充分实现了天然气高效利用，优化我国能源结构的意义，具有发电效率高、调峰能力强、污染排放小等优势，机组自动化程度较高，但作为机器不可避免地存在故障问题，如果不能及时作出诊断和处理，有可能发展为比较严重的安全事故，做好故障检查和运行维护工作具有重要的意义。

1燃机故障的诊断方法

1.1专家系统故障诊断法

设备工程师会记录燃机的每一次故障情况，结合相关工作经验对故障情况和征兆做出总结性的分析，明确设备常见的故障问题，制定针对性的故障解决方案。当再一次发生设备故障时可以直接使用故障解决方案来解决问题。专家系统故障法是现阶段应用比较多的故障诊断方法，对检查人员的知识储备和技术要求相对较低，具有较高的故障诊断效率，关于设备故障的相关数据需要的存储空间小，方便程序和系统开发。专家系统故障诊断法的问题在于其诊断的故障是设备在以往曾经出现过的故障问题，对于新的故障问题缺乏匹配的原型，因而易产生错误的故障诊断结果，这对设备的正常和安全运行不利，有时可能会缩短燃气轮机的运行寿命。

1.2神经网络诊断法

较抽象的故障诊断方法，其主要从故障的征兆到故障源的映射，从而显示二者之间的关联性。和其他方法相比较，神经网络诊断法具有非线性的特点，高度容错，体现关联记忆。但神经诊断法并不能反映出故障征兆和故障源的确切、详细的关系，导致诊断人员不得不花费更多的时间分析二者之间具体的关系。神经网络诊断系统不具备存储功能，所以诊断能力比较低，诊断出错误结果的情况比较多，甚至会影响检修人员的专业判断，导致设备故障无法及时得到有效的处理。

1.3混合智能故障诊断法

 综合分析因燃气轮机有很多种不同的型号，不能套用同一套诊断方法，以尽量控制诊断失误的情况。在诊断的过程中根据不同类型燃气发电机组的系统参数，将专家系统诊断法和神经网络诊断法相互结合，通过选择合适的模糊参数进行查询，确定故障后检修人员观察故障现场的损坏程度，通知现场工作人员进行处理的具体方法，排除故障。

2燃机运行维护技术

2.1内窥镜检查

利用内窥镜检查，有效的降低维护成本，提高燃机的运行效率。在停机期间，通过内窥镜能够检查出燃机内部高温部件的运行状态，看其是否存在烧蚀、裂纹以及涂层脱落等现象，然后根据检查到的结果，制定出合理的检修计划，从而有针对性的购置更换备件。这种检查方式为检修计划的制定提供有利的依据，减少不必要的检修次数。在降低检修成本的基础上，有效的提高燃机的运行效率。

2.2金属监督

燃机高温部件的金属质量监测涉及破坏性监测及非破坏性监测。破坏性监测受检于高温部件的材料力学性能、金相分析以及热处理性能试验；而非破坏性监测指的是窥镜、渗透、磁粉、超声、射线等检测等。燃机高温部件的金属监测需要建立在非破坏性监测上，设立高温部件的相关技术档案，对所使用的部件材料能够充分的认识、掌握，对主机制造商提供的燃机维修手册中对高温部件的控制标准熟悉。燃气轮机故障检测，分析和采集是我国现阶段的研究难点，需要更多经验丰富的工程技术人员和专家进行研究和诊断。但故障机制的维护在任何时候都是促进科技发展的技术手段，故障机理研究的重点是定量表征研究，研究整个体系的状态指标和判断阈值将是未来需要研究的主要方向。

在故障诊断方法上，采用人工神经网络和专家系统知识相结合的综合方法。如何使诊断方式有更大的突破，能够建立数学模型的方法对燃气轮机故障作出诊断，解决燃气轮机快速故障诊断遇到的瓶颈问题仍需进一步研究。

2.3发电机组的运行管理

发电机组是燃机系统中最核心的组成部分，其在日常运行过程中，应强化电厂运行管理工作，建立定点巡检制度，规定设备管理人员，要结合日常点巡检卡片和严格的监控制度，通过直观巡检方法，检测工作现场中涉及的一切燃气发电机组。

首先，查看其叶片声响是否符合正常运行标准，其它部件表面是否受到油污的侵蚀等相关细节质量。其次，要根据设备的定点巡检结果，制定出针对性强的检测方案，并依据以往故障发生的几率，适当调整巡检周期，以免机组过度停启，造成部件损坏，影响到其正常实用性能，从而给工作人员的人身安全和电厂效益带来不必要的伤害。

2.4燃机透平排气扩散段膨胀节

燃机透平排气扩散段膨胀节作为能自由伸缩的弹性补偿元件之一，可以有效的削弱因高温烟气带来的应力变形，以满足在恶劣工作条件下因排气温度而引起的燃机和余热锅炉的全部热膨胀。膨胀节的性能影响燃机透平出口高温部件摩擦磨损程度，对膨胀节的定期检查、维护至关重要。长时间的循环往复位移，会造成膨胀节疲劳缺陷及内部保温材料的破损、撕裂，在燃机停运后，燃机内部腔室降低至室温，对膨胀节处的内部保温进行填充和固定，检查膨胀节焊缝、测量膨胀节四个相位轴向变形量，对于超出产品要求的变形进行修复。

2.5加强设备维修管理和安全队伍建设

在电气设备安全管理工作中，设备维修管理人员具有重要的价值和作用，在工作过程中，重视以下环节。

2.5.1提高管理人员的安全意识

电厂设备安全管理人员是安全工作的重点内容。在实践中，要加强安全教育和管理，增强管理人员的安全意识，从根本上加强设备管理，提高工作效率和质量。

2.5.2做好技术创新研究

在电气设备安全管理中，技术人员要结合企业实际，做好设备管理和安全技术创新。在实践中，要始终遵循实用性、配套性的基本原则，合理运用各种新技术，提高安全质量，确保各项工作有序开展。

2.6加强班组安全管理

团队是规范操作、保证规章制度有效实施的关键。重视班组安全知识的培训教育，结合班组成员的实际情况做好应对演练，进一步增强职工的安全意识，加强安全教育，保证职工按规范要求合理作业。在班组安全培训教育过程中，要根据不同专业、不同岗位、不同层次的不同需要，采取多种方式进行合理的安全教育，充分激发不同人员的内在潜能，增强员工的责任感。

3结语

综上所述，燃机的供电质量在很大程度上取决于电厂电气设备的质量。因此，电力企业应充分认识到电力设备安全管理的重要性，找到相应的解决途径。不断加强自身的信息管理，开展综合性企业研究，促进实现更稳定的工作效率，更好的排除，及时发现并有效解决燃气轮机故障问题，提高发电质量和效率。

参考文献：

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[2]麦志龙.燃机故障诊断及运行维护技术分析[J].内燃机与配件，2019（18）：140.

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[4]李钰.燃机高温部件故障及运行维护技术分析[J].科技创新与应用，2018（03）：109.