某燃气轮机典型故障案例分析

某燃气轮机典型故障案例分析

张俊

大唐南京热电有限责任公司   江苏南京    211200

摘要：燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机，其具有结构紧凑、启动速度快、运行状态平稳等优点，但是燃气轮机发生故障的频率也比较高，对设备的正常运行造成了严重危害。本文简要分析燃气轮机的运行原理，详细阐述该装置的典型故障，并深度分析对应的故障案例。本案例的分析过程和运用效果有利于实现同类故障的有效预防和处置，具备较强的实际意义。

关键词：燃气轮机；典型故障；案例分析

引言

随着我国科技水平的全面提升，作为现代工业领域重要的动力来源，为保证生产安全，提升设备的运维水准，应采取必要的措施，强化燃气轮机的安全稳定性。为此，应结合已知的数据和信息，对某燃气轮机典型故障展开深度分析，既增强设备的维护水准，更有利于规避类似故障，为相关行业的发展奠定坚实基础。

一、燃气轮机运行原理

在电力、船舶、工业等重要产业的生产过程中，燃气轮机始终是其中不可忽视的动力装置，设备的运行原理包含以下几方面。首先压气机从外界吸入空气，并把其压缩到一定的压力、温度，然后送入燃烧室。在燃烧室，空气与喷入的燃料相混合并燃烧，形成高温高压燃气。燃气吹到燃机透平上膨胀作功，驱动转子带着压气机与负荷作高速旋转运动。空气燃料不断被吸入混合，燃烧持续进行，机组稳定的运转。燃料中的化学能便部分的由燃气轮机转换成了机械能。发电机连接燃机转子同步旋转发电输出电能。

二、燃气轮机典型故障

作为一类能效快、可以在短期内迅速响应的动力装置，燃气轮机被广泛应用于电力、船舶、工业等我国重要的支柱型产业。当设备处于长期调峰运行时，极易遇到各类不必要的风险问题，例如防喘放气阀关闭不到位、液压油启动压力低、关断阀反馈信号误发等典型性故障。为此，应对上述三类故障展开深度分析，并制定对应的解决方案。

（一）防喘放气阀关闭不到位

如图1所示，在燃气轮机的生产阶段，防喘放气阀不仅在其中占据不可忽视的地位，更能有效把控燃气轮机的排气温度水平。如若防喘放气阀存在关闭不到位的情况，势必会致使燃气轮机出现异常反应，干扰主体性能，引发此类问题的因素主要包含以下几类。

图 1 燃气轮机防喘放气阀开关触点

其一，在设备的运行阶段，存在于防喘放气阀内部的机械装置可能出现卡顿问题，致使阀门无法正常闭合[2]。出现此类情况的根本在于，关键组件破损、垫片不足或异物卡顿。其二，防喘放气阀关闭不到位还可能与控制系统信号故障息息相关。当设备处于运行模式时，假如信号失控、线路断路，都可能导致阀门的关闭信号不能准确传输至指定区域。其三，假如防喘放气阀的密封层破损，即使防喘放气阀顺利闭合，也可能出现漏气现象，不仅会对燃气轮机的排气温度产生影响，还会缩减设备的使用年限。

（二）液压油启动压力低

    当燃气轮机保持工作状态时，在设备的启动阶段，较为常见的故障即为液压油启动压力低。一旦液压油的启动压力低于平均值，不但会导致燃气轮机启动困难，还可能出现无法启动的情况。其中，致使液压油启动压力低的根本原因在于第一，液压油泵内容易出现泵体破损、密封性不达标等问题，如若未能及时处理，泵油压力不断下降的同时，还会对液压油压力控制的阀门造成干扰。第二，液压油路中可能含有大量杂质，不仅会堵塞过滤系统，管道内的异物含量也可能超过正常值引起管道堵塞，便可能引发液压油启动压力低等风险问题。

（三）关断阀反馈信号误发

作为燃气轮机安全控制系统中的重要组件，在工业生产的过程中，可以在紧急情况下，借助关断阀切断燃气，以此保证设备始终稳定可靠运行，引发此类隐患的因素通常包含以下几类。

首先，存在于关断阀内的信号传感装置可能存在信号失真、接触不良等问题，如图2所示，进而导致反馈信号误发；其次，控制关断阀的管线中极易出现短路、断路或接触不良等情况，间接导致反馈信号未能准确输送至指定区域；最后控制系统的软件可能含有逻辑缺陷，从而引发关断阀反馈信号误发。

图 2 燃气轮机关断阀内部反馈装置电路板

三、燃气轮机典型故障的应对措施

（一）防喘放气阀

    为有效解决防喘放气阀关闭不到位等风险问题，检修人员可以将下列环节视作切入点。第一，着重检查防喘放气阀的控制系统，例如传感装置、管控线路等，一旦其中存在隐患，应在第一时间维修或对其进行换新处理。第二，在特定的时间段，对防喘放气阀内部的各类零部件展开深度查验和维护，确保相关装置始终保持稳定的运行状态。针对破损程度严重的部分组件，及时更换。第三，重点检查防喘放气阀的密封性和稳定程度，保证该装置的安全系数达标。

（二）关断阀

    定期检查传感器性能，在实际的操作过程中，深度检查关断阀的传感器，确保信号传输的准确性和可靠性满足要求。同时，对于存在故障的传感装置，应立即对其进行更换处理；重点检查控制线路，将侧重点集中至关断阀控制线路的检测阶段，保证线路连接稳定、不存在短路或断路情况[3]。如若发现问题，应在第一时间处理；此外，在现有的基础上，优化软件原有的运行逻辑。重点改良对控制系统的软件，调整逻辑错误或缺陷，并同步对关断阀反馈信号做出正确处理。

（三）液压油启动压力

为彻底处理液压油启动过程压力低等故障，应采取下列措施。

全面检查液压油泵，并重点分析泵体和密封组件的稳定性。在特定的检修期间，对液压油路进行深度清理和系统维护，保证油路通畅。针对已经出现阻塞现象的过滤装置，应立刻进行滤网检查清理、换新；定期了解油箱储量，保证油料始终处于充足状态，并及时补充同批次的液压油，同时定期对油质报告进行化验核对油品符合要求。

四、结论

在燃气轮机的运转阶段，可能存在防喘放气阀关闭不到位、液压油启动压力低、关断阀反馈信号误发等典型性故障。为规避不必要的风险问题，保证燃气轮机的运行状态和主体性能达标，既要定期检查上述设备运行情况，更应加强对于上述设备的维护保养力度，提高技术人员的业务水平和综合能力。

通过对某燃气轮机典型故障案例进行精准分析，工作人员便能够全面掌握该装置的故障成因、判定手段及处理方式。不仅可以在第一时间帮助设备恢复正常，保证现场人员的生命财产安全，更能全面提高生产的稳定程度。此外，该案例的分析实录也能为日后的故障预防提供一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]杨立国.某型国产航改燃气轮机典型故障分析[J].内燃机与配件,2022,(03):151-153.

[2]奚银华,魏昌淼.某工业型燃气轮机油门控制系统故障分析[J].热力透平,2021,50(01):58-61.

[3]孟凡刚,冯永志,于宁,等.燃气轮机典型故障统计分析及运行维护[J].电气时代,2020,(01):52-53+56.