探討M701F燃氣輪機輪盤超溫診斷及處理

宮殿臣

摘要：型號為M701F的燃氣輪機屬于進口的燃氣輪機設備。對于進口設備的應用，不僅要求設備操作人員掌握設備的常規應用問題，在我國的設備應用和運行環境下，還有可能出現設備本身的結構和部分區域表現異常的現象。對于M701F型號的燃氣輪機來講，其比較典型的故障表現在輪盤結構的超溫現象。從這種現象產生所可能造成的影響上來看，包括了對燃氣輪機本身的運行狀態的影響以及安全保障方面的影響。因此，應當針對輪盤超溫的問題提出針對性的診斷方法和處理措施。

關鍵詞：M701F;燃氣輪機;輪盤超溫診斷;處理措施

引言：

燃氣輪機的輪盤結構發生溫度升高的現象，主要是指由于燃氣輪盤內部的運行模式發生了變化，在整個輪盤運行的循環往復過程中，部分區域出現問題造成的。不同的問題在具體的故障表現上也有所不同，需要結合實際的故障表現作出科學的診斷，并且提出相應的解決辦法。

一、輪盤溫度過高所產生的不良影響

燃氣輪機的輪盤結構發生溫度過高的現象，主要會產生以下幾方面的不良影響。第一，會引起熱通道內的零部件由于問題的原因出現損壞，或者由于熱量的消耗作用，使得零部件本身的使用壽命縮短^[1]。第二;輪盤的運行情況受到不良的影響。這一點主要是指在實際的輪機應用過程中，出現了長時間超負荷的問題，負荷額度低于250MW以下的情況在出現頻率上又提升，這種情況就會使得機組整體的人運行狀態受到阻礙，這也是進一步引起機組運行經濟成本升高的主要原因。第三，在系統運行的過程中調峰能力受到的影響，輪盤結構是參與調峰環節的關鍵步驟，為了取得更好的調峰效果，需要對輪盤的溫度進行嚴格的控制。過高的溫度會引起調峰操作的障礙，對于整個電網運行的調度工作都會造成相應的不利影響。

二、關于超溫問題的形成原因分析

輪盤超溫的問題，作為輪機運行中的一個典型問題，現象的發生有多方面不同的引發原因，其中包括了來自機械設備本身的原因，還包括了設備內部的運行狀態和條件方面的因素，下文將做具體的分析和研究。

（一）壓氣機設備問題

壓氣機設備是輪盤出現超溫現象的一個典型的可觀設備因素。在長期的運行和應用中，壓氣機設備可能會出現設備本身的老化問題，這一方面會導致設備的運行和應用受到不利影響，還為設備的正常運行埋下了安全隱患。關于這種類型的設備問題和老化現象，比較典型的處理方法有兩種，第一，通過清洗的方式去除設備上的沉積污垢，從而實現設備性能和運行狀態的恢復。第二，通過設備區域性零件的更換延長其應用壽命，并且對輪盤結構本身的運行狀態提供穩定性的保障。從產生的不良影響的角度上來說，不同的壓氣機設備如果發生老化現象，其內部的壓力比值會同步下降。同時，排氣溫度會有所上高。這種現象會最終導致輪盤結構內的密封腔室出現壓力平衡被破壞的現象。

（二）透平性老化問題

關于透平性的老化問題，投屏性的老化現象，最為典型的表現就在于會使得熱通道內的一些零部件和葉片出現被損壞的遐想。這種現象會進一步引起相應的做功水平下降，引起溫度的升高。

（三）濾網結構的問題

關于濾網結構的堵塞現象。這里所探討的濾網結構，主要是指壓氣機的進氣濾網出現堵塞的問題，這種堵塞會使得進氣環節的氣壓損傷值有所提升，從采購內容降低壓氣機的排氣效果，但從這方面原因的整體影響程度上分析，可知這種因素不屬于主觀上影響輪機設備正常運行的核心因素。

（四）閥門泄漏問題

這種問題主要集中在高壓閥門的區域。泄露后，同樣可能產生輪盤運行環境內部的壓力平衡受到破壞，這種情況下輪盤的運行狀態實際上是存在異常的，這就會比較典型的表現為溫度的升高。

三、解決超溫問題的具體措施

在上文的分析中可知各種類型原因引發的超溫問題，實際上比較典型的表現集中在整個輪盤和輪機機組的運行環境內部出現壓力平衡的異常問題。因此，在尋求解決方案的過程中，往往重點在于解決壓力平衡方面的問題。而要解決這一問題，最為有效的方法就是實施擴孔操作。

（一）針對靜葉冷空氣的節流孔板進行擴孔操作。

這一擴孔操作的目的是為了增大起到冷卻空氣效果的氣體的壓力和流量，使得冷卻空氣本身的體積和容量實現提升。另外，針對燃氣輪機的輪盤溫控線進行合理的調整。降低排煙環節的溫度范圍^[2]。從而防止燃氣輪機在運行中出現初溫超溫的現象，雖然在調節的具體方法上，可利用燃燒的方式實現溫度的調整，但通常情況下不建議使用。

（二）針對輪機負荷力進行控制操作

這一方面的工作主要的目的在于，提升部分符合下的IGV開度，使得已經冷卻處理過的空氣在壓力和流量兩項指標上得到同步的增高。這個環節中，包含了燃燒調整的步驟。通過調整操作實現對于輪盤溫度的控制。且在這一環節中，輪機負荷力的控制需要主要依托燃燒調整來完成^[3]。負荷的效果會在一定程度上影響到輪機的整體運行效果，因此，對于負荷的控制和調整，也是控制和解決超溫問題的一個主要途徑。

（三）影響擴孔效果的因素分析

擴孔作為解決超溫問題的一個核心措施，其在實施的過程中也容易受到多方面因素的影響，必要典型的影響體現在輪盤的降溫操作，會使得輪盤的負荷能力有所下降，關于溫度指標，最大的下降幅度可以達到90℃^[4]。另一方面的影響因素主要是指溫控線因素，當溫控線下降后，輪機結構內的冷卻空氣量有所上升，這會使得能夠參與燃燒的空氣量有所減少，為了保證擴孔效果，應當針對性的伴隨擴孔操作進行溫控線的調整。另外，擴孔的實際效果，還會在一定程度上受到來自于季節的溫度因素的影響。

四、結束語

總的來講，對于型號為M701F的燃氣輪機而言，輪盤結構的超溫現象屬于這種進口設備在實際運行中出現的一種常見現象，設備的操作人員應當認真分析產生超溫現象的具體原因，并且通過有效的方法控制這種現象的發生，從而提升輪機輪盤結構的應用效果。

參考文獻：

[1]邱瑋坤.雷達圖在分析M701F4燃氣輪機BPT偏差大報警事件中應用[J].燃氣輪機技術，2018（2）.

[2]王銘.燃氣輪機聯合循環機組旁路控制說明[J].科技風，2017（15）：134-134.

[3]張海燕，安英會.基于流體網絡模型的燃氣輪機動態性能仿真研究[J].裝備制造技術，2017（3）.

[4]王鳳月.燃氣輪機故障診斷技術綜述展望[J].內燃機與配件，2017（19）：63-63.