9E型燃氣輪機燃燒事故分析及預防措施研究

潘亮

摘 要：9E型燃氣輪機設備運行過程中，經常會出現燃燒事故問題。在對這一問題進行處理時，首先要對導致問題發生的原因進行全面分析，并且制定出針對性的預防和控制策略。在設備使用過程中，不僅要做好定期的檢查和維護工作，還要對設備性能進行優化，以降低燃燒事故問題的發生幾率。操作人員要嚴格按照設備的應用要求進行標準使用，以提高作業的安全性。文章就9E型燃氣輪機燃燒事故分析及預防措施進行相關分析和研究，以供參考。

關鍵詞：9E型燃氣輪機;燃燒事故分析;預防措施;分析研究

中圖分類號：TK477文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-032-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.016

在當前社會背景下，9E型燃氣輪機設備的應用重要性正在不斷提高。但是在實際使用過程中，設備會受到環境等因素的影響，導致燃燒事故問題發生。如果在設備管理過程中沒有對設備運行狀態進行實時觀察，也沒有制定針對性的監測措施，就無法對燃燒事故問題進行及時解決。這項問題的出現，不僅會危及操作人員的生命財產安全，而且會對整個行業的發展產生不良影響。預防是降低事故問題的關鍵，只有保證設備運行始終處于可控范圍，才能提高設備的運行安全性[1]。

1 9E型燃氣輪機燃燒事故分析及預防工作開展的意義

對于這種類型的燃氣輪機設備來說，內部的分管回流式燃燒系統在使用過程中具備更好的效果。當前，在對設備進行設計時，已經優化了設備的性能，并對系統功能進行了完善，但這項系統在實際運行過程中還存在較多的問題。首先，在進行系統設計時，會受到制作原材料的影響。如果制作原材料存在質量問題，就會降低系統的運行效率，增加風險隱患問題的發生概率。在進行設備安裝時，如果安裝人員沒有嚴格按照規范要求進行標準作業，安裝質量得不到有效提升，設備的應用性能也就無法得到全面發揮，容易引發故障問題。設備會受到運行環境的影響，在對設備進行管理時，沒有根據設備的運行要求對環境進行優化，會導致設備運行時損耗問題變得更加嚴重，在實際運行過程中會出現熱偏差問題。如果管理人員沒有對這些問題進行及時的發現和控制，在時間積累下，會導致設備的運行壽命縮短，進而引發燃燒事故問題。要想對其進行有效控制，管理人員就需要仔細分析導致這項事故問題發生的原因，并從技術與維護等方面預防控制設備的運行故障問題。在實踐過程中，要提高設備的運行安全可靠性，從而促進整個行業的健康發展，為相關企業帶來更多的綜合效益[2]。

2 9E型燃氣輪機燃燒事故問題發生原因

在對這種類型的燃氣輪機設備燃燒故障問題進行分析時可以發現，導致單元熱負荷變化問題發生的因素比較多，如燃料的分配均勻度和燃料的霧化等，都會引發故障問題。在對燃燒系統工作狀態進行檢查時，觀察到1/3的壓氣機出口空氣流量，可作為一次的助燃空氣。這些空氣主要通過火焰筒的端部進入，剩下的2/3空氣量是從冷卻孔進入到設備內部的。在這個過程中，火焰筒的表面會形成氣膜，可以阻止設備出現高溫燃氣表面接觸等問題。對于設備的溫度分布情況來說，接近燃盡時間段的斷面混合氣體溫度狀況比較好。設備運行過程中，負荷越大，斷面與尾部越接近。設備筒身2/3的部位，存在滿負荷狀態。如圖1所示，因為多數二次冷卻空氣，是從燃盡階段的冷卻孔進入到設備內部的，且火焰筒的幾何形狀比較好，自身具備冷卻條件，因此設備表面的金屬溫度比較低。過渡段存在對流冷卻功能，設備內壁承受的是進口初溫[3]。

盡管設備的分管回流式燃燒系統在運行過程中存在較多優勢，但在實際操作過程中，燃燒單元卻無法與熱負荷始終保持均勻一致的狀態。即使在運行過程中出現微小的誤差，也會因為誤差問題的不斷積累，導致系統運行時出現薄弱環節。這種薄弱環節主要發生在過渡段的氣流拐彎區域。如果設備在長期高負荷運行狀態下存在比較嚴重的自然磨損問題，就容易引發燃燒事故問題。一旦系統運行時出現電力短缺等情況，機組在這種情況下依然保持滿負荷的運行狀態，水洗周期就會不斷延長，過渡段達到當量時間。如果管理人員沒有對燃燒情況進行全面檢查，就會引發燃燒事故問題，且這一事故問題會在短時間內迅速擴散，進而導致設備出現損毀，甚至會引發爆炸，對操作人員的生命安全造成嚴重威脅[4]。

3 9E型燃氣輪機燃燒事故問題預防措施

3.1 明確監測保護缺陷

在對這種型號的燃氣輪機設備燃燒事故問題進行預防時，首先要做好監測工作。但當前監測保護工作的開展存在較多缺陷，無法達到預期的事故預防效果。設備在長期高負荷運行狀態下，燃燒損耗部件會不斷增多，如果沒有對其進行及時更換，就會引發比較嚴重的事故問題。在開展燃燒監測工作時，要將排氣溫度作為主要依據，但這項依據僅僅能從理論上得到證實，在實踐時無法對設備進行全面的保護。導致這項問題出現的主要原因是，管理人員沒有對設備的溫度變化歷史數據進行充分利用，而且排煙溫度的偏差處于標準范圍內，但這一情況不表示初始溫度，尤其是局部溫度正常。因此，在對燃燒事故問題進行監測和判斷時，存在理論依據過于單一的缺陷。燃氣輪機設備運行過程中，進氣容積流量比較大，無法根據設備的運行狀態對排氣端的溫度分布情況進行準確判斷，即使對產生的數據信息進行分析和處理，也只能在特定條件下取平均值，并且保證數據的應用可靠性。在對設備進行GE保護時，定值的應用不夠科學合理，這是因為設備運行過程中，排氣分散度很少能夠超出44℃。分散度的變化，導致保護裝置動作無法順利開展，也無法對系統進行全面保護[5]。

3.2 制定針對性控制措施

在對事故問題進行預防的過程中，要構建燃燒供給系統。設備運行狀態下，雙螺桿泵容易出現涂層剝落等現象。剝落產生的碎片，會對管路的單向閥和燃油噴嘴等設施造成不良影響，導致設施出現卡頓問題。在這個過程中，燃油的流量不夠均勻，會產生多次燃燒監測保護動作。燃氣輪機設備運行過程中，流量會存在比較明顯的偏差與波動。管理人員在操作燃氣供給系統時，要充分利用機組的水洗功能，通過定期測量測速齒輪間隙，并對螺絲進行緊固處理，從而對事故問題進行預防和控制。為了避免設備運行狀態下，單向閥對燃油流量存在不良影響，要定期對單向閥進行檢驗。管理人員可以自制壓力校驗臺，對單向閥的開啟和關閉壓力進行檢測。如果開啟、關閉壓力能夠始終保持均勻一致，且單向閥存在控制功能，則表明設備的運行狀態良好[6]。

在對設備進行檢查的過程中，首先要開展目視檢查等工作。在機組水洗工作完成后，機組干燥期間，可以拆卸燃油噴嘴，并對火焰筒和對聯焰管進行目視檢查，從而對各個構件存在的運行缺陷問題進行及時的發現和解決。維修人員還要嚴格按照GE規范標準開展檢查工作，并制定針對性維修計劃。在進行檢查的過程中，要對事故問題進行及時的控制和處理，并為后期燃燒事故處理工作的開展預留足夠的時間。維修人員還可以選用更加先進的孔窺儀器，開展燃燒檢查工作。這項儀器在使用過程中，主要是對目視檢查的盲區進行觀察。如果在檢查過程中，未及時發現機組運行狀態下存在的各項問題，就需要對一、二級噴嘴的冷卻部件進行檢查和處理[7]。

4 結語

綜上所述，在對設備燃燒事故問題進行分析和處理時，預防工作的開展要從設備監測工作開始。需要及時發現和解決設備運行時存在的各項缺陷問題，還要開展燃燒檢查等工作，從而對可能存在的運行風險隱患進行控制。要對設備測速齒輪間隙進行定期測量，還要保證螺絲能夠扭緊，從而滿足預期的事故控制目標。在進行事故預防處理時，要做好精細化管理，還要對設備的運行環境進行優化，以保證設備始終處于高效運行狀態，為企業的發展提供有效支持。

參考文獻

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[3] 徐樟.9E型燃氣輪機燃燒事故分析及預防[J].城市建設理論研究（電子版），2019（4）：88.

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[7] 葉仁杰.9E型燃氣輪機燃燒事故分析及預防[J].浙江電力，2008（3）：26-28.