浅谈燃气轮机压气机进气系统的清洁与维护问题
【摘要】燃气轮机对进气中所含污染物浓度和颗粒物粒径有严格要求。本文介绍了GE公司S109FA燃气轮机压气机进气系统及其运行方式，并对压气机的清洗维护进行了探讨，结合该机组运行实践，对压气机进气系统清洁优化措施带来的经济收益进行了估算。
【关键词】燃气轮机;进气清洁度;危害分析;保障措施
0.引言
燃气轮机以空气及燃气为工质，它的进口空气质量和纯净度是提高燃气轮机性能和可靠性的前提。当进口空气滤网因污脏或冬季结霜而堵塞时，进气压力损失将显著增大。进气压力降低后，在保持燃气轮机循环最高压力（即压气机出口压力）不变时，压气机的比功必须增加，这时出力将更多地消耗于带动压气机，导致燃气轮机的功率和效率降低。另外，进口压力降低会使空气的比容增加，空气质量流量减少，也将导致机组输出功率的降低。因此进气压力降低会从两方面引起燃气轮机输出功率的降低，进气过滤系统对燃气轮机电厂的经济性有较大影响。
1.压气机进气系统运行中存在问题
1.1压气机入口滤网污染
随着运行时间的增加，压气机入口滤网污染情况逐渐加重，特别是在梅雨季节及农忙季节时，压气机入口滤网前后压差会迅速增大，影响了机组发电功率及安全。由于入口滤网堵塞，使进入压气机的空气量减少，参与燃烧做功的燃料量也就相应下降，燃气轮机的排烟量也对应降低，余热锅炉的热负荷降低，汽轮机输出功率下降，最终导致整个燃气－蒸汽联合循环机组热效率降低，热耗增加，机组发电功率减少。
压气机滤芯分上、中、中下及下层（共四层），每层的滤芯168个，共计672个滤芯。每层滤芯的污染程度不同。通过近年检查并更换滤芯情况来看，靠近下层及中下层的滤芯容易污染，上层及中层比较清洁。
1.2压气机进气喇叭口及压气机叶片污染
压气机入口滤网压差增大过程中，滤网后的整个进气流道也存在着污染，压气机进气喇叭口、IGV及压气机各级叶片上的污垢有逐渐增多趋势。压气机叶片结垢后，各级间压缩比逐渐降低，压气机效率缓慢下降。污染物还加大了对叶片的化学及机械腐蚀，影响了压气机叶片的安全。对压气机进气喇叭口及部分叶片垢样检查后发现，其主要成分为黑灰及黏泥，通过擦拭及清洗能够去除。
燃气轮机的空气进气和排气系统 发表时间：2017-12-26T15:07:14.253Z 来源：《防护工程》2017年第21期作者：杨士博徐有宁[导读] 本文基于对燃气轮机空气的进气和排气系统，空气质量对燃气轮机的运行性能和可靠性有着巨大的影响。 沈阳工程学院能源与动力工程学院辽宁沈阳 110136 摘要：本文基于对燃气轮机空气的进气和排气系统，空气质量对燃气轮机的运行性能和可靠性有着巨大的影响，文中着重对进气系统的结构、工作规程，以及空气中的大颗粒悬浮物会对进气设备造成腐蚀和污染，进气系统的噪音污染进行了详细描述。关键词：进气系统排气系统进气管道和消音 燃气轮机是以空气为工质，其进口空气质量和纯净度是提高机组性能和可靠性的前提。因为空气中或多或少包含各种无机物和有机物颗粒杂质，在燃气轮机通流部分中将产生侵蚀、积垢和腐蚀，但一般不会同时发生。对于电站燃气轮机，灰尘颗粒对叶片的侵蚀是较为突出的问题，对机组的寿命有很大影响。 1、空气的进气系统 空气的进气系统包括以下部分：一带有防风雨罩的过滤器房，一个采用高效过滤元件的自动清洁的过滤系统，以及一个进气管路系统。采用了向上和向前这一方式的安排，过滤器房处于进气管道支托结构的顶部上面。进气管路系统与进口的放气加热组合件一起也安装在进气管道支托结构的上面。空气进入过滤器房，通过过道，声学的消声器，进气的加热组合件，垃圾杂质的筛网，然后通过进口的压力通风部位进入至汽轮机的压气机。过滤器房处于抬高位置的安排使系统的结构紧凑扎实，可使过滤器房中尘屑的拾取量达到最少进气系统的结构中所采用的材料和涂料，在设计上考虑到使之免于维修保养。过滤器房的外部和内部的所有面积上（因暴露于空气气流中）以及管路上都涂以一种有防腐和保护作用的无机的含锌底层涂料和环氧树脂的外层涂料。进口处的消音打孔板是用不锈钢制作而成。垃圾杂质的筛网也是不锈钢制成。所有支架的钢材都经过镀锌处理。 2、进口部分 过滤器房包括防风雨罩（其后是水分的分离器）以及一个高效的自动清洁过滤站。防风雨罩是防备大雨和防止空气中大的污染物质进入到进口处的过滤器房。方法是把空气向上引入速度则低于下落雨滴和空气中大杂质落下时达到终点的速度。对于沿海的、水上的、离岸面向海面的平台上使用场合中，建议在防护罩中装有水分分离器，在这些地方的空气中，海水中有高度的盐分能成为一个问题或者有可能需要去除掉潜在的有腐蚀性的液体。自动清洁过滤元件装在垂直的尘格板上。它们是放在一薄钢板的封闭室内，是按照确当的气流流通安排和免受天气影响而设计的。当过滤元件上载满了尘屑以及通过过滤介质后的压力降达到了一个预定数值（用一压力微分开关测量）时，换向一脉动型自动清洁装置启动。采用了一自动程控器控制，过滤元件组以规定的次序，依次进行清洁。程控器操纵着一组电磁阀，每一只控制着几个过滤器的清洁。在清洁进行时，每个阀门释放一短暂的脉冲高压空气。这一脉冲空气冲击着过滤网，造成一短暂的逆向气流，这一气流便积聚在网上的尘屑松开而跌落入存放箱中。在清洁循环完成后，尘屑然后被排放出。清洁循环会一直连续进行，直至尘屑被充分地清除掉并且该部分的压力降到达了压力微分开关上较低的一个设置值才停止。 3、进气管道和消音 空气的进气管道将空气气流从示波器房的出口导入燃气轮机压气机的进口。它包括 8 英尺消音，4 英尺结合有进口放气加热组合件的有消音衬里的管路，一个有消音衬里的90°弯管（内有杂质过滤网），一个有消音衬里的挠性连接口，以及进口处的压力通风部分。进口的消音设施包含着一有声学上处理过的衬里的导管，它含有用矿石棉构成的绝缘挡板，包裹着玻璃纤维布，并且用打着孔眼的不锈钢钢板封装。消音管道内壁的经声学上处理的衬里和消声装置的管路下游有着相似的结构。挡板的垂直-平行外形结构是为了消除压气机的基本音频而特殊设计的，同时也可降低其他频率的噪音水平。采用了一个压气机的放气加热装置后，一部分压气机排放出空气气流被用来加热进入的空气。这一点在汽轮机启动，停机和其他操作状态下可加强汽轮机的可操作性。进口放气加热装置包括一组不锈钢管，装至紧接在消音段后面的无衬里管路上，管路外的一集合总管将空气分配至伸入至管路的这些垂直的不锈钢管，在管路中，排放出的空气通过这些分配管子上所集合成的一系列孔分散至进入的空气气流中。弯管内窝藏着 2 件固定的不锈钢杂物滤网。该杂物滤网的目的在于保护压气机免受从过滤器房、管路或由于维修工作中的过失而进入弯管的硬件的散件。位于杂物滤网下游的一个可移动的出入面板用于清除和检查的目的。有消音处理衬里的膨胀接头将进气装置与燃气轮机隔开。进口处的压力通风乃是进气管路与燃气轮机空压机之间的连接点。进气管路系统也包含有露点温度传感器的设置，该传感器用以监测进口放气加热组合件的下游空气气流，可使与进口放气加热装置有相联系的工作性能的退化降低最少，通过与Mark V 的信息传递，进气系统中所有部分的相对湿度都处于结霜点以下。 4、结论 本文主要对燃气轮机的空气的进气和排气系统做了详细的描述，分析了空气质量对燃机运行和可靠性，对设备的污染和受损有什么影响。为了能够发挥出设备运行性能和可靠性的，必须配备良好的进气系统，对进入机组的空气进行过滤，必须滤掉其中的杂质，这一个能起自动清洁作用的过滤系统（装置）可以容易地和有效地除去悬浮于空气中的 10μm 或更大一些的颗粒。这些颗粒一般来说当存在有足够的数量时是造成显著腐蚀和压气机被弄脏的原因。与进气系统相联系的噪音污染问题是大家所关心的。燃气轮机运行时在进气管路中产生了一相当大的噪音。通过装在管道中成为一组成部分的消音器的应用，使噪音削弱。 参考文献： 【1】、焦树建.燃气轮机与燃气-蒸汽联合循环装置上/下[M].北京：中国电力出版社，2007.8 【2】、杨顺虎.燃气-蒸气联合循环发电设备及运行[M].北京:中国电力出版社，2003. 【3】、黄兵，魏海霞，陈涛.初效过滤器在燃机进气系统上的应用［J］.冶金动力，2（4）57-59. 【4】、骆桂英，俞立凡.燃气轮机进气过滤系统的运行[J].发电设备，2008（5）398-403．
燃气轮机运行故障及典型事故的处理 1 燃气轮机事故的概念及处理原则 111 事故概念 燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异常状态。凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。 112 故障、事故的处理原则 当燃气轮机运行过程中发生异常或故障时,处理时应掌握以下原 则:(1) 根据异常和故障的设备反映出来的现象及参数进行综合分析和判断,迅速确定故障原因,必要时立即解列机组,防止故障蔓延、扩大。(2) 在事故处理中,必须首先消除危及人身安全及设备损坏的危险因素,充分评估事故可能的对人身安全和设备损害的后果,及时、果断的进行处理。(3) 在处理事故时牢固树立保设备的观念。要认识到如果设备严重损坏以至长期不能投入运行对电力系统造成的影响更大。所以在紧急情况下应果断的按照规程进行处理,必要时停机检查。 (4) 在事故发生后,运行各岗人员要服从值班长的统一指挥,各施其责,加强联系和配合,尽可能将事故控制在最小的损坏程度。(5) 当设备故障原因无法判断时,应及时汇报寻求技术支持,并按最严重的后果估计予以处理。(6) 事故处理后,应如实将事故发生的地点、时 间及事故前设备运行状态、参数和事故处理过程进行详细记录和总
结。 2 燃气轮机的运行故障、典型事故及处理 211 燃机在启动过程“热挂” “热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。 “热挂”的原因及处理办法有: (1) 启动系统的问题。①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0 转速到14HM 的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机) ,这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105 %FRS/ S 的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4 升高而进入温控,导致燃机的启动失败。(2) 压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。(3) 燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油
燃机进气系统的运行和维护 2018-08-30 09:15:34 中国科技纵横2018年14期 沈明亮种苗奇 摘要：燃气轮机的工质为空气与燃气，提高燃机运行性能以及可靠性的前提条件是进口空气的质量与纯净度，当因冬季结霜或者污垢堵塞了燃机的进口空气滤网时，便会在很大程度上增加了进气的压力损失。降低了燃机的进气压力后，当确保燃机循环处于最高的压力状况不变时，便会随之增加压气机的比功，在这个状态下出力将会更多地消耗于带动压气机，最终便会在一定程度上降低燃机功率与效率。除此之外，进口压力的降低也会显著地增加空气比容，减少空气质量流量，最终降低机组的输出功率。鉴于此，本文以9E燃气轮机为例，简要阐述燃机的进气系统组成部分，并对燃机进气系统的运行故障进行分析，在此基础上探讨燃机进气系统的维护措施。 关键词：燃机；进气系统；运行状况；维护措施 中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0078-02 某热电厂配置了两台9E燃气-蒸汽联合循环发热电联产机组，在基本的负荷模式下，燃机进气系统的进口空气流量在1500km3/h左右。同时在厂内的空气中弥漫着大量的灰尘、杂质以及细颗粒等多种悬浮物质，若无法有效地除去污物随着燃机不断增加的运行时长，会导致压气机叶片的表面形成大量的污垢层。压气机的叶片在积垢后便会在一定程度上改变叶片气动性能，从而显著地降低压气机效率、压比以及流量，最终便会降低燃机机组运行的效率、出力以及升负荷速率等性能。因此，通常情况下，燃机的压气机进口处均装有进气过滤装置。當燃机运行时间的进一步延长，便会租价的增加燃机的进气滤网压差，一旦运行到达限值便需要将进气滤网进行及时更换。因此，本文以9E燃气轮机为例，对燃机进气系统进行分析，并在现有的系统配置基础上探讨燃机进气系统运行及维护要点，旨在进一步促进电厂的节能减排。 1 燃机进气系统 1.1 组成部分
燃气轮机进气蒸发冷却系统 发表时间：2016-10-08T15:24:19.737Z 来源：《电力设备》2016年第13期作者：马良熊少军 [导读] 燃气蒸汽联合循环电站的出力具有很强的进气温度特性，即随着环境温度升高。 （青岛华丰伟业电力科技工程有限公司山东青岛 266100） 摘要：介绍西门子SGT6-5000F燃气轮机进气系统配套的介质式蒸发冷却器系统工艺、工作流程、运行情况，并对其经济性进行了初步分析。 关键词：蒸发冷却器气耗率 1 引言 燃气蒸汽联合循环电站的出力具有很强的进气温度特性，即随着环境温度升高，燃气轮机的压气机单位吸气量的耗功增大，而且燃气轮机进气密度下降，做功工质的质量流量较少，故燃气轮机出力几乎按比例呈较大幅度下降，循环效率在一定温度范围内呈下降趋势。为改善燃气轮机的出力,对燃气轮机实施进气冷却是最快捷而有效的措施。 蒸发式冷却作为压气机进气冷却的方式之一，与其它冷却方式相比（如机械压缩式制冷，吸收式制冷等）具有适用范围广（甚至包括在沿海等高湿度地区），系统简单，投资少等独特优点。目前在实际中应用的蒸发式冷却器具有两种形式：一为雾化式蒸发冷却器；另一为介质式蒸发冷却器。前者将水高细度雾化后喷入空气流中，依靠细微的水滴颗粒对空气进行加湿冷却。后者是使空气通过含水的多孔介质来对其加湿冷却。 本文以西门子SGT6-5000F燃气轮机进气系统配套的介质式蒸发冷却器为例，介绍了系统设备、工作流程、运行情况，从燃气轮机角度对其经济性进行了初步分析，以供参考。 2 介质式蒸发冷却系统设备及工作流程 主要设备为蒸发冷却泵，布水器，湿帘，除水器，水箱及调节阀和滤网。 其工作流程为冷却水经调节阀分三路送至湿帘顶部的布水器后均匀撒在填料表面，由于重力作用冷却水自上而下洒下。空气经粗滤，精滤过滤后，除去杂质后，再经过蒸发冷却装置，与填料中自上而下的冷却水进行热交换，部分水因吸收空气湿热汽化蒸发后变成水蒸气，未蒸发的水流回水箱。空气温度降低，同时因为融进部分水蒸气而使相对湿度增加。空气和水蒸气的混合物流向下游的除雾器，其中部分水雾和小水滴在除雾器上凝结成小水滴，在重力作用下落入水箱，降低了进气的携水率，减少了压气机因进气空气水量增加而导致的负荷消耗，同时空气中的微小尘埃也随水滴落入水箱，起到水除尘的左右，避免其对压气机的腐蚀。 本装置加入了一些安全措施，如流量开关、水位开关和温度开关，以便发送信号，判断运行是否正常，或是否具备启动条件。蒸发冷却系统投入需要满足以下条件：1.负荷率大于60%，2.入口温度大于15℃，3.水箱水位在正常位置。 3 大气温度的变化对于燃气轮机及其联合循环影响分析 大气温度对于简单循环及其联合循环的功率和效率有相当大的影响，这是由于以下三方面造成的，即①随着大气温度的升高，空气的密度变小，致使吸入压气机的空气质量流量减少，机组的做工能力随之变小；②压气机的耗功量是随着吸入空气的热力学温度成正比关系变化的，即大气温度升高时，燃气轮机的净出力减小；③当大气温度升高时,压气机的压缩比将有所下降，这将导致燃气透平做工量的减少，而燃气透平的排气温度却有所增加。这样燃气轮机及其联合循环的效率和净功率将会发生如图一所示的变化。 图一大气温度与燃气轮机及其联合循环的效率和净功率曲线 4 投用蒸发冷却系统相关参数分析 4.1燃气轮机净输出功率比较。根据与西门子签订的性能保证合同参数，对于2+2+1方式设置的联合循环机组，蒸发冷却系统投入前后对燃气轮机单循环净输出功率的区别如下（注：燃气的工况下）。 4.1.1在大气温度为46℃、湿度为40%、大气压力在1013mbar的情况下，不投入蒸发冷却系统，两台燃气轮机的单循环净输出为362707KW; 4.1.2在大气温度为46℃、湿度为40%、大气压力在1013mbar的情况下，投入蒸发冷却系统，两台燃气轮机的单循环净输出为397966KW; 蒸发冷却系统投入前后区别如下：投入后两台燃气轮机的负荷每小时高35259kw，相当于每台燃气轮机每小时高17629.5kw,每台燃气轮机每小时出力高出9%，则燃气轮机出力可达到100%的负荷，如果不投入蒸发冷却系统，则燃气轮机出力只有91%的负荷。 4.2蒸发冷却系统投入前后参数变化分析 某套燃气轮机负荷控制方式为基本负荷，根据蒸发冷却系统投入前后参数变化趋势整理成数据如表一所示，分析如下：
燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展，燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系
燃气轮机故障监测及诊断 1. 国内燃气轮机主要类型 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。 燃气轮机分为： （1）轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。 （2）重型燃气轮机为工业型燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 燃气轮机有不同的分类方法，一般情况如图1-1所示。 图1-1
2. 燃气轮机故障类型 1.燃机在启动过程中“热挂” 2.压气机喘振 3.机组运行振动大 4.点火失败 5.燃烧故障 6.启动不成功 7.燃机大轴弯曲 8.燃机轴瓦烧坏 9.燃机严重超速 10.燃机通流部分损坏 11.润滑油温度高 12.燃机排气温差大 3. 燃气轮机故障原因 “热挂”的原因： （1）启动系统的问题。启动柴油机出力不足；液力变扭器故障等。 （2）压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏，压缩效率下降。 （3）燃机控制系统故障。 （4）燃油雾化不良。 （5）透平出力不足。 产生压气机喘振的原因： 压气机喘振主要发生在启动和停机过程中。引起喘振的原因主要有：机组在启动过程升速慢，压气机偏离设计工况；机组启动时防喘放气阀不在打开状态；停机过程防喘放气阀没有打开。 机组运行振动大的原因： 引起燃气轮机运行振动的原因较多，对机组安全运行构成威胁，因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况： （1）机组启动过程过临界转速时振动略微升高，属正常现象，但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时，机组会快速越过临界转速，如果由于升速慢引起振动偏高，应检查处理升速较慢的原因。 （2）启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高，喘振时压气机内部发
燃气轮机控制系统 概况 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮 机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying
system. Keywords: Gas Turbine; control system 1. 燃气轮机控制系统的发展燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原 动机组始于40 年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展, 燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦 可和SCADA（监控与数据采集）系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966 年美国GE 公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系统, 也就是后来被定名为SPEEDTRONIC MARK I 的控制系统,以电子装置取代了早期的燃料调节器。 MARK I 系统采用固态系列元件模拟式控制系统, 大约50 块印刷电路板, 继电器型顺序控制和输出逻辑。 MARK II 在1973 年开始使用。其改进主要是采用了固态逻辑系统, 改进了启动热过渡过程, 对应用的环境温度要求放宽了。 在MARK II 的基础上, 对温度测量系统的补偿、剔除、计算等进行改型, 在70 年代后期生产出MARK II ＋ITS, 即增加了一套集成温度系统。对排气温度的控制能力得以加强, 主要是对损坏的排气热电偶
【汽修教研】 《汽车发动机维护与保养》 教案 2014年3月 科目：《汽车维护与保养》第三部分 授课人：唐云 授课班级：汽修2012级1班 授课时间：2014年3月 学习情景三：发动机系统的维护与保养 任务一：润滑系统的维护与保养 一、教学目标： 1、学生认识汽车润滑系统的组成 2、学生掌握更换汽车机油的方法 3、学生掌握更换汽车机油的注意事项 二、教学方法：学生动手操作为主体的理实一体化教学 三、教学设备： 桑塔纳2000；更换机油专用设备及相应用工具 四、双边活动： 教师：讲解润滑系统保养要领，开展润滑系统保养过程演示； 学生：更换机油与机油滤芯 五、教学内容： 1、实车认识发动机润滑系统主要部件，了解其装拆方法 2、检查机油油面高度的方法
3、更换机油的方法 4、更换机油的注意事项 六、教学形式 1、教师讲解与演示并培养6个学生辅导员 2、学生辅导员操作操演示（其余学生围坐车前观看屏幕展示的操作） 3、学生分组操作（其余学生围坐车前观看屏幕展示的操作） 4、每组操作完成后，推荐一名同学作操作总结，辅导员再对本小组操作情况作总结，并对两个同学评出操作等级。 总结方法：想做什么；做了什么；遇到什么问题；如何解决问题； 七、课时安排 1、学生分组：学生辅导员一组6人，其余按2人每组分组，共15组。 2、教师讲解演示1课时，学生辅导演示1课时，其余分组操作10课时。 八、课后总结： 学生经实际动手操作，掌握了汽车润滑系统的保养方法，但由于可供操作实训车辆太少（仅一辆），因此实训所需课时数较多。 任务二：冷却系统的维护与保养 一、教学目标： 1、学生汽车冷却系统的组成 2、学生掌握维护冷却系统的方法 3、学生掌握更换冷却液的注意事项 二、教学方法：学生动手操作为主的理实一体化教学 三、教学设备： 桑塔纳2000及相应用工具 四、双边活动： 教师：讲解冷系统的组成与维护方法；演示添加与更换冷却液的方法；更换老化水管的方法；清洗水箱的方法；检查温度传感器的方法。 学生：实际操作添加与更换冷却液的方法；更换老化水管的方法；清洗水箱的方法；检查温度传感器的方法。
一汽锡柴LNG（ECONTROL系统）发动机维护和保养 若发动机经常在环境温度低于-18℃或高于38℃运行时，则保养的时间间隔要缩短些。若发动机在多尘环境或在频繁停车情况下工作，也须缩短保养周期。 注意1：空气滤清器、燃气滤清器和机油滤清器对保证发动机的使用寿命至关重要，滤芯必须选用原机所用配套厂家产品以保证质量。 检查机油液面高度时，汽车应停在平地上。 应在热机状态下更换机油。 应在冷机状态下调整气门间隙。
首次保养和日常保养 预防性保养从每天观察发动机及其系统的工作状况开始。起动发动机以前检查既有和冷却液液面，需检查： ·是否有泄漏 ·松动或已损坏的零件 ·磨损或已损坏的皮带 ·发动机上出现的任何异常变化 ·检查机油液面高度 当机油液面低于油标尺上低油面记号或高于高油面 记号时，决不允许开动发动机。在发动机停车后检查油面， 至少等10分钟后进行，使机油有充分的时间流回油底壳内。 油标尺低位至高位的油量差为4升。 ·检查冷却液面 检查冷却液液面是否在膨胀水箱的上（H）、下（L）液 面之间。（膨胀水箱由汽车厂提供安装）
每隔1.5万公里，300小时或3个月的保养内容 在完成日常保养以外，增加下列检查项目： ·机油和机油滤清器更换 发动机使用后机油将变脏，污染物含量与燃油和机油消耗总量成正比。 注意：正在使用的发动机，更换机油的周期无论如何不可超过1.5万公里或300小时或3个月。 ·更换机油和机油滤清器，以清除悬浮在机油中的杂质。 注意；仅在机油是热时（此时杂质处于悬浮状态）放油。 警告：热的机油会伤人。 30mm扳手 发动机停车后水温降至约60℃时，拆下放油螺塞，准 备收集机油。 拆下机油滤清器，清洁与滤清器头部垫片接触的表面。 安装前用清洁的机油注满机油滤清器；然后在密封圈 表面涂以 少许润滑油，用以形成润滑膜；旋动滤清器直到密封圈接 触到安装面后，再拧进1/2圈。
进气口位置： 进气系统的设计须满足以下条件： ●避免机舱内热空气吸入 ●避免雨滴和雾气直接吸入 ●避免排气灰尘吸入 ●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成 ●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部 ●进气系统必须能够进行定期维护，且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件 ●尽可能低的系统阻力，以保证最大限度的利用柴油机功率 ●进气系统部件之间的接头和其它接合处，比如与空压机的接头，必须保持有效密封，避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。 进气口尺寸应设计得足够大，且没有锐弯和面积改变，为减小阻力，还应有平滑的转换导管来与进气管相连。发动机舱应充分通风，来发散出这些热量。为保护热敏元件，发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过（推荐） 空滤器的选择及布置： 一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h，结合以下计算： 1发动机性能参数： 发动机型号：L340 额定功率Ne(kW)：2505 额定转速n(r/min)：2200: 排量Vh(L)：8.9（C系统8.3） 空滤器流量VG（m3/h）的确定 ⑴增压后发动机所需的空气流量V（m3/h）的确定 V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4（m3/h） ⑵发动机所需理想状态空气量Vo（m3/h）的确定（汽车设计理论） V o=ε×(ToT)0.75×V×ηvo×ψs 式中：V o-发动机所需理想状态空气量（m3/h） 大气环境温度（k）取313（273+40）；T-增压中冷后气体温度（k）取333（273+60）（要求不高于环境温度的20）；ηvo-充气效率取0.87（推荐）；ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×（313333）0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67（m3/h） ⑶空压机流量Vk（m3/h）的确定（推荐为320L/min） bVk=Vkh×nk×601000 式中：Vkh-空压机公称排量（L）；nk-空压机的转速（r/min）; Vk=0.229×1400×601000=19.2（m3/h） ⑷空滤器流量VG的确定（空滤器流量上述设计的储备流量） VG=1.066×（V o+Vk）=1.066×（1116.67+19.2）=1212（m3/h） L考虑到以后布置功率加大380马力发动机 结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5 二、流通面积的确定 在确定了空滤器容积大小的同时，还应校核一下系统中所允许的气流流速。进气系统内的气流流速不宜超过30m/s，因为过高的气流流速会产生很大的流阻和进气噪声，对发动机会造成过大的功率损失。依据这一原则，在结构设计前先要确定空滤器进口、出口及连接管等部位允许的最小流通面积。 最小流通面积Smin=V o/(3.6×Vmax)×10-3(m2)
燃气轮机相关系统简述 1 燃气轮机燃烧系统 燃烧系统主要由燃气轮机和余热锅炉的烟气系统构成。 空气由燃气轮机的进气装置(内部设有过滤器和消声器)引入压气机压缩后，进入环绕在燃机主轴上的分管式燃烧室。 厂外天然气经过厂区调压站分离、过滤和调压后，满足燃机进口要求的天然气再经过燃机天然气前置模块的加热、压力控制阀和流量控制阀的调整后通过燃料喷嘴喷入燃烧室后与进入燃烧室的压缩空气进行混合燃烧，燃烧后的高温烟气进入燃气轮机膨胀作功，带动燃气轮机转子转动，拖动发电机发电。作功后的烟气温度依然很高，高温烟气通过烟进入余热锅炉。在炉内，高温烟气加热锅炉给水产出过热蒸汽去汽机作功，烟气中的热量被充分吸收和利用，最后经余热锅炉的主烟囱排入大气。 2燃气轮机燃料前置处理系统 燃机在主厂房外设有燃料前置处理模块，包括二级精过滤装置、性能加热器和终端过滤器，另外还有在启动时运行的电加热装置，性能加热器的加热源为来自余热锅炉中压省煤器出口的热水，在正常运行工况下将天然气加热到185℃以提高联合循环的效率。启动电加热装置可将天然气加热28℃，使天然气的烃露点过热度和水露点过热度达到燃机启动时的要求。 3燃气轮机的水洗系统 为了保持燃气轮机的出力和效率，清除叶片及通流部分的污垢，三套燃气轮机配有一套公用的水洗系统。燃气轮机的水洗系统包括洗涤剂箱、清洁水箱和清洗泵。水洗疏水直接通过管系统收集排至水洗疏水箱。水洗疏水箱的容量为13300 升，布置在余热锅炉过渡烟道下方。疏水箱内的水洗废水通过水洗废水排水泵打至化水专业的中和池。 4燃气轮机箱体的通风系统 为了适应燃气轮机的快装和抑制噪声的需要，燃气轮机以箱装体的形式供货。透平间和排气扩散段下端靠近运转层处，开有进风消声百页窗，在主厂房屋顶处装有排风机和消声器，以排出透平间和排气扩散段（包括燃机2#轴承）的热量，而负荷联轴器间的热量排放则采取在负荷联轴器间顶部装有送风机，送入主厂房内的空气，热空气由风接至主厂房外。 5 燃气轮机CO2 灭火保护系统
舰用燃气轮机某关键部件故障诊断方法研究 系别信息工程系 专业测控技术与仪器 班级 学号 姓名 指导教师崔建国 负责教师崔建国 2015年6月
摘要 燃气轮机的关键部件之一滚动轴承是机械设备运行过程中产生最易产生故障的零件，它运行的正常与否直接影响到整台机器的性能。防止故障升级，发生灾难性事故。所以对滚动轴承故障诊断技术进行探讨和学习就具有十分重要的意义。 本文主要以燃气轮机的滚动轴承为研究对象，利用测量的轴承振动信号参数来进行故障诊断，利用神经网络技术对某一动态的模拟原理，应用到对滚动轴承故障诊断的具体方面，设计并构建了基于BP神经网络和自适应模糊神经网络（Adaptive Network Fuzzy Inference System）的滚动轴承故障诊断系统，在MATLAB软件里对构造的训练样本进行训练，利用训练完成后的神经网络我们就可以对滚动状态故障进行诊断。 关键词：滚动轴承；BP神经网络；模糊神经网络
Abstract Rolling bearing is one of the most ordinary parts in mechanical machine, its running state can influence the performance of the whole machine directly, the aircraft stabilizer health status need to be monitored in real time to ensure the aircraft fly safety. so it is important to study the technology of fault diagnosis for rolling bearing. On the basis of analyzing the fault mechanism and vibration signal characteristics of rolling bearing systematically, and after analyzing and processing the vibration signals of right and fault state of rolling bearing, partial appropriate feature parameters are selected as the input of the neural network according to the time and frequency domain characteristics of parameters in this thesis. and the fault diagnosis system for rolling bearing based on BP neural network is built up. Finally,and fuzzy artificial neural network diagnosis technique the training set of right and fault states of rolling bearing is built up by using the measuring data of rolling bearing from former research, the neural network model is trained on the platform of Matlab software.the operating state of rolling bearing has been diagnosed by using the above network which has been trained well. Keywords: rolling bearing; BP neural network; fuzzy artificial neural network
电站燃气轮机课程复习思考题 1. 词语解释： （1）循环效率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为机械功l c的百分数。 （2）装置效率（发电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为电功l s的百分数。 （3）净效率（供电效率）: 当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q转化成为净功l e的百分数。 （4）比功:进入燃气轮机压气机的1kg的空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的机械功（或电功）l s（kJ/kg）,或净功l e（kJ/kg）. （5）压气机的压缩比: 压气机的出口总压与进口总压之比。 （6）透平的膨胀比: 透平的进口总压与出口总压之比。 （7）压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压与当地大气压之比。 （8）燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压与入口总压之比。 （9）透平出口总压保持系数:当地大气压与透平的排气总压之比。 （10）压气机的等熵压缩效率:对于1kg同样初温度的空气来说，为了压缩达到同样大小的压缩比，等熵压缩功与所需施加的实际压缩功之比。 （11）透平的等熵膨胀效率:对于1kg同样初温度的燃气来说，为了实现同样的膨胀比，燃气对外输出的实际膨胀功与等熵膨胀功之比。 （12）温度比:循环的最高温度与最低温度之比。 （13）回热循环:在简单循环回路中加入回热器，当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时，可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。这样，就能降低排气温度，而使进到燃烧室燃料量减少，从而提高机组的热效率。 （14）热耗率：当工质完成一个循环时，把外界加给工质的热能q，转化成机械功（或电工）
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/854857442.html, 燃气轮机故障分析及维护措施 作者：崔明旭 来源：《装饰装修天地》2020年第10期 摘; ; 要：伴随着我国经济的的飞速提升，社会生产生活对于电力的需求也越来越多，而我国的电力生产主要方式就是火力发电。而伴随着人们对于环境问题的重视，使用清洁能源，优化电力资源生产结构逐渐受到人们的关注。因此，引进燃气轮机设备到电力生产中去，是减少占地面积、解决生产成本、保护环境的重要措施。但就我国的技术水平来讲，不仅不足以设计与制造良好的燃气轮机，更是在设备的检修上还存在相当多的问题。 关键词：发电厂;燃气轮机;运行与检修 1; 前言 良好的运行状况和优良严谨的维修作风，对延长燃气轮机寿命以及减少停机时间和减少检查间隔都有着重要的作用。燃气轮机在实际运行中有很多因素如燃料、滑油、启动循环以及我们的维修思想和外部环境都直接影响着燃气轮机、重要部件或附件的寿命。我们在掌握了燃气轮机的结构原理的同时，还必须清楚这些因素的影响，以利于制定合理的运行方式和维修计划，最大限度的延长燃气轮机的寿命，最大限度的减少运行维修费用和停机时间。 2; 燃气轮机应用研究现状 与国际对燃气轮机的故障分析相比，我国起步较晚。随着当前科学技术的不断改进以及国内航空航天事业的不断发展，国家现已投人大量的技术在研发方面，并已取得了显著成就。燃气轮机主要工作原理便是提供扇叶旋转的动力，将外界连续流动的气体经过轴流压缩机的高强度压缩，将压缩后的气体经过燃烧室与燃料混合后，推动外负荷转子做功。整体而言，我国燃气轮机的状态的监测和故障诊断方面还存在着较多问题，一些可靠的专家系统还没有得到真正的应用。因此，在我国，燃油轮机状态监测与故障诊断技术的研究还有很大的空间，值得相关技术人员的研究。 3; 汽轮机常见问题分析 3.1; 轴承损坏 轴承损环主要包括三种，推力轴承损坏、气流轴承出现激振和轴承振动。如果推力轴承出现损坏现象，那么轴向通常情况下就会发生移动，随之而至的就是推力瓦的乌金温度升高，严重的时候推力瓦块会甚至会出现冒烟或者局部及全部熔化的情况。然后就是气流轴承出现激振，这个问题的出现一般都是由于汽轮在机运行的时候蒸汽的密度大、压力高所导致的，因为
汽车发动机进气系统的故障与维修毕业论文 第一章发动机电喷系统概述 1.1电喷系统综述 1.1.1电喷系统的新概念 电喷系统的实质就是一种新型的汽油供给系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机，汽油喷施系统则是通过采用大量的传感器受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和处理，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加一定压力的汽油经喷油器喷出，供发动机使用。 1.1.2 电喷系统的优缺点 电控发动机系统取消了化油器供油系统中的喉管，喷油位置在节气门的下方或缸，有计算机控制喷油器的精准喷射量。与化油器式发动机比，电喷系统有以下优点： 1)提高了发动机的充气系数，从而提高了发动机的输出功率和扭矩。这是因为电喷系统当中没有了喉管，减少了进气压力损失；汽油喷射是在进气歧管附近，只有通过进气歧管，这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的惯性作用，提高进气效率。 2）根据发动机负荷的变化，精准控制混合气的空燃比，适应各种工况，使燃烧更充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快。 3）可均匀分配到各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性，同时也降低了废气排放和噪声污染。
4）提高了汽车的使用性能。在寒冷的冬季，化油器主喷油管易结冰上冻，而电喷系统没有结冰上冻现象，所以提高了冷启动性能。另外电喷系统提供的是高压供油，喷出的气雾滴较小，能与空气同时进入燃烧室混合，因而响应速度快，加速性能好。 电喷系统与传统系统相比可以使油耗降低5%-15%，废气排放量减少20%左右发动机功率提高5%-10%。电控系统无论从燃油经济性发动机动力性，还是排气和噪声等方面都具有传统系统无法比拟的优越性。电喷发动机系统的缺点就是在于价格偏高，维修要求高。 1.1.3 电喷系统的组成和工作原理 按其部件功用来看，电喷系统的组成主要有：空气供给系统（气路）、燃油供给系统（油路）和电子控制系统（电路）三大部分。 1.2空气供给系统 作用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机的正常工作时的进气量。 组成：由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等。 工作原理：发动机工作时，空气经空气滤清器后，通过空气流量计（L 型）节气门体进入近期总管，在通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设置有节气门，从而控制进入发动机的空气量，进而控制发动机的输出功率。在节气门的外部或部设有与主进气道并联的旁通带速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时进气量。 L型——流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量。 D型——进气歧管压力传感器测量的是进气歧管的绝对压力，流经怠速控制阀的空气也在此检测围之。怠速控制阀由ECU直接控制。 1.3 燃油供给系统 作用：向汽缸提供燃烧所需的燃油。 组成：汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器等。
雾化空气系统 在使用液体燃料的燃气轮机发电机组中,为了使液体燃料更好的雾化,提高燃烧效率,需要配备加压的雾化空气系统.雾化空气系统向燃料喷嘴的雾化空气腔内提供具有足够压力的空气,在全部运行范围内,雾化空气的压力于压气机排气压力的比值应保持在一定的范围内(视燃用重油或轻油的不同,对雾化空气压力有不同的要求,GE公司有相应的规范).在点火转速时,因机组转速比较低,因而由辅助齿轮箱驱动的主雾化空气压缩机的流量与压力皆较小,故需要一个起动雾化空气压缩机(也叫辅助雾化空气压缩机),以便在点火,暖机以及升速阶段,向燃油喷嘴提供具有同样雾化空气压力与压气机排气压力的比值的雾化空气.雾化空气系统主要包括:主雾化空气压缩机,启动(辅助)雾化空气压缩机,雾化空气预冷器以及一些向关的保护测量设备. （2）功能描述: 液体燃料从燃油喷嘴喷入燃烧室时,往往会形成比较大的液滴,这样燃油就无法和空气均匀地混合,因而不能充分燃烧,并且会有一部分燃油液滴被燃气携带经过透平地高温燃气通道和烟窗排入大气.这样不仅降低了燃烧效率,加大了机组的油耗,而且可能出现油滴在高温燃气通道地部件上燃烧,造成这些部件局部超温被烧坏的情况.
雾化空气由加工在燃油喷嘴上的内部管路和喷口按照一定的方式喷入燃烧室,撞击由喷油嘴喷射出来的燃油,使燃油液滴破碎成油雾,这样显著地增加了点火地成功率和提高了燃烧效率.在点火,暖机,升速及机组的整个运行期间,雾化空气系统自始至终都在工作. （3）系统组成及保护动作描述: 1)雾化空气预冷器HX1-1: 多根铜管式冷却器.管内走冷却水, 管外走压气机排气;该预冷器的作用有: (1)降低进入辅助雾化泵,主雾化泵的空气温度,防止泵的 高温损坏; (2) 热空气不易压缩,冷空气较易压缩,降低温度后,可降 低辅泵或主泵的功耗损失. 2) 气体燃料系统清吹控制空气滤FA4-1:主要在使用气体燃料时使用,在此略. 3) 雾化空气预冷器后温度热电偶AAT-1A,AAT-2A(“K”型): 用于测量,显示雾化空气预冷器后的空气温度; AAT-1A对应的温度信号为:AAT1;AAT-2A对应的温度信号为:AAT2.参与控制系统进行计算及保护的信号为:AAT,AAT是按如下方式得出得计算值: 若 3.3℃＜AAT1,AAT2＜200℃时, (1) : 若ABS(AAT1-AAT2) ＜8.3℃,则AAT=(AAT1+AAT2)/2; (2) : 若ABS(AAT1-AAT2) ≥8.3℃(BAD SPREAD),则