烟气轮机故障总结
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烟气轮机机械故障的状态监测与诊断摘要:烟气轮机是炼化企业生产中重要的核心设备,在该行业中广泛应用。
但是由于烟机机组自身的特性导致其故障率较高,对生产带来危害。
本文结合状态监测理论和多年来的实践经验,对烟气轮机常见故障的机理、诊断方法及处理手段作介绍。
烟气轮机(简称烟机)是石油化工行业常见的关键设备之一,它利用催化裂化装置生产过程中产生的高温再生烟气余热驱动离心式或轴流式空气压缩机作功或给发电机提供动能。
烟机机组的运行情况直接关系到装置的运行周期和能耗水平,对保证装置正常平稳运行和节能降耗具有重要意义。
据统计:仅中石化集团公司投用的39台烟机机组,2003年度累计创造效益7.8亿元,经济效益十分显著。
但是同时,烟气轮机也是炼化行业关键设备中故障率最高的。
平均无故障运行时间不超过280天,有的厂烟机一年停机修理2-3次是很普遍的现象。
这与装置长周期运行的要求相差很远,频繁停机导致装置能耗上升,处理量下降,严重的使装置切断进料甚至非计划停工的现象时有发生,严重影响了企业经济效益。
因此做好烟机机组的状态监测及故障诊断,及时查清停机原因和设备隐患,采取相应的措施,保证机组安全、稳定、长期运行是十分重要的。
导致烟机故障率居高不下的主要因素是高温和粉尘。
烟机机组的机械功能故障,大多与这两者有关。
烟机常见的故障,例如磨损、叶片断裂、粉尘堆积、动静摩擦、动平衡破坏、同心度偏移、油膜失稳、壳体变形及管线应力影响都是直接或间接与这两者密不可分。
(对于电网波动、仪表系统、液压系统故障导致烟机停机的事故,在烟机故障停机次数中也占有较大比例,但这些不是本文讨论的范围,不在此介绍。
)下面分别对几种类型的故障原因、诊断方法及故障处理作介绍。
一、不平衡及磨损这一类故障的表象是一致的,就是烟机转子的动平衡被破坏,导致振动超标,甚至机组停机。
1.磨损催化裂化装置再生烟气中所含催化剂为主的烟气粉尘,随烟气一起高速通过烟机叶片,对烟机流道产生冲刷,在高温的作用下(通常烟气入口温度在620℃以上),烟气粉尘对转子的磨损加剧,磨损严重的部位常发生在叶片、台肩、榫槽等部位,会出现刀刃状或拇指状的划痕,冲蚀严重时会出现蜂窝状。
9E燃气轮机发电机转子故障分析及处理摘要:本文旨在探讨9E燃气轮机发电机转子故障的分析及处理方法。
通过对转子故障的分类、原因分析以及相应处理方式的详细介绍,提供了一套系统的处理方案。
在燃气轮机领域,对转子故障的准确诊断和处理至关重要。
此文将为工程技术人员和相关专业人士提供有益的参考和指导。
关键词:9E燃气轮机;发电机转子;故障分析;处理方法9E燃气轮机作为发电行业中的重要设备,其稳定运行对保障电力供应至关重要。
然而,发电机转子故障可能导致设备停机、损失和安全隐患,因此对这类故障进行及时、准确的分析和处理至关重要。
在实际运行中,9E燃气轮机发电机转子可能面临多种故障,如不平衡、轴向位移、裂纹等。
这些故障不仅会影响设备的正常运行,还会对生产效率和设备寿命产生负面影响。
因此,对转子故障进行深入分析和有效处理具有重要的理论和实践意义。
1.9E燃气轮机发电机转子故障分类1.1 静态不平衡静态不平衡作为转子故障中常见类型,通常是由于转子质量分布不均匀或装配过程中出现问题所致。
例如,转子组装过程中,若叶片安装不当或存在质量偏差,会引发转子静态不平衡,在此情况下机组运行时,会出现振动加剧、轴承寿命缩短等问题[1]。
从静态不平衡产生的根本原因来说,转子各部分质量分布不均,可能是由于材料特性、制造工艺、人为装配等环节造成,叶片安装不当可能导致转子在高速旋转时质量分布偏差过大,从而导致不均匀的离心力产生。
这会引发转子在运转时的不平衡状态,进而导致机组的振动异常和轴承承受额外负担,产生的振动与负荷加剧还会降低设备可靠性与寿命,对发电机稳定运行产生不利影响。
1.2 动态不平衡动态不平衡是指转子在旋转时出现的不均匀质量分布,通常源于转子受损或质量不均衡等问题,包括叶片磨损、腐蚀以及材料疲劳等因素可能引发转子的动态不平衡。
此种情况下,机组会出现不稳定振动、异常噪音等现象,动态不平衡通常由转子叶片物理损伤或材料疲劳引起,包括叶片磨损、腐蚀、裂纹或疲劳损伤。
燃气轮机常见的故障与故障诊断技术分析2杭州汽轮动力集团股份有限公司浙江杭州市 310022摘要:燃气轮机是一个非线性系统,且其结构的设计和部件具有一定的复杂性。
在燃气轮机具体运行的过程中,各个部件的质量对于燃气轮机的稳定运行都具有非常重要的作用。
只有确保各个部件的设计都符合燃气轮机运行的需要,才能保证燃气汽轮机的稳定运行。
但是燃气轮在长期运转的过程中,出现一定的故障问题是不可避免的。
为了确保对燃气轮机故障的快速、准确处理,需要对燃气轮常见的故障进行总结和分析。
本文从燃气轮机常见的故障与故障诊断技术展开分析,尝试为燃气轮机的维护提供更多的参考建议。
关键词:燃气轮机;常见故障;故障诊断技术引言:燃气轮机在运行的过程中,针对燃气轮机早期故障问题的出现,制定了使用门控循环单元构建基础模型的参数趋势分析方法,能够达到对燃气轮机故障进行准确定位的作用。
但是机组的故障在发生时,会促使机组的性能发生变化,进而导致运行的参数也随之出现改变。
为了有效应对此类问题的出现,相关研究人员提出了以神经网络为基准建立模型和运行的实际参数值的偏差值作为检测的对象,通过设置偏差阈值的方法,在燃气轮机出现故障的状况下发出警报提醒燃气轮机的监测人员。
以便采取适当的措施进行控制燃气轮机,预防燃气轮机因为故障的因素造成严重的损坏。
因此,为了降低燃气轮机故障出现对设备造成的严重损坏,需要相关管理人员不断对常见故障的发生、故障诊断技术的科学应用展开详细的分析工作。
一、燃气轮机常见故障(一)机械故障在燃气轮机具体运行的过程中,燃气轮机出现部件的侵蚀、机身腐蚀、零件缝隙增大、叶片厚度增加的问题的出现,属于燃气轮机的机械故障问题。
造成燃气轮机机械故障发生的原因是多方面的,需要根据具体的状况展开科学的分析工作,才能制定出符合机械故障检测的方法。
比如,燃气轮机零部件出现侵蚀的现象,主要的原因是在燃气轮机工作的环境中,空气中的颗粒物质会与燃气轮机产生摩擦的现象。
9E燃气轮机运行故障的分析与处理随着我国经济的发展,对节能减排的重视程度也越来越深化,高效率、低排放的燃气轮机发电,逐渐成为主流的发电方式。
燃气轮机具有占地少,负荷调峰快,供电可靠性高等优点。
同时能利用其余热进行供热,具有良好的能源效益,环境效益,社会效益。
本文就9E 燃机出现的一些运行故障进行详细分析,希望带给大家参考意义。
标签:9E燃气轮机;运行故障引言9E 燃气轮机是一种以空气为和燃气为介质,空气通过压气机送往燃烧室,和燃料喷嘴喷入的燃气混合燃烧,形成高温、高压的燃气。
通过透平喷嘴和动叶膨胀做功,推动透平转子带动压气机和发电机转子一起高速旋转,实现了气体燃料的化学能转化为机械能,并输出电能。
做功后燃气轮机排气可以引入余热锅炉,由余热锅炉产生的蒸汽带动汽轮机进行发电和供热,实现能源的高效、综合利用。
1燃气轮机运行简介1燃气轮机运行原理最简单的燃气轮机装置包括三个主要部件:压气机、透平和燃烧室。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
燃气轮机由静止起动时,需用起动电机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动电机才脱开。
[1] 。
2燃气轮机故障及事故的处理原则在燃气轮机运行过程中,机组出现故障,运行人员应该遵循以下处理原则:2.1在运行过程出现异常时,运行人员应迅速定位异常发生位置,根据运行规程和相关数据参数及时判断和分析,迅速的找准故障发生原因,并及时处理。
如果判断故障相对严重时,应按规程及时停机,防止事故的进一步发展和扩大。
2.2在由于事故造成停机事件后,应着重监视燃机的排气温度、滑油油回油温度、轮间温度以及各轴承振动是否在正常值,机组缸体有无摩擦异响等。
对LM6000燃气轮机的理解与常见故障处理_袁世军53科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2010NO.05SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工程技术19世纪末,人们对燃气轮机的方案就有了设想,20世纪以来人们不断进行试验研究,到了1939年制成第一台航空燃气轮机和发电用燃气轮机,燃气轮机能够研制成功,是近代各科学技术进步的结果。
地面燃气轮机是相对航空燃气轮机而言的,目前地面燃气轮机大体可以分为两类,一类是工业型,另一类是航机改装型,我厂属于后者;前者按地面工作要求而设计,主要要求是寿命长、能长期安全运行、少用贵重合金材料。
航机改装则是把航空用燃气轮机加以改装,其主要的特点是结构比较工业型的轻巧、燃气初温高、机组效率高(约34~38%)、维修简便,可以整体拆换(只需10小时左右的工作小时),大修间隔时间可达到2~3万小时。
1 LM6000燃气轮机机组概况及运行原理我厂LM6000燃气轮机机组是由美国成套引进,具有世界先进水准的燃气轮机发电机组,其主要组成部分有燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体及进气通风系统、其他辅助系统有:燃机液压起动系统、燃机滑油系统、燃油系统、注水系统、水洗系统、发电机滑油系统、直流系统、消防系统等等。
燃气轮机额定功率55000马力,发电机由英国BRUSH公司提供,是双级无刷励磁式发电机,额定功率为50.6兆瓦。
燃气轮机主体由5级低压压缩机(前面带有一级可调入口导叶——VIGV),VBV排气门,14级高压压缩机(前5级定子叶片可调——VSV),燃烧室,2级高压锅轮,5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。
高、低压压缩机转子及定子之间的空间设计成收敛形,当空气从压缩机入口至出口流过,其流速便得到提高。
高、低压压缩机转子及定子叶片之间的空间均设计成发散型,压缩机转子抽入大量的空气,压缩机定子叶片一级级提高其漫射静压(同时提高其温度),为不同的空气流速建立合适的静压,压缩机转子转速越大(即燃机负荷越大),压缩机可调定子叶片就越发散。
9E燃气轮机燃油系统故障的分析一、概述我厂1#机组是GE公司生产的PG9171E型重型燃气轮机,于2001年建成投产,采用一拖一的联合循环方式,两班制运行,燃机使用重油燃料,至今已运行了18000小时。
2004年5月,燃油系统出现了一系列问题,包括停机熄火后旁路烟囱出现白烟、燃油喷嘴背压异常、燃油分配器损坏等,经过现场检修人员坚持不懈的努力,这些问题最终得到了解决。
二、问题的现象和分析9E机组燃油系统的主要部件包括燃油截止阀VS-1、电磁离合器20CF-1、主燃油泵PF-1、燃油流量分配器FD1-1、燃油伺服阀65 FP 和旁路阀VC3-1、双联高压燃油滤,14个燃油喷嘴及单向阀、燃油喷嘴前排污阀VP-1,2。
其流程为:由轻/重油切换阀过来的燃油通过燃油截止阀后,经通过电磁离合器由辅助齿轮箱驱动的主燃油泵增压,通过高压燃油滤后,由燃油流量分配器等量将燃油送入14个燃油喷嘴(喷嘴前有单向阀,要求点火时燃油压力在8bar左右),机组所需燃油量由控制系统根据不同的工况通过伺服阀调节旁路阀的开度来精确控制,在燃油流量分配器和燃油喷嘴之间有一个喷嘴背压选择阀,通过切换手轮可观察到1~14#喷嘴的背压情况和燃油泵的进、出口压力。
喷嘴前排污阀的作用主要用于停机后燃油管路的冲洗和在日常燃油系统检修需要时将管道存油排尽。
下面将具体介绍月亮湾电厂燃机运行中燃油系统出现的一些故障。
1、旁路烟囱停机熄火后冒白烟在5月中旬,燃机出现正常停机熄火后旁路烟囱冒白烟现象,冒烟的时间较长,一般要持续3小时以上。
当时挡板已关闭,并在烟囱口处闻到柴油味,确认是从燃机内部排出的油烟,而在MARK V控制 屏上无火焰信号,说明没有在燃烧室中燃烧。
这种现象在2003年下半年曾出现过。
更换所有14个燃油喷嘴单向阀后,问题未再出现。
这次检修人员同样进行了单向阀的更换工作,但只维持了两次正常起停,就又出现同样的问题,通过检查发现燃油截止阀存在关闭不严的情况。
燃气轮机气路故障诊断技术摘要:燃气轮机具有体积小、开启速度快、运行稳定性强及效率高等显著优点,同时其运行过程还不会对社会大众的居住环境产生太大影响,因此,在我国的工业、交通运输业、船舶动力和天然气等领域和行业中都得到了广泛应用。
然而,燃气轮机在运行过程中还是会受到很多外界因素的干扰,并且设备又长期处于高压和高温的环境中,一点点的风险隐患和因素都可能导致气路故障问题的出现,并直接影响设备的整体运行效率,那么相关人员就必须及时且有效地检查燃气轮机的汽路故障,尽早发现并采取有针对性的预防和诊断技术,将故障问题快速解决,保证燃气轮机的稳定、高效运行。
关键词:燃气轮机;气路故障;诊断;预防1、燃气轮机的常见气路故障1.1 压气机叶片积垢在燃气轮机的实际运行过程中,其最容易出现的一类气路故障便是叶片积垢问题,通过对燃气轮机的具体运行原理进行分析可知,每千瓦燃气轮机如果要保证24 h稳定运行就必须吸入大概0.5 t左右的空气,并会有一些微粒杂质随着空气进入燃气轮机中,即使企业会针对这种情况采取相应的处理措施,也无法将微粒杂质完全隔离出去,微粒杂质进入燃气轮机的内部后通常都会附着在叶片的表面,当这些微粒杂质积聚一段时间后便会在叶片表面形成较大面积的沉积物,如果没有及时清理这些沉积物便会出现积垢,随着燃气轮机的持续运行,积垢会不断增多,并直接影响燃气轮机的实际运行性能。
1.2 压气机叶片磨损和腐蚀当燃气轮机运行时,如果有固体颗粒或是盐分存在于空气中,那么这些物质就可能磨损甚至是腐蚀燃气轮机叶片的表面,不但会在叶片表面形成划痕,还会进一步增加叶片表面的粗糙程度。
如果没有及时处理这一问题,会对叶片表面的整体气动性能产生不利影响,加大其阻力系数,一旦压气机叶片出现了磨损和腐蚀等问题后,通流的面积和流量都会越来越大。
1.3 压气机叶片机械损伤和喷嘴腐蚀随着燃气轮机的不断运行,其流道内表面一定会受到燃气轮机自身出现脱落现象的部件或是液体燃料中存在的颗粒等物体的不断撞击,其中如果是燃气轮机内部有部件出现了脱落并撞击了叶片,这属于自身物件损伤,而如果是液体燃料中的颗粒撞击了流道内表面,这便是外来物损伤,会直接影响燃气轮机的实际运行情况。
MS6001B型燃气轮机DLN1.0燃烧系统的典型故障分析与处理本文主要叙述了GE公司的MS6001B型燃气轮机DLN1.0燃烧系统的基本原理,并结合调试和运行过程中出现的典型故障和处理方案,为DLN1.0燃烧系统运行维护提供经验和参考。
标签:燃气轮机;DLN1.0燃烧系统;故障处理1 概述中国石油集团电能有限公司气电公司装有两套美国GE公司生产的MS6001B型燃气-蒸汽联合循环发电机组,总装机容量97MW,两台燃气轮机均是采用扩散型燃烧系统。
为减少氮氧化物排放,符合国家环保排放标准,电厂对两台燃气轮机进行了DLN 1.0燃烧系统升级改造。
改造完成后,机组氮氧化物排放达到国家标准,并在项目改造中积累了相关数据和经验。
2 DLN1.0燃烧系统简介DLN(Dry Low NOx:干式低氮氧化物)燃烧系统技术的核心在于采用贫气预掺混燃烧的方式取代传统的扩散燃烧方式降低燃烧区的温度至1650℃以下,以此降低高温型NOx的生成。
GE公司的MS6001B型燃气轮机DLN1.0燃烧室有5个一级燃料喷嘴和1个二级燃料喷嘴,二级燃料喷嘴位于火焰筒中央,一级燃料喷嘴均匀分部在以二级喷嘴为中心的圆周上。
DLN燃烧系统的燃气轮机从启动点火、升速、到满载运行的过程中,需要经过四种不同的燃烧模式转换,从开始的扩散燃烧最终过渡到低NOx排放的贫气预混燃烧。
3 DLN1.0燃烧系统故障处理在DLN1.0燃烧系统的调试和运行中出现了多次故障,典型的跳闸故障主要包括以下三种:3.1 预混模式熄火跳闸在燃气轮机进入预混稳定模式运行后,火焰只存在于二级燃烧区,其火焰探测器为E、F、G和H。
在运行过程中发现,在刚切换到预混稳定模式时,二级燃烧区火焰探测器G和H点火焰强度变化较大,其值从42%到18%之间波动。
根据MARK VI控制系统设定,当火焰探测器强度值低于20时为熄火状态。
根据燃烧室熄火控制逻辑,如火焰探测器G(L28FSDC)点熄火,其余三个火焰探测器任何一个出现熄火,燃气轮机将发生火焰丢失跳闸(Loss of Flame Trip)。
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。
催化装置烟气轮机振动故障的分析与诊断本文应用旋转机械状态监测图谱、机组运行参数及检修方面的实际经验。
经过综合分析,找出了延安炼油厂200万吨/催化装置烟机振动故障形成的原因。
为同类型机组运行故障的排除提供了可以借鉴的宝贵经验。
标签:烟气轮机振动大状态监测烟气粉尘含量一、前言延安炼油厂200万吨/催化装置四机组中的烟气轮机(YL-18000A)为该装置的节能减耗的核心设备。
2013年5月20日12点左右,烟机进气温度由639℃降低至590℃。
烟机轴振动出现异常波动,烟机前轴XIA2712从26μm上升到60μm,后轴XIA2714从23μm上升到36μm 。
此后,烟机振动XIA2712值出现多次波动最高时上升至78μm。
针对此次异常状况,我们立即进行了详细分析。
二、分析情况1.旋转机械状态在线监测图谱基本情况烟机前端轴承测点为XI-2711 XI-2712后端轴承测点为XI-2713 XI-2714 多频谱结合相应测点的监测趋势图、频谱图,通过比较各个成分的振动值大小,可以看出,XI-2712的振动数值变化的突出成分为一倍频,即振动值的增大是由于1X分量发生变化所导致的。
引起1X分量的占主导成分的振动故障有不平衡、松动、共振、弯曲等多种情况,观察其他谐波尤其是高次谐波几乎没有幅值出现。
转子不平衡振动的故障识别特征:①不平衡故障主要引起转子或轴承径向振动,在转子径向测点上的到的频谱图,转速频率成分具有突出的峰值。
②单纯的动不平衡振动,转速频率的高次谐波值幅很低,因此在时域上的波形是一个正弦波。
③转子的轴心轨迹形状基本上为一个圆或椭圆,这意味着置于转轴同一截面上相互垂直的两个探头,其信号相位差接近90度。
④转子的进动方向是正进动。
⑤除了悬臂转子之外,对于普通两端支撑的转子,不平衡在轴上的振幅一般不明显。
⑥转子振幅对转速变化很敏感,转速下降,振幅将明显下降。
综上所述的频谱特征与转子不平衡振动的故障识别特征较为吻合,初步判断为故障类型为转子动不平衡。
MS6001型燃气轮机启动过程故障分析施学军浙江钱清发电有限责任公司,浙江绍兴312025MS6001型燃气轮机由启动电机或柴油机带动,燃机启动,燃机主轴由棘轮盘系统盘动,转速至16%额定转速时,清吹一分钟,点火继电器动作,火花塞带电发出火花,此时燃油截止阀打开,主燃油泵投入运行,燃油经燃油流量分配器和燃油逆止阀,最后通过燃料喷嘴喷入燃烧室点火燃烧。
燃机在高温燃气的冲转下,逐渐加速,转速升至60%额定转速(自持转速),启动离合器自动脱扣,燃机继续加速至额定转速后,通过负荷齿轮箱变速的发电机经同级与系统并网,逐步增加负荷至额定。
整个启动过程只需12min,燃气轮发电机组是目前最佳的调峰机组之一。
燃机启动时会出现各种故障,其启动性能的好坏,直接影响到燃机的应急启动能力,甚至使机组无法正常运行。
因此很有必要对燃机启动出现的故障进行分析以找出原因,提出处理方法,以提高燃机启动的成功率。
1、启动系统故障1. 1液力变扭器故障液力变扭器主要是由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个有固定叶片的导向轮组成,三者之间构成一个闭合的液体回路。
在启动过程中通过油液将启动马达的力矩传送给燃机主轴,液力变扭器的主要故障有:①启动马达带动的液力变扭器液压油增压泵故障,使油泵出口的油压降低,引起变扭器出力不足。
②液力变扭器回油直径变化,使回油量变大,使液力变扭器中的液压降低,导致变扭器出力降低。
③液力变扭器主、从动轮损坏,使变扭器传递给燃机主轴的力量不足。
1.2离合器主从动爪故障在燃机还没有达到自持转速(60%额定转速)的情况下,爪式离合器就提前脱扣,使燃机减小升速,而燃油行程基准值的上升是以0.05%FSR/S的速率上升的,此时喷油量增率保持不变,从而导致燃油过量,使排气温度升高,过早进入温控,导致燃机的启动失败。
2、压气机压缩效率下降压气机吸入经空气滤网过滤的空气并将其压缩到一定压力后再送到燃烧室与燃油混合燃烧,如果进气滤网堵塞就会引起空气量不足,使压气机的压缩效率下降,压气机出力不足,燃油燃烧不完全,燃烧产物的二次掺冷不足,致使燃机升速慢,排气温度升高。
燃气轮机运行故障及典型事故的处理摘要:燃气轮机已经为我国重工业生产、军舰出航等做出了杰出贡献,并不断为我国发展继续增添色彩。
在燃气轮机运行过程中,难免会存在一些事故,运行故障是长时间运作的必然结果,如何延长燃气轮机运行寿命是当下的研究热议。
本文通过“热挂”现象、机组振动以及燃机轴瓦烧坏等三种常见的燃气轮机事故进行分析,对三种事故的成因、处理办法做出了详细探讨,为我国燃气轮机发展提出了几个浅显的建议。
关键词:燃气轮机;常见事故;成因与办法引言:燃气轮机的发展源于欧洲,但在我国二十世纪五十年代也已经有显著的发展,并主要在东北三省老工业基地有着长期的历史。
燃气轮机所存在的事故多种多样,并大体分为四类事故,细分为十种事故,本文主要针对三种较为常见的事故进行分析,从压气机到燃烧室进行逐一剖析,解释了燃气轮机的主要事故成因。
随后本文根据燃气轮机的主要事故成因,有针对性地进行探讨,并作出了具体处理办法。
一、“热挂”事故的产生与处理燃气轮机在运行时,往往在启动初期会遭遇“热挂”现象的形成,同时“热挂”问题的形成会延误整个工作流程,进而严重影响工作效率。
并且“热挂”现象发生后,会对燃气轮机内部造成较为严重的影响,最终会导致燃气轮机无法启动,甚至还可能会进一步影响到整个燃气轮机的内部机构。
“热挂”这种现象的产生是由于温度过高而引起,其原理主要是因为燃气轮机进行运转时,内部由于无法精准控制温度的拉高,而导致温度的失调,进而降低了燃料的加速度,减少了燃料进口的速度,从而导致燃气轮机变得“呆滞”,最终停止工作。
“热挂”现象是属于很常见的一种事故,在整个燃气轮机当中时有发生,正确处理好“热挂”现象,是保护燃气轮机内部结构,延长燃气轮机寿命的正确做法。
因此,要对症下药、精准改良,通过一定的处理手段,去帮助工作人员改善机器的零部件,规范操作人员的使用步骤,要对燃气轮机的使用进行协调处理,让燃气轮机可以有效避免再次发生“热挂”现象。
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1-12. 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出“嗡…嗡…”声,对这种情况应检查压气机喘振的原因和对机组带来的不良影响。
(3)机组启停后没有按冷机程序执行,或冷机过程对气缸和转子的非均匀性冷却,致使燃气轮机转子临时性弯曲,造成在启动过程中晃动量大,引起振动偏大。
9E燃气轮机运行故障的分析与处理摘要:随着我国社会经济的不断发展,对节能减排的重视程度不断加深。
高效、低排放的燃气轮机逐渐已然成为发电的主要方式。
燃气轮机具备调峰快、供电可靠性高等优点。
同时余热可用于供暖,具备良好的能源、环境和社会效益。
本文对9E燃气轮机的部分运行故障进行了详细的梳理,希望能给相关人员提供一些参考。
关键词:9E燃气轮机;运行故障;解决措施引言9E燃气轮机是利用空气和燃气混合燃烧进行工作,空气被压气机吸入燃烧室,与从燃料喷嘴喷出的燃料混合燃烧。
燃气轮机做功后的废气可引入余热锅炉,余热锅炉形成的蒸汽带动汽轮机发电、供热,促进达成能源的高效综合利用。
本文阐述了燃气轮机运行常见故障和解决方案,为燃气轮机发电机组的稳定运行予以了经验。
1. 燃气轮机故障及事故的处理原则燃气轮机在运行过程中,当机组发生故障时,运行人员应遵循以下处理原则:首先,值班人员应迅速定位异常部位,参照运行规程和相关数据及时做出判断和分析参数,快速发现故障原因并及时处理。
如认为故障严重,请按规定及时停机,防止事故发展扩大。
其次,在紧急停机过程中,应当监测燃气轮机排气温度、润滑油回油温度、轮间温度,各轴承振动是否正常,发动机缸体是否有摩擦噪音等。
2. 燃气轮机运行故障的分析2.1压气机喘振现象压气机是燃气轮机的重要组成部分,其作用是在涡轮的阻力下高速旋转,不断压缩空气,将加压加热的空气送入燃烧室,参加燃烧和冷却。
当气流波动时,气流沿压气机轴线作低频高振幅振荡,这种现象称为喘振。
喘振现象主要发生在机组启停过程中,主要原因有:第一,偏离设计工况。
当进气流量下降到一定量时,压缩机转速下降,应当准确计算喘振边界线。
第二,防喘振阀未能打开。
机组启停过程中,压缩机内的压力和风量波动较大。
打开防喘振阀调节进出气流,可防止喘振现象。
第三,压缩机内部定转子叶片结垢,异物堵塞气道,都会使流经压缩机的气体量减少,引起喘振。
第四,如果IGV进口导叶不动或作用角偏离设定值,很容易使压气机进口流量降低,引起喘振。
燃气轮机运行故障的分析与处理摘要:在国家经济迅速发展背景下,用电需求不断增加,对发电厂设备的性能要求也不断提高。
随着设备运行压力的增加,对设备进行日常维护与维修的重要性也随之增加。
只有全方位地对设备进行日常维护,及时地发现问题,并将问题解决掉,才能实现设备稳定安全运行,确保良好的供电质量。
近年来,随着国家经济的快速发展,电力消费水平不断提高,而燃气轮机作为一种新的供电设备,必须对其进行全面的日常维护和检查,以确保其稳定。
本文通过对燃气轮机联合循环机组的冷、热两种工况下的启动、停止过程的测试与分析,并在此基础上,给出了一种典型的故障诊断与最优的运行方案,以供同类型的机组借鉴。
关键词:试验;故障分析;处理方法随着科技不断革新和发展,燃气轮机的使用范围越来越广,在国际、国内发电工业中发挥着重要作用,要确保燃气轮机的稳定性,就必须进行定期维护,并及时发现设备运行时的故障。
目前,人们对电力供应和用户电能质量的重视程度日益提高,在一定程度上提升了电厂运行的质量。
目前,燃气轮机在高工作压力、高负荷、高温工况下,若处置不当,将导致机组发生故障,进而影响机组的稳定运行,因此,必须从根本上解决这一问题,确保机组的供电和用电品质。
在这种情况下,除了要进行必要的日常检查外,还要进行科学的维修,这样才能全方位地确保机组的良好、稳定运行。
一、燃气轮机运行故障的理念及处理原理1.燃气轮机运行失效概念燃气轮机故障主要是指在运行时出现的各种不正常的情况,这些情况直接影响到机组的安全。
当系统正常运转条件被打破时,造成机组的功率下降或停止运转,甚至造成设备的损坏和人员的伤亡,就被称为事故。
导致设备事故的原因多种多样,既有设计制造的因素,也有安装检修、运行维护,甚至还有人为因素。
2.故障、事故的处理原理在燃气轮机在运转时,如果出现了一些异常,在对其进行处理时,要掌握以下原理:(1)通过对出现异常和故障设备所表现出的现象和参数,进行全面的分析和判断,快速地找出故障的根源,在需要的情况下,及时对机组进行解列,以避免故障蔓延和扩大。
SGT—200型燃气轮机叶片断裂故障分析珠海某LNG工厂一台西门子SGT-200型燃气轮机在运行20000小时后,突发机械故障,造成压气机叶片大面积断裂损伤,机组被迫返厂大修。
经调查分析,事故是因为机组在离线水洗后长时间处于停机状态,没有及时启机运行,残余水积聚在压气机底部叶片装配孔附近,导致叶片转动部位锈蚀卡涩,叶片角度发生错位,产生了大量非正常尾流,叶片因过度的应力而产生裂纹并最终发生断裂。
因此,燃气轮机在进行离线水洗后,应及时启机运行,确保水汽被彻底排尽烘干,要定期检查可调节叶片(IGV),确认机构动作正常活动自如。
标签:燃气轮机;叶片断裂;SGT-200;水洗;尾流1 引言珠海某LNG工厂核心动设备燃气透平机组由一台西门子SGT-200-2S型燃气轮机与一台离心式压缩机组成,该型燃气轮机是国内首次引进使用,具有结构紧凑,效率高,采用DLE(干式低排放)燃烧系统,氮氧化物排放低,双轴布置可快速适应负载变化需求,可进行在线和离线水洗等特点。
机组在一次例行检修后的满负荷测试过程中,突发机械故障,造成压气机内部大面积叶片断裂损伤,机组被迫返厂大修,工厂停产7个月,经济损失严重。
2 机组简介SGT-200-2S型双轴燃气轮机采用双燃料燃烧系统,天然气和液体燃料均可,由15级轴流亚音速压气机,2级悬挂式压气机透平,2级高效动力透平组成,设置5级可调节导叶和静叶系统(IGV),压缩比12.3:1,额定转速10950rpm,ISO 条件下空气流量29.3kg/s,功率7680kW,热效率33.4%,8个DLE燃烧室各带有一个点火器,氮氧化物排放含量小于15ppmV。
结构简图如图1所示。
3 叶片断裂故障燃气轮机累计运行时长约20000小时后,在完成例行B检保养工作后启机测试,升负荷至温度控模式运行,达到最高功率运行1小时后,机组因振动高紧急停车,伴随巨大异常声响。
停机后检查发现,压气机无法正常盘车,压气机IGV 外部连杆第2、3、4级发生不同程度的扭曲。
烟气轮机故障总结
(2006年中石化39台烟机停机次数统计)
故障停机原因分析2003年烟机机组发生了51次故障停机,主要是由于催化剂粉尘结垢、烟机叶片磨损及断裂、
系统电网波动、仪表等故障原因造成停机。
比较实用的监测手段及效果
主要监测参数 传感器类型 超标后果 措施
振动、位移 电涡流、加速度传感器、键相传感器 动静部件磨损 叶片断裂 轴承类故障 其它振动类故障 特征值智能报警
专家诊断系统
粉尘颗粒 烟气激光粒度仪 一次磨损严重 催化剂粒度小于10um
粉尘浓度 烟气激光粒度仪 二次磨损严重 浓度(标准状态)不大于150mg/m3
入口温度 温度传感器 围带、静叶组件以及气
封等部位变形,与转子
产生动静摩擦,导致转
子产生涡动;
1)控制烟气轮机入口温度约650°C,离烟机
入口20~30mm处烟气管线上增设一圈快速
冷却蒸汽.以便应急时使用。
2) 开、停机时严格控制烟机的升降温速率在
100~1 50℃ /h,严防操之过急.在尽可能
的情况下,停车时将烟机慢慢切出系统。
裂纹及磨碰监测 声发射传感器 叶片断裂、磨碰故障 找出磨碰及断裂特征信息,及时报警
残余应力监测 应变传感器 叶片断裂 S-残余应力检测仪
烟机主要故障类型-原因-特征
故障类型 故障原因 故障特征 图示
转子不平衡故
障:
1、 渐发性
不平衡;
2、
突发性不
平衡;
1、渐发性不平衡是由于转子上不均匀积灰、结垢或催化剂颗粒的不均匀沉积,催化剂粉尘对叶片(叶轮)的磨损以及工作介质对转子的磨蚀等因素引起; 2、突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶片(叶轮)上有异物附着,以及垢物积至一定程度后脱落造成; 1、振动值随运行时间的延长,逐渐增大;
2、振动值突然显著增大后相对
稳定在一定水平上;
3、渐发性不平衡故障特征为:一
倍频振动幅值缓慢上升,相位
随振动改变,振动幅值缓慢增
加,幅值会下降恢复,趋于正
常;
4、突发性不平衡故障特征为:一
倍频为主,同时伴随二倍、三
倍频出现,振动幅值变化较
大,且不可恢复;
1、 渐发性不平衡故障
2、 突发性不平衡故障
动静件摩碰类
故障
烟气轮机入口温度约650°C,长期运行极易造成一、二级动叶围带、二级静叶组件以及气封等部位变形,与转子产生动静摩擦,导致转子产生涡动; 1、时域波形有明显的“削顶”现
象;
2、频谱上除工频外还存在丰富的
高次谐波成分;
3、全息谱上出现较多偏心率大的
椭圆;
4、轴心轨迹上有“尖角”;
1、轴心轨迹图
叶片断裂故障
叶片断裂的最大可能应是多次超温,以及升降温速度过快,烟尘浓度高是也是断裂的直接原因,加之叶片制造过程本身存在缺陷,在叶片高速旋转中受各种应力作用所致; 1、一倍频幅值明显增加
2、相位突变;
1、交变应力
2、温度变化趋势
转子磨损
催化剂、烟尘对转子长期冲刷; 破坏转子动平衡,振动幅值明显
增加;
几类烟气轮机典型故障案例
1. 转子动不平衡
(1) 案例说明:克拉玛依石化,500Kt/a催化装置主风机组;一次意外断电停机4小时后,重新开机振动突然变大:
未停机前,振动值很小,比较平稳;重新开机后到检修前的C点,振动值突然上升且一直居高不下,说明烟机存在
严重故障。
(2) 振动分析
查看各点频谱图表明,振动主要一倍频分量引起;检查波形近似标准正弦波形,因此判定是转子动不平衡故障。
(3) 分析结论
9月大检修时发现,烟机静叶片表面以及动叶片顶都沉积有催化剂粉末,烟机两轮盘间的空腔沉积有白色块状催
化剂物,这些沉积物导致了烟机转子失衡。
2. 联轴器不对中
(1)机理:联轴器不对中的种类:a)平行不对中 b)角度不对中 c)组合不对中
(2)实例
2005年10月,长岭炼化联合车间烟机机组烟机、风机多次出现振动跳变,22日烟机前轴承水平方向振动超
过一级报警值。调整烟机蝶阀开度后振动有所下降,但仍多次超标报警。
利用振动信号,分析故障原因:
烟机前后轴承轴心轨迹,不光滑、不规则,都出现明显凹陷和尖角。
烟机后轴承水平方向2倍频振动大
风机入口处轴心轨迹图,出现明显凹陷和尖角
风机入口处水平垂直2倍频振动均明显
由以上烟机、风机振动信号特征分析可知,烟机出口与风机入口处的联轴器出现不对中故障。
3. 转子动不平衡及碰磨故障
(1) 案例说明: 荆门石化总厂二催化烟机 机组K101 自2004年7月检修以来多次振值超标,振动测点布置
图如下:
(2) 振动分析:
波形以及轴心轨迹图:振值过大导致出现测量波形削平,以工频成分为主,同时存在较丰富的高频成分。
(3) 分析结果:
强振的主要原因为转子不平衡,同时存在局部动静碰磨现象,且碰磨日趋严重。