徐楊鋒

摘要：在現(xiàn)代電力企業(yè)中，燃氣輪機的使用頻率越來越高，同時其容量也越來越大。與火電燃煤機組相比，燃氣輪機具有獨特的調(diào)峰優(yōu)勢，在基本負荷的工況下，穩(wěn)定運行的燃氣輪機的效率會最高，但是由于受到天然氣供給不足和電網(wǎng)負荷的影響，機組開啟和停止的頻率過于頻繁，可利用的時間比較少。因此，在燃氣機發(fā)電機組的實際運行中，會受到很多因素的影響，這些因素會直接影響到機組的使用壽命。本文從運行環(huán)境及使用維護的角度，探討了影響電廠燃氣輪機運行的因素，并為此提出了相應的對策。

關鍵詞：電力企業(yè)；燃氣輪機；運行；影響因素；對策

燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機。在電廠的運行中，燃氣輪機的使用越來越多，但是在實際的應用中，遇到了許多問題，這些問題是由于受到了相關因素的影響，這就需要相關管理人員和運行人員要及時了解燃氣輪機結(jié)構(gòu)和工作原理，另外還必須明白這些因素對電力企業(yè)相關設備的使用壽命的影響，從而利于制定科學合理的適應電力企業(yè)發(fā)展的運行方式和維修計劃，以最大限度延長燃氣輪機的使用壽命，減少其運行和維修費用及停機時間。

1. 影響電廠燃氣輪機運行的因素

1.1 大氣溫度及空氣質(zhì)量的影響

當大氣溫度較高時，不利于燃氣輪機的啟動，同時會縮短其滑油系統(tǒng)、某些零部件及箱體的使用壽命；反之，氣溫過低時，會給燃氣輪機的運行、維護以及防凍帶來一些困難。另外，空氣質(zhì)量也是影響燃氣輪機運行的重要因素之一。如果空氣質(zhì)量較差，會使壓氣機、燃燒室和渦輪等部件的性能受到較為嚴重的影響，容易導致壓氣機和渦輪葉片磨損和結(jié)垢，會產(chǎn)生以下危害：

壓氣機和渦輪葉片的受損會使葉片表面的粗糙度增加，容易使葉片產(chǎn)生疲勞裂紋，嚴重的會導致斷裂；還會使葉片表面的耐高溫層脫落，加速葉片在高溫下的高溫蠕變，也會導致葉片過早斷裂。壓氣機和渦輪葉片表面粗糙度增加和葉片結(jié)垢會降低壓氣機的空氣流量，同時使壓氣機的效率降低，從而導致燃氣機的功率降低。壓氣機葉片結(jié)垢通常會引起其性能有大半的損失。壓氣機葉片尖磨損會使葉片尖與壓氣機匣之間的空隙增大并漏氣，這將導致燃氣輪機的功率減小，而且這種性能衰減是不可逆的。

1.2 燃氣系統(tǒng)和燃燒溫度的影響

不同的燃氣由于其特性的不同，對相關部件的影響也不同，因此，不同的燃料系統(tǒng)下設備的使用壽命也不同。具體影響如下：燃料系統(tǒng)會影響系統(tǒng)的清潔度，因燃料顆粒中會包含有某些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會導致燃料系統(tǒng)的某些程度的損害；由于天然氣的純度不夠，其中的碳氫化合物燃燒之后會釋放大量的輻射熱能，使高溫通道暴露在過高溫度下導致被損壞；重質(zhì)油不易氣化并含有大量的雜質(zhì)灰分，燃燒后會有大量的污垢積累，嚴重影響部件的使用壽命；中低熱值燃料中含有大量的雜質(zhì)氣體，也會對燃氣輪機的壽命造成重大的影響。

燃燒溫度是另一個影響壽命的因素，過高的燃燒溫度會縮短其壽命，相對較低的溫度則會延長其使用壽命。

1.3 滑油系統(tǒng)及清洗方式的影響

滑油系統(tǒng)中滑油本身的清潔度是影響燃氣輪機運行的一大因素，當滑油受污染時，潤滑效果會變差，嚴重影響燃氣輪機的安全運行。

對于部件中的結(jié)垢，需要進行適當?shù)那逑?，如果清洗方式正確，就會產(chǎn)生良好的效果；如果采用了不恰當?shù)那逑捶绞剑蜁a(chǎn)生適得其反的效果，同樣不利于延長燃氣輪機的使用壽命。合理的清洗方式可以減輕由大氣污染引起的壓氣機轉(zhuǎn)子和靜子葉片上的污垢，減輕它對燃氣輪機功率及效率的影響。在進行離線清洗時，需要嚴格防止熱沖擊的作用。需要進行冷運轉(zhuǎn)或者自然冷卻到一定溫度，然后再使輪間溫度與清洗液溫度小于70℃，之后再進行清洗。

1.4 注蒸汽或注水的影響

為了達到環(huán)保的目的，燃氣輪機一般使用注蒸汽來減少污染氣體的排放，然而在使用中，即使蒸汽符合要求，也會對燃氣熱傳導性能產(chǎn)生相當嚴重的影響。較高的燃氣溫度會使傳遞給葉片的溫度增加，使金屬溫度較高；另外還會增大渦輪部件氣動負荷。

2. 避免不利因素影響采取的相應措施

通過對上述燃氣輪機影響因素的分析，相關研究人員提出了有針對性的應對措施，具體如下：

嚴格選擇大氣溫度，在合適的大氣溫度情況下操作運行燃氣輪機；做好壓氣機和渦輪葉片表面的養(yǎng)護工作，防止壓氣機和渦輪葉片表面受損；優(yōu)化空氣質(zhì)量；凈化燃料顆粒，提高燃料系統(tǒng)的清潔度，對重質(zhì)油和中低熱值燃料進行相關的處理，使其更加便于使用，同時嚴格控制燃燒溫度；采用恰當?shù)那逑捶绞?，減輕由大氣污染引起的壓氣機轉(zhuǎn)子和靜子葉片上的污垢，減輕大氣污染對燃氣輪機功率及效率的影響；在使用注蒸汽或注水時，要盡量降低注蒸汽或注水溫度，延長燃氣輪機的使用壽命。

3. 總結(jié)

總之，影響電廠燃氣輪機運行的因素有很多，主要表現(xiàn)在大氣溫度及空氣質(zhì)量的影響、燃氣系統(tǒng)和燃燒溫度的影響、滑油系統(tǒng)及清洗方式的影響、注蒸汽或注水等方面的影響。同時，本文給出了相應的應對措施，即防止壓氣機和渦輪葉片表面受損、優(yōu)化空氣質(zhì)量、凈化燃料顆粒、采用恰當?shù)那逑捶绞健栏窨刂迫紵郎囟?、使用前處理好燃料油、降低注蒸汽或注水溫度等，從而提高燃氣輪機的效率，延長其使用壽命。

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