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摘 要 燃机运行性能降低是目前影响燃机正常运行的主要原因，作为企业工作人员应明确引发燃机运行性能降低的主要因素，并及时对其进行处理。本文以某企业燃机运行性能降低事件为例，分析了引发其故障的主要原因，同时从设备更换以及动叶打磨两方面分析了如何对事故进行检查与解决，以期令燃机能够正常运行，保证企业生产不会受到影响。

关键词 燃机；性能下降；原因；处理措施

如今，燃机的应用范围不断扩大，在航空、能源以及车辆等行业均有所应用，其能够为企业生产提供稳定、清洁的电能以及热能。然而，燃机在正常运行过程中，往往容易出现性能降低，甚至停运的现象，对企业正常生产造成一定负面影响。因此，工作人员在日常工作中，需保证燃机按照正常运行状态运行，若燃机运行状态异常，工作人员也需及时采取对应的措施进行处理，以便其尽快恢复。

1 燃机运行效率下降实例

某企业燃机机电厂2号机组于基础负荷运行过程中，同压气机距离相对较近的1号以及3号轴振动的幅值呈现不断上升的状态，将水平方向设定为X，同时设垂直方向为Y，所以1号可以表示为1X和1Y，3号表示为3X和3Y。燃机负荷紧急下降时，即负荷降低至330MW时，3X轴振动幅度增加至0.228mm时，机组振动高保护动作，燃机跳闸。燃机停运惰走期间，3X以及3Y依旧处于上涨状态，转速降低至431r/min，3Y振动幅度最高增加至0.33mm，而3X振动增加至0.37mm。通常情况下，机组惰走时间在35min左右，但设备发生故障之后，惰走时间大幅缩短，惰走时间仅7min。

燃机停运之后，企业工作人员在检测过程中发现，燃机18号燃烧室内安设的火焰探测设备内的冷却水管出现开裂现象，冷却水从缝隙中喷出。冷却水带有一定压力，通常为0.8MPa，直接喷射于压气机CDC缸表面。工作人员发现之后，立即关闭火焰探测设备中的冷却水进水以及回水手动阀。

机组惰走完成之后，自动盘车无法投入。此时，大轴发生抱死问题。工作人员使用人工手动盘车的方式，先通过手动的方式旋转转子180°，等待0.5h之后，再盘转180°。该方法可有效避免处于运动状态下且温度较高的大轴因突然中止运行而产生弯曲的问题。工作人员重复上述工作，于4h之后投入自动盘车，通过对运行参数以及设备的检查，并未发现存在明显的异常问题，机组具有启动条件之后，再重新进行运动，各类型运行参数均显示正常。

2 燃机性能降低及停运原因

通过对本次事故进行分析，认为引发本次燃机性能降低与停运的主要原因在于18号燃烧室的火焰探测设备冷却水管断裂，冷却水喷射至燃机压气机CDC缸表面，缸体因温度降低而收缩，燃机转子同缸体动静间隙不断缩小，最终发生动静摩擦，导致同压气机距离相对比较近的1号以及3号轴振动幅值不断增加，最终导致3号轴振动高保护动作，机组跳闸。

火焰探测设备冷却水管断裂的主要因素在于水管的支撑刚度有待提高，在结构方面，其抗震能力上存在不足的现象。采用日调峰方法的燃机机组，于早上启动，晚上停运。但燃机在启动与停运时，尤其是处于燃烧模式切换时，会产生较大的振动，而振动所产生的力必然会作用于18号火焰探测设备中的冷却水管，且力随着振幅的增加而增加，加之水管支撑刚度本身便存在不足的问题，最终导致冷却水管因应力疲劳而出现断裂现象。

3 事故处理方式[1-2]

3.1 更换损坏设备

工作人员通过检测运行参数可了解引发事故的真正原因。18号火焰探测设备冷却水管断裂事故发生之后，设备运行参数的具体变化如表1所示。通过对表格数据的分析可以看出，冷却水管出现断裂之后，机组负荷以及其余各项运行参数均呈下降趋势，压气机排气温度的不断上升，导致机组功率呈下降趋势。由于压气机排气压力以及排气温度是影响燃机温度调控的主要因素。因此，随着上述內容的变化，机组负荷也将形成变化。

燃机功率的提高与下降受到多方面因素的影响，如所处环境的温度、燃料的组分，机组负荷随着温度的增加而不断下降，两者呈反比例关系，但是因为事件发生前后环境温度存在差异，因此不可单纯将负荷变化作为机组功率降低的主要原因。不仅如此，压气机长时间运行之后，叶片的表面可能发生结垢问题，令机组性能下降，此时，工作人员应利用在线或是离线水洗的方式对压气机进行清洗，主要是清除叶片表面存留的污垢，以此令压气机的效率恢复至正常状态，使机组运行状态回归正常。工作人员选用火焰探测设备冷却水管断裂前以及断裂后两次离线水洗之后的机组功率以及工作效率进行检测，通过对比发现火焰探测设备冷却水管断裂之后，机组功率下降了6MW，而机组运行效率也有所下降，下降了约1.8%。由此可证明，经过冷却水温度降温的压气机缸整体收缩，使得动、静摩擦现象产生，致使压气机部件受到损害，使得机组功率以及效率明显降低。

由此可见，解决该问题最为直接、有效的方式便是更换设备，针对该案例而言，企业只需将18号火焰探测设备中的冷却设备以及冷却水管全部更换，便可解决这一问题，同时与火焰探测设备冷却水管中间部分添加固定支撑，以此强化冷却水管的抗震能力。此外，企业应将火焰探测设备冷却水管质量检测工作纳入检修人员日常工作当中，要求检修人员定时对所有火焰探测设备进行检测，并记录检测结果，以此保证设备运行的稳定性，避免设备在运行过程中发生安全隐患问题。

3.2 压气机动叶打磨

由于缸体受到冷却水管的影响，导致动叶可能与缸体发生剐蹭。如此一来，即使更换了冷却水管，但燃机的工作效率依旧难以恢复至正常水平，需要企业检修人员对其进行打磨，甚至是替换。若动叶顶部同缸体发生剐蹭，第一级至第十级动叶顶部因剐蹭所引起的缺失量处于可修理的正常范围当中，企业只需要求检修人员对动叶页顶部进行的打磨与修理便可投入正常使用，然而针对第11级至18级（剐蹭损失量如表2所示）。因为其相比静叶的损失量相对较少，尚处于企业可承受范围当中，且动叶的替换需要将转子移送至国外维修工厂中实施解体之后才能完成更换，替换工作所需时长一般为9个月左右，企业的生产工作被延误，难以满足企业正常需求。处于该状态下，企业应对动叶损坏程度进行评定。经过评定显示，针对刮缸卷边叶片顶部，工作人员对其进行打磨与修理之后，若在荧光检测时未发现设备存在裂纹或是潜在缺陷的状态下，可以投入运行。

企业对动叶表面的打磨质量有较高的要求，打磨工作完成之后，专业人员需对每片叶片进行荧光检测以及超声波检测，以此保证叶片整体均可被检测，提高了检测质量，避免动叶存在部分隐性的安全隐患等。工作人员通过上述检测方式对动叶进行检测，确认动叶没有存在隐性裂纹等潜藏的安全问题，最终确认压气机动叶只需进行打磨处理，便可继续使用。

若检修人员对受损的动叶进行现场打磨工作，则必须进行必要的无损探伤检测工作。虽然动叶在当时并不存在潜藏裂纹等异常现象，但依旧可能存在安全隐患。故而，检修人员需要定期对机组进行检查，启动次数为25次，或是保证设备累计运行约1000h之后，对机组实施孔探检测，并强化机组运行时的监督力度。在之后的工作中，不断延缓孔探检测间隔时间，直至达到每年开展一次孔探工作。

4 结束语

燃机是可为企业提供生产必备能源的设备，对企业而言极为重要。通过分析可知，导致机组运行效率下降的主要原因是火焰探测设备冷却水水管开裂，事故发生之后，企业检修人员不仅需要更换设备，以保证机组可正常运行，同时还需对机组部分部件进行调整、修理，以保证机组效率可达到事故发生前的水平，从而保证企业生产不会受到影响。

参考文献

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