摘 要：随着我国经济建设的快速发展，逐渐地提出了节能减排的政策号召，主旨是节约能源，减少对环境造成的污染，降低企业运行成本，改进能源的利用。在这种形势下，燃机作为新型的动力设备，在电力行业中已经得到了广泛的应用。热电厂同时肩负着发电和供热两项重任，所以锅炉的容量较大，由此燃机的功能得到了较好的发挥。在日常运行的过程中，燃机会因为受到各种因素的影响而出现故障，影响到热电厂的正常运行，所以需要加强对燃机的故障诊断和维护。文章首先对燃机的诊断方法进行了分析，然后对于燃机的高温部件损伤机理以及运行维护进行了阐述，对于提高燃机运行的稳定性具有重要的意义。

关键词：燃机启动；事故原因；问题措施

前言

在新能源不断开发利用的背景下，燃机已经成为原动机中的重要成员，其在结构方面更加紧凑，运行过程更加稳定可靠，在快速启动的基础上能够有效的带动负载，且热效率较高，所以在一些能源部门以及电力部门得到了广泛的应用。燃机的运行特点符合了当下国家的政策号召，不仅运行效率高，并且污染小，在节能减排方面是比较好代表。但是一旦燃机发生故障，将会产生严重的安全事故，并且造成一定的经济损失，所以做好燃机的故障分析以及运行维护非常关键，是企业能够安全稳定运行的重要基础。

1 燃气轮机智能诊断方法

1.1 基于规则的专家系统诊断方法

这种诊断方法相对来讲比较保守，在早期的故障专家诊断系统中比较常见，主要是利用以往发生的故障以及征兆总结出来的经验，然后将这些经验通过更加直观的方式表述出来。基于规则的故障诊断方法更容易让人接受，相关的知识表达都比较简单，所以在诊断速度方面比较快，数据的存储空间较小，在编程和系统开发方面更加简便。但是这种诊断方法也存在一定的缺陷，因为系统中存储的故障诊断都是以前的经验，也就是说只有发生过的故障才能够诊断出来，而对于新的故障模式在系统中还没有与之相匹配的原型，所以无法检测，这在故障检测方面容易造成误诊或者诊断失败，影响到燃机运行的安全性。

1.2 基于神经网络的诊断方法

从映射的角度分析，故障诊断的实质是建立从征兆到故障源的映射过程。人工神经网络的优点是高度非线性、高度容错和联想记忆等。但是，人工神经网络应用于故障诊断也存在许多不足，诊断方法属“黑箱”方法，不能揭示出系统内部的一些潜在关系，无法对诊断过程给予明确解释。网络训练时间较长，并且对未在训练样本中出现的故障无诊断能力，甚至得出错误诊断结论，这些都增加了神经网络在实际应用中的困难。

1.3 混合智能故障诊断方法

根据不同的发动机系统参数，结合智能故障诊断方法的特点采用多种方法的诊断系统称为混合诊断方法。具体智能诊断方法的选用原则根据发动机各系统故障的征兆以及故障状态下的历史数据来决定。通过选择恰当的模糊隶属函数，将测量参数表示成对某个模糊子集的隶属度并传递给神经网络进行诊断，得到的是对各种故障原因严重程度的表示，这样的结果可以使得现场工作人员采取更加有效的措施。

2 高温部件的损伤机理

2.1 热疲劳

热疲劳主要是指燃机中的部件在受到热应力变化时，对零件材料产生的破坏现象。出现热疲劳主要是和燃机的运行程序有一定的关系，在燃机启动、加速、升负荷、降负荷以及停机的过程中，所产生的温度变化都会对零件产生不同程度的损坏，对于高温部件尤其明显。燃气透平叶片经受高温的重要区域，在点火以及升负荷的过程中，因为在叶片的边缘首先受到进气侧的影响，所以温度上升较快，叶片就会产生压缩应变，而当停机时，进气侧的冷却降温会导致叶片温度骤然下降，所以在叶片边缘会产生拉伸应变，在这种循环状态下，透平叶片就会出现裂纹，长此以往，裂纹面积不断扩大，严重时就会导致叶片断裂。

2.2 蠕变

燃机高温部件在高温环境中的长期运行使其发生蠕变。部件基体材料长期工作在高温环境下，金相组织逐渐变化，晶界弱化，材料持久强度和抗蠕变性能明显下降，出现塑性变形。

2.3 氧化和腐蚀

为了保护燃机高温部件的安全性，在基体材料的外部会涂上一层保护层，但是由于高温部件需要在高温的状态下长期运行，所以表面的涂层容易被侵蚀而脱落，从而导致基体材料暴露在高温环境下，对于基体材料产生氧化以及腐蚀，影响到燃机运行的安全性。

3 燃机高温部件的运行维护技术

3.1 内窥镜检查

利用内窥镜检查能够有效的降低维护成本，提高燃机的运行效率。通过内窥镜能够检测出燃机内部高温部件的运行状态，看其是否存在烧蚀、裂纹以及涂层脱落等现象，然后根据检查到的结果，制定出合理的检修计划，从而有针对性的购置更换备件。这种检查方式为检修计划的制定提供了有利的依据，减少了不必要的检修次数，在降低检修成本的基础上，有效的提高燃机的运行效率。

3.2 在线运行参数监测

在线监测在技术上更加先进，通过在线监测能够及时的掌握燃机的运行状态，从而及时发现燃机的故障。在线监测的运行参数主要包括燃机负荷与对应的排气温度、振动数据、燃料流量和压力、排气温度及其分散度的变化等。在获取监测数据后，建立一个高温部件在正常运行状态下的基准数据，然后在燃机运行的过程中，将采集到的数据与基准数据进行对比，如果与基准数据之间存在较大的偏差，就说明部件的状态出现异常，可以对故障进行快速的排查与诊断。燃机排气温度及其分散度的监测尤为重要，原因在于大部分燃烧系统故障均首先体现在排气温度分散度的变化上。所以应该加强对排气温度场的监测力度，如果对比数据出现较大的变动，则说明燃机的运行状态出现恶化的迹象，需要及时检修。

3.3 金属监督

燃机高温部件的金属监测分为非破坏性监测和破坏性监测，前者主要有目测（窥镜）、萤光、磁粉、超声、X射线（工业CT）、电涡流等方法，后者则是从受检高温部件取样进行金相分析、材料力学性能试验和热处理性能试验。燃机高温部件的金属监督，需要建立非破坏性监测手段；建立高温部件的技术档案，熟悉所选用材料的性能及长期运行的组织性能变化情况；掌握和熟悉燃机维修手册对高温部件的控制标准。

4 结束语

燃机运行的稳定性与安全性对企业的经济效益具有直接的影响，所以应该加强对燃机故障的检测与维修，尽量减少故障的发生，提高燃机运行的效率。为了确保燃机运行的安全性，需要建立完善的故障维修体系，做好检修计划，提高故障维修人员的专业技术水平以及综合素质。根据企业的实际发展情况，需要建立一套完善的燃机故障诊断系统，通过智能诊断，对于存在的异常现象能够提前发出预警，减少故障的发生几率。智能故障诊断系统能够快速准确的对故障部位进行定位，从而减少维修的时间，提高燃机的运行效率。随着新技术、新工艺的应用，燃机的故障率会不断地下降，为我国工业的发展创造有利的条件。

参考文献

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