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MS6001型燃气轮机启动过程故障分析 |
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| MS6001型燃气轮机启动过程故障分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:16:00  |
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施学军
浙江钱清发电有限责任公司，浙江 绍兴 312025
MS6001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。这样，由于空气 量不足，造成了冷却风量减少，从而使燃烧室外壳烧红并变形。
3、燃油控制系统故障
当燃油系统或控制系统异常时，就可能引起燃油量进油不足或进油量分配不均。主要故障有 ：
①燃油滤网堵塞使供油量不足(可通过滤网前后压差表及压差开关的状态找出原因)。
②燃油流量分配器卡塞，使燃油量供应不足，从而使燃机升速减慢。
③主燃油泵电磁离合器故障——主燃油泵，由辅助齿轮箱3#A轴通过电磁离合器20CF带动， 若电磁线圈电阻及绝缘下降，将使电磁线圈磁力不足引起主燃油泵出力不足，从而使燃机升 速困难，最后导致启动失败。
④燃油母管减压阀VR4故障：
燃油母管减压阀VR4泄漏引起燃油控制失准，使设定燃油量参考值减小，燃机升速率降低导 致燃机无法达到高温区而进入温控状态，限制燃机的升速。
4、雾化系统故障
燃油通过流量分配器经燃油截止阀到达喷嘴，燃油从喷嘴中间进入旋流室进行预旋转后，以高旋速度从旋转室中央的喷口射出，并将燃油破碎成细小颗粒，这些微粒高速油滴与雾化空气相碰撞而进一步粉碎形成细雾，扩散到压缩空气中进行混合后在火焰筒中燃烧。雾化系统 故障主要有：
①启动时的雾化空气是通过辅助雾化空压机提供的，它由启动马达通过V型皮带传动，若V型 皮带磨损，移动打滑，将使空压机出力下降，或空压机轴封漏气使雾化空气减少，影响燃油 雾化质量。
②雾化空气通道堵塞使雾化空气量减少或混乱；油喷嘴则会由于油喷形状变化和预旋器装反 ，使喷出的燃油破碎质量下降，从而造成燃油雾化质量差，燃油燃烧不完全。
除以上这些使燃气轮机组无法正常启动的故障外，还有一些其它原因也会影响燃机的正常启 动，如点火时火花塞故障，火焰监测器故障，添加抑钒剂过量，积灰增加，减少热通流面 积等都会引起启动失败或透平的功率和效率降低。
5、结束语
燃气轮机发电机组与其它发电设备一样要确保安全经济运行，使其经常处于良好的备用状态 是最基本的条件，在机组启动前和运行过程中要认真、仔细地检查各系统及设备的运行情况，记录好各种性能参数、数据，依照积累的运行数据进行正确的分析，严格按照运行和维护 操作手册，进行监控、操作和维护，发现问题及时分析并及时排除。通过这些途径，才能充 分发挥燃气轮机组启停快，安全、经济、清洁的优越性。
参考文献
1 Steam and Gas Combined Power Plant Operation and Maintenance Manuals, ALSTHOM
2 沈炳正，黄希程燃气轮机装置北京：机械工业出版社，1991
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