9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防

徐 樟

武汉汉能电力发展有限公司 湖北 武汉 430000

0 引言：

9E型燃气轮机，作为所处行业健康稳定发展的重要设备，其运行使用过程易受环境、设备运行以及监测措施等因素影响而出现燃烧事故。这不仅威胁相关人员的生命财产安全，还阻碍了涉及行业的健康发展进程。为此，研究人员应对燃烧事故的产生原因进行分析，如，发生燃烧事故的燃气轮机在事前处于相当长时间的自然磨损。为此，预防，应是9E型燃气轮机燃烧事故控制的关键，以使其运行达到预期控制效果。

1 研究9E型燃气轮机燃烧事故及预防的现实意义

对于9E型燃气轮机来说，其内部的分管回流式燃烧系统具有诸多优势，但受制造、现场环境以及安装等因素影响，使得实际运行过程存在一定的热偏差。如，不对其进行控制，伴随时间积累会导致设备使用寿命下降，进而引发燃烧事故。为对其进行控制，研究人员应仔细分析9E型燃气轮机燃烧事故的产生原因，并从技术与维护角度入手，对燃气轮机的运行问题进行预防控制。这样一来，9E型燃气轮机就能以安全可靠性状态作用于实践，以推动所处行业的健康稳定发展。

29E型燃气轮机燃烧事故的成因

经对易发生9E型燃气轮机燃烧事故情况进行分析，发现引发单元热负荷变化因素众多，如燃料雾化、燃料分配均匀度以及冷却空气均匀度等。从9E型燃气轮机燃烧系统的工作状态来看，约1/3的压气机出口空气流量，可作为一次助燃空气，其主要通过火焰筒端部的鱼鳞孔进入。剩下的2/3空气量，则是从火焰筒筒体冷却孔进入。这里的火焰筒表面形成的气膜，是阻止设备高温燃气表面接触的关键。

从温度分布情况来看，温度最好的是接近燃尽时间段的断面混合气体。此过程，负荷越大，断面与尾部就越接近。经分析统计，满负荷状态在筒身2/3部位。究其原因，多数二次冷却空气是从燃尽阶段冷却孔进入。因火焰筒的几何形状良好，本身具备冷却条件，所以，表面金属温度不高。对于过渡段的外避免，仅有对流冷却作用，即内壁所承受的是燃气轮机的进口初温。

由此可见，9E型燃气轮机的分管回流式燃烧系统，尽管有诸多优点，但燃烧单元无法与热负荷保持均匀一致。即使是微小误差，也会因时间的积累而损坏系统薄弱环节。这里的薄弱环节，就是过渡段气流拐弯部位。故而，发生燃烧事故的燃气轮机在事前处于相当长时间的自然磨损。此时，一旦系统处于电力短缺情况下，机组连续以满负荷状态运行，水洗的周期就会成倍延长。当过渡段达到了当量时间且未对燃烧进行检查，穿透就会在短期内扩散未燃烧事故。

39E型燃气轮机燃烧事故的预防处理策略

3.1 明确GE燃烧监测保护缺陷

9E型燃气轮机燃烧事故的预防工作，应从监测角度入手，但GE燃烧检测保护工作存在严重缺陷，这就导致预防效果未能达到预期。具体来说，就是处于长期积累的燃烧损耗部件，未能及时预警。原因主要集中在一下几个方面：

（1）燃烧监测工作开展，将排气温度作为唯一衡量依据。其仅能从理论上得到证实，从实践角度，并不能对燃气轮机设备进行全面保护。究其原因，温度变化的历史趋势数据未充分利用起来。而且排烟温度偏差处于正常范围，不代表初温尤其是局部初温正常。故而，燃烧事故监测判断依据存在单一缺陷。

（2）燃气轮机的进气容积流量太大，其所反映出的设备运行状态无法判断出排气端的温度分布情况。即使取平均值，也只有在特定条件下可靠。

（3）GE设置保护定值缺乏科学合理性。这是因为，实际运行时排气分散度很少超出44℃。故，分散度变化，无法对系统运行进行真正的保护装置动作。

3.2 燃烧事故的预防控制

（1）构建燃烧供给系统

首先，双螺杆泵，其因实际运行过程易出现涂层剥落现象，所产生的碎片会对燃油管路的单向阀、燃油喷嘴等设施造成卡顿影响。此时，燃油流量会不均匀，进而进行多次燃烧监测保护动作。

其次，由于燃气轮机运行过程流量会出现偏差与波动，因此，燃烧供给系统人员应将机组的水洗功能充分利用起来，即通过定期测量测速齿轮间隙与螺丝紧固处理，来达到预期的事故控制目标。

最后，为解决单向阀对燃油流量影响较大的情况，应定期将单向阀放置于自制的压力校验台上，以对其启闭压力进行校验。如此，启闭压力就能以相对均匀一致的状态作用于单向阀的控制。

（2）燃烧检查

首先，进行目视检查，即在机组水洗完毕后的干燥期间，对燃油喷嘴进行拆卸处理，以完成过渡段、火焰筒以及对联焰管进行目视宏观检查，以使运行缺陷今早的找出来。

其次，按照GE规范标准进行检查，以通过小修计划。此检查方法运用能将事故早期问题进行更为彻底的处理控制。另一方面，也会给燃烧事故处理预留出相应的时间。

最后，利用孔窥仪进行燃烧检查，主要作用于目视检查法的盲区。但其机组运行使用仍存在一些问题，还需对一二级喷嘴冷却部位进行检查处理。

4 结束语：

综上所述，针对9E型燃气轮机燃烧事故的产生原因，预防工作应从掌握GE燃烧监测保护缺陷、构建燃烧供给系统以及燃烧检查等工作出发，即对可能出现的问题进行控制，并通过定期测量测速齿轮间隙与螺丝紧固处理，来达到预期的事故控制目标。事实证明，只有这样，9E型燃气轮机燃烧事故才能得到更为有效地控制，进而提高其作用于工业生产系统的效率价值。故，业内建设者应将上述分析内容与科研结果更多地作用于不同建设要求与运行环境的生产项目，进而服务于所处地区现代化经济建设的全面发展。