9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防措施研究

潘亮

摘 要：9E型燃气轮机设备运行过程中，经常会出现燃烧事故问题。在对这一问题进行处理时，首先要对导致问题发生的原因进行全面分析，并且制定出针对性的预防和控制策略。在设备使用过程中，不仅要做好定期的检查和维护工作，还要对设备性能进行优化，以降低燃烧事故问题的发生几率。操作人员要严格按照设备的应用要求进行标准使用，以提高作业的安全性。文章就9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防措施进行相关分析和研究，以供参考。

关键词：9E型燃气轮机;燃烧事故分析;预防措施;分析研究

中图分类号：TK477文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）07-032-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.016

在当前社会背景下，9E型燃气轮机设备的应用重要性正在不断提高。但是在实际使用过程中，设备会受到环境等因素的影响，导致燃烧事故问题发生。如果在设备管理过程中没有对设备运行状态进行实时观察，也没有制定针对性的监测措施，就无法对燃烧事故问题进行及时解决。这项问题的出现，不仅会危及操作人员的生命财产安全，而且会对整个行业的发展产生不良影响。预防是降低事故问题的关键，只有保证设备运行始终处于可控范围，才能提高设备的运行安全性[1]。

1 9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防工作开展的意义

对于这种类型的燃气轮机设备来说，内部的分管回流式燃烧系统在使用过程中具备更好的效果。当前，在对设备进行设计时，已经优化了设备的性能，并对系统功能进行了完善，但这项系统在实际运行过程中还存在较多的问题。首先，在进行系统设计时，会受到制作原材料的影响。如果制作原材料存在质量问题，就会降低系统的运行效率，增加风险隐患问题的发生概率。在进行设备安装时，如果安装人员没有严格按照规范要求进行标准作业，安装质量得不到有效提升，设备的应用性能也就无法得到全面发挥，容易引发故障问题。设备会受到运行环境的影响，在对设备進行管理时，没有根据设备的运行要求对环境进行优化，会导致设备运行时损耗问题变得更加严重，在实际运行过程中会出现热偏差问题。如果管理人员没有对这些问题进行及时的发现和控制，在时间积累下，会导致设备的运行寿命缩短，进而引发燃烧事故问题。要想对其进行有效控制，管理人员就需要仔细分析导致这项事故问题发生的原因，并从技术与维护等方面预防控制设备的运行故障问题。在实践过程中，要提高设备的运行安全可靠性，从而促进整个行业的健康发展，为相关企业带来更多的综合效益[2]。

2 9E型燃气轮机燃烧事故问题发生原因

在对这种类型的燃气轮机设备燃烧故障问题进行分析时可以发现，导致单元热负荷变化问题发生的因素比较多，如燃料的分配均匀度和燃料的雾化等，都会引发故障问题。在对燃烧系统工作状态进行检查时，观察到1/3的压气机出口空气流量，可作为一次的助燃空气。这些空气主要通过火焰筒的端部进入，剩下的2/3空气量是从冷却孔进入到设备内部的。在这个过程中，火焰筒的表面会形成气膜，可以阻止设备出现高温燃气表面接触等问题。对于设备的温度分布情况来说，接近燃尽时间段的断面混合气体温度状况比较好。设备运行过程中，负荷越大，断面与尾部越接近。设备筒身2/3的部位，存在满负荷状态。如图1所示，因为多数二次冷却空气，是从燃尽阶段的冷却孔进入到设备内部的，且火焰筒的几何形状比较好，自身具备冷却条件，因此设备表面的金属温度比较低。过渡段存在对流冷却功能，设备内壁承受的是进口初温[3]。

尽管设备的分管回流式燃烧系统在运行过程中存在较多优势，但在实际操作过程中，燃烧单元却无法与热负荷始终保持均匀一致的状态。即使在运行过程中出现微小的误差，也会因为误差问题的不断积累，导致系统运行时出现薄弱环节。这种薄弱环节主要发生在过渡段的气流拐弯区域。如果设备在长期高负荷运行状态下存在比较严重的自然磨损问题，就容易引发燃烧事故问题。一旦系统运行时出现电力短缺等情况，机组在这种情况下依然保持满负荷的运行状态，水洗周期就会不断延长，过渡段达到当量时间。如果管理人员没有对燃烧情况进行全面检查，就会引发燃烧事故问题，且这一事故问题会在短时间内迅速扩散，进而导致设备出现损毁，甚至会引发爆炸，对操作人员的生命安全造成严重威胁[4]。

3 9E型燃气轮机燃烧事故问题预防措施

3.1 明确监测保护缺陷

在对这种型号的燃气轮机设备燃烧事故问题进行预防时，首先要做好监测工作。但当前监测保护工作的开展存在较多缺陷，无法达到预期的事故预防效果。设备在长期高负荷运行状态下，燃烧损耗部件会不断增多，如果没有对其进行及时更换，就会引发比较严重的事故问题。在开展燃烧监测工作时，要将排气温度作为主要依据，但这项依据仅仅能从理论上得到证实，在实践时无法对设备进行全面的保护。导致这项问题出现的主要原因是，管理人员没有对设备的温度变化历史数据进行充分利用，而且排烟温度的偏差处于标准范围内，但这一情况不表示初始温度，尤其是局部温度正常。因此，在对燃烧事故问题进行监测和判断时，存在理论依据过于单一的缺陷。燃气轮机设备运行过程中，进气容积流量比较大，无法根据设备的运行状态对排气端的温度分布情况进行准确判断，即使对产生的数据信息进行分析和处理，也只能在特定条件下取平均值，并且保证数据的应用可靠性。在对设备进行GE保护时，定值的应用不够科学合理，这是因为设备运行过程中，排气分散度很少能够超出44℃。分散度的变化，导致保护装置动作无法顺利开展，也无法对系统进行全面保护[5]。

3.2 制定针对性控制措施

在对事故问题进行预防的过程中，要构建燃烧供给系统。设备运行状态下，双螺杆泵容易出现涂层剥落等现象。剥落产生的碎片，会对管路的单向阀和燃油喷嘴等设施造成不良影响，导致设施出现卡顿问题。在这个过程中，燃油的流量不够均匀，会产生多次燃烧监测保护动作。燃气轮机设备运行过程中，流量会存在比较明显的偏差与波动。管理人员在操作燃气供给系统时，要充分利用机组的水洗功能，通过定期测量测速齿轮间隙，并对螺丝进行紧固处理，从而对事故问题进行预防和控制。为了避免设备运行状态下，单向阀对燃油流量存在不良影响，要定期对单向阀进行检验。管理人员可以自制压力校验台，对单向阀的开启和关闭压力进行检测。如果开启、关闭压力能够始终保持均匀一致，且单向阀存在控制功能，则表明设备的运行状态良好[6]。

在对设备进行检查的过程中，首先要开展目视检查等工作。在机组水洗工作完成后，机组干燥期间，可以拆卸燃油喷嘴，并对火焰筒和对联焰管进行目视检查，从而对各个构件存在的运行缺陷问题进行及时的发现和解决。维修人员还要严格按照GE规范标准开展检查工作，并制定针对性维修计划。在进行检查的过程中，要对事故问题进行及时的控制和处理，并为后期燃烧事故处理工作的开展预留足够的时间。维修人员还可以选用更加先进的孔窥仪器，开展燃烧检查工作。这项仪器在使用过程中，主要是对目视检查的盲区进行观察。如果在检查过程中，未及时发现机组运行状态下存在的各项问题，就需要对一、二级喷嘴的冷却部件进行检查和处理[7]。

4 结语

综上所述，在对设备燃烧事故问题进行分析和处理时，预防工作的开展要从设备监测工作开始。需要及时发现和解决设备运行时存在的各项缺陷问题，还要开展燃烧检查等工作，从而对可能存在的运行风险隐患进行控制。要对设备测速齿轮间隙进行定期测量，还要保证螺丝能够扭紧，从而满足预期的事故控制目标。在进行事故预防处理时，要做好精细化管理，还要对设备的运行環境进行优化，以保证设备始终处于高效运行状态，为企业的发展提供有效支持。

参考文献

[1] 肖俊峰，王峰，高松，等.重型燃气轮机燃烧调整技术研究现状及进展[J].热力发电，2021，50（3）：1-8.

[2] 李学民，彭以超.9E燃机二级燃料切换喷嘴进气管弯头裂纹分析及防范措施[J].能源工程，2020（5）：28-32.

[3] 徐樟.9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防[J].城市建设理论研究（电子版），2019（4）：88.

[4] 徐婷婷，丁阳，张梦可，等.燃气轮机燃烧调整国内外研究技术综述[J].华电技术，2018，40（12）：8-12，15，77.

[5] 孔舒尹.燃气轮机燃烧故障原因与检修策略探究[J].现代制造技术与装备，2017（6）：87-88.

[6] 吴辉平，向鹏，陈文辉，等.9E燃机控制系统故障跳机分析及处理[J].仪器仪表用户，2016，23（2）：78-81.

[7] 叶仁杰.9E型燃气轮机燃烧事故分析及预防[J].浙江电力，2008（3）：26-28.