r0110燃气轮机喘振故障诊断与分析

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1、毫工艺设计改造及检测检修ch．naScience&hn。10gyOverviewROIIO燃气轮机喘振故障诊断与分析李政伟张宇迪(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳110043)【摘要I~'R0110重型燃气轮机压气机喘振现象的故障危害、发生原因以及形成机理进行了详细的分析，总结归纳了R0110~气轮机喘振发生时的主要表象特征及排查方法。最后，基于以上研究提出了喘振现象发生时的诊断依据和相应解决措施，为Rf】110燃气轮机的安全运行提供技术参考并对其他型号燃机起到一定借鉴作用。【关键词l燃气轮机喘振排查方法解决措施1引言的容积，所以出现失速并且压比降低时，压气机出口将出现瞬时的燃

2、气轮机具有结构紧凑、启停迅速、安全可靠、热效率高、污染正压梯度，将进一步引起压气机流量减少并导致突变失速。情况持较少等特点，既能符合国际上的节能环保和分布式能源的发展趋续一段时间后，正压梯度消失，流量开始增大直至失速解除。由于压势，还能满足电网的调峰需求，因而备受关注。喘振是燃气轮机的常气机的流量总体上处在较低的水平，所以从失速解除的瞬间起，上见故障之一，不但会对工业生产造成严重影响，同时可能引发机组述过程又将重新开始，进而形成喘振。剧烈振动，对燃机本体和和辅助设备构成极大威胁，所以快速发现喘振现象的发生与气流脱离现象密切相关。由于叶轮的旋转，喘振、有效地诊断原因并确定解决措施至关重要。R01

3、10燃气轮机是气流脱离现象会迅速扩大到整个压气机通道，使通道堵塞。由于前我国第一台具有自主知识产权的重型燃机，设计和制造都完全立足方气流堵塞，使得出口反压下降，当出口反压较低时，堵塞解除，被于国内，本文主要以其为例进行研究与分析。⋯拥堵的气流一涌而下，于是进入压气机的空气流量又超过压气机后2喘振的形成机理喘撤故障原喘振的直接起因是失速，而失速是由于工作状态偏离设计点，叶栅几何参数与气流参数匹配关系遭到破坏，形成了过大的冲角而引起。当压气机的流量减小到一定程度，某叶栅的进口将出现正冲防湍求Ii：常ffI玮辘粢Il隈￡桃镝离设计l况角并发展为局部失速。由于压气机的下游部件是燃烧室，具有一定外亿流界

4、塌if：审幼机匀t构橱l{摄{}潞缝趁披殳落ll艨憷艨夫嘲图4喘振故障原因分析图表1喘振后检查项目表序号检查项目备注1防喘放气阀部分1．1检查运行曲线，判断启动停机是是否关闭1．2实际测试，检查动作时间是否满足要求。豢2进口可调导叶部分图1压气机通用特性曲线2．1测量静叶间距角度，检查整体偏差和单个偏差，，检查间距调节装置镌羧瓣黪粉2．3检查位置指示器2．4可调导叶全量程实校3动叶／静叶部分m行一瓢_3．1检查压气机出13区域金属部件3．2检查进口区域静叶／动叶3。3压气机孔探仪检查簪@0蛔删4进气道部分图2喘振特征识别图4．1检查滤网元件是否清洁完好4．2检查滤网测量值的压差4．3检查进气当

5、班是否运行正常4．4检查进气道是否存在异物5控制部分5．1检查传感器设定点及接线5．2传感器测试6环境条件6．1检查记录数据，温度、压力、湿度是否超过限值7燃烧室部分锄{麟薅}鹕蟹攀，瓤赫辩7，l检查燃烧室是否有烧蚀破损{麟壤黼静7．2检查记录数据，燃烧加速度、燃烧室压降是否突变图3喘振频谱对比图7．3检查出口温度是否突然跳跃542013年l1月下第22期总第l78期ChinaScience&TechnologyOverview工艺设计改造及检测检修方所能排泄的流量，反压急剧上升，造成压气机内再次气流堵塞现当体积流量继续减少时导致旋转失速加剧，这样在压气机中就会出象。气流交替堵塞、畅通，使得压

6、气机工作点沿共同工作线向下移动现不稳定的喘振现象。超过喘振边界线(图1所示)，燃气轮机出现喘振现象。4．2喘后排查内容燃气轮机喘振对燃气轮机本体和周围设施都有很大危害，因此3I：10110嗤振识别特征燃气轮机发生喘振故障后在进行原因排查的同时，也需对相关设备通过对燃气轮机喘振故障理论研究与R0110实际案例比较分析设施进行全面检查，结合R01i0燃气轮机的实际运行与维护经验，对发现，燃气轮机发生喘振时，其主要表现特征包括振动特征、运行参燃气轮机喘振后的检查内容、方式和注意要点进行了以下梳理，如数特征和一些其它特征，如图2所示。_5表I所示。3．1运行参数特征4．3防喘解决措施压气机发生喘振故障

7、时，空气压力和气流速度发生大幅波动。通过对燃机喘振故障原因和特征的研究，燃气轮机喘振故障解在喘振工况下，平均出口压力明显下降，压力与速度脉动的振幅则决的根本就是要减少非设计工况下的冲角。主要措施有以下几种：会大大增加。通过长期总结分析发现：喘振发生时气流的压力发生(1)安装并保持可调导叶的有效性；针对机组在启停过程中压气波动，而且喘振和压力信号的变化保持一致，因此可以通过监测压机偏离设计工况这一原