燃气轮机运营管理探讨

张维

燃气轮机运营管理探讨

张维

（重庆市长寿区 401220）

燃气轮机是继蒸汽轮机和内燃机之后的新型动力装置，其在实际应用中具有热效率高、经济性能好、可靠性高以及使用寿命长等优势。现如今，燃气轮机发展迅速，已经在电力工程、机车动力等领域得到广泛推广和应用。对此，本文首先对燃气轮机进行了介绍，然后对燃气轮机运营管理以及日常维护检修要点进行了详细探究，以期提高燃气轮机运行水平。

燃气轮机；运营；管理

1 引言

近年来，社会经济发展迅速，燃气轮机是工业发展中十分重要的机械设备。燃气轮机设备在实际运行过程中采用天然气为主要能源，不仅符合清洁能源要求，而且还能够有效缓解环境污染问题，应用价值比较高。因此，对燃气轮机运行管理进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2 燃气轮机概述

燃气轮机的定义为：由压气机、加热工质设备（如燃烧室）、透平、控制系统和辅助设备组成，将气体压缩、加热后送入透平中膨胀做功，把一部分热能转变为机械能的旋转原动机。燃气轮机分为三类：①微型燃气轮机，功率为几百瓦，主要替代柴油机用于机车和坦克；②轻型燃气轮机，功率在1MW以上、50MW以下，应用于循环发电、石油和天然气的管道运输，钢厂的焦炉废气再次燃烧，以及舰船等，欧美舰艇燃气轮机装配率在50%以上；③重型燃气轮机，功率在50MW以上，主要用于大型舰船和区域发电。

3 燃气轮机运营管理对策

3.1 保障气源供应

气源供应首先是量。燃气供应量若不足，燃机机组效率会大幅度降低，甚至低于同参数的燃气锅炉效率。如笔者所在企业的三菱M251S燃机机组，额定负荷耗用燃气为13万方/h高炉煤气，效率达到40%，但燃气供应量若低于10万方/h高炉煤气，其效率将低于同参数燃气锅炉效率。为了保证燃气轮机能源供应稳定性，燃气轮机运营单位需要以合同的形式气源供应商约定天然气或其它燃气（如焦炉煤气、高炉、转炉煤气）技术指标，同时还需要提供详细的技术参数，并将其作为燃气轮机设计重要参考依据。除此以外，运营单位还需要以合同的形式，与燃气轮机制造商约定相应技术服务，在日常运行过程中，有效降低热电厂的运行维护成本。如果天然气技术指标在较长一段时间内发生较大变化，则运营单位可以依据合同中的相关规定，要求燃气轮机制造商及时对燃气轮机燃烧系统进行调整和改装，确保燃气机轮机能够正常运行。

保障燃气供应不仅要考虑量，更要考虑质。燃气质量：①要保证热值的相对稳定性，趋于设计值容许范围；②要对燃气中杂质含量必须长期保持在规定范围，否则既影响设备的正常运行，也存在严重的安全风险。

3.2 减少设备重启频率

大型设备进行正常关闭时，一定程度上会存在电路损耗。在燃气轮机实际运营过程中，如果频繁启动，则会显著降低各个零部件的使用寿命。因此，在燃气轮机实际运行过程中，操作人员必须严格依据生产规范要求进行操作，严格依据规定时间对燃气轮机设备进行启动和关闭操作。这样不仅能够确保设备的正常使用，而且还能够有效延长设备使用寿命。

3.3 调节伺服系统的运行与维护

燃气轮机的调节伺服系统是由燃料调节以及喷嘴调节所组成的，其主要作用是对燃气轮机和高低压涡轮间能量分配比例进行有效控制，而这就要求调节伺服系统具有较高的灵活性，同时还需要具备较高的安全性和可靠性，这样能够有效避免其在实际运行过程中出现着火、爆炸、超速、火焰消失、超温等故障问题。因此，为了保证燃气轮机能够正常运行，必须加强对于伺服系统的检查和保护，具体而言，需要做到以下几点：①在正式点火前，保持燃料放空阀开度，避免发生爆炸事故；②在正式点火前，对两阀的关闭情况进行检查，同时要求两阀之间的压力信号低于门槛值；③对开车以及实际运行情况进行密切监视，对系统所发出的报警信号进行严格控制，及时找出报警原因，然后采取有效的处理措施；④定期更换清洗液，对过滤器进行及时清洗，保持油的清洁，从而保障电仪转换器能够正常运行；⑤通过利用系统检修机会，对阀杆、二级喷嘴、油动机进行仔细检查，确保其活动自如。

3.4 防止机组喘振

通过向制造厂索取实际性能曲线，另外，还可以通过现场取证、记录、分析、绘制等方法，得出在不同工况下，工艺空气压缩机的稳定操作工况，从而改变防喘振阀变送器的量程范围，确保压缩机能够稳定运行。除此以外，如果压缩机降速、升压过快，也可能会造成压缩机喘振，因此，要平稳进行工艺操作。除此以外，考虑到转速补偿和温度补偿的影响，夏季控制改高速轴转速负荷在96～103%；冬季控制在92～96%，防喘振余量控制在10%左右。检查空气过滤器压差应该控制在一定范围内，及时更换滤芯，采用脉冲喷射系统进行清扫；另外，对于过滤器滤芯，还应该采用低速清洗和在线清洗方式，避免润滑油泄漏到压气机叶片上。

3.5 保证风机运行良好

燃气轮机具有专门的通风装置，在实际运行中有时风机振动较大，轴承温度高，抽油烟效率降低，而这就会造成舱室温度升高，因此，为了保证风机能够稳定运行，还需要采用以下运行管理措施：每年更换一次风机润滑油脂，每两年清洗一次油垢；对于三角皮带，也需要进行严格的质量检验，禁止使用劣质产品，如果风机电机电流过低，则应该打开仓室各门，迅速更换风机皮带，加强风机和电机的日常维护检查，保障机组能够安全稳定的运行。

3.6 优化设备备件配置

燃气轮机备件情况是多数的发电厂会采取的措施之一，这种购买备件、备品补救燃气轮机故障的方式，由于成本费用太高，操作复杂、占地较大的虽然是最直接的解决方式，但其经济性不高。随着我国发电厂规模的扩大，对此，可以通过合体的形式与制造商签订长期的备件供应与检修服务合约，这样一来，不仅可以用相对优惠的价格来选购备件，而且还能够集中对部件进行修理、返厂、集中进行检修等等操作，充分保证备件的供应，降低运营管理成本。另外，，备件的数量也是影响检修成本的重要因素，结合电厂年用气量参数，按制造商提供的技术文件与检修间隔时间要求，有效避开各机组的检修间隔，来实现热通道部件调配，以减少备件的数量，从而降低成本。

4 加强强燃气轮机检修维护

4.1 逐渐建立企业自身的检修队伍

当前，我国的燃气轮机设计与制造工艺还不成熟，而且检修也主要依靠国外的技术，要想实现真正的经济性，还是需要从自身出发。结合企业自身的特点，不断吸取国外的设计与制造经验，安排专人前往国外学习检修技术，不断进行自我完善，引进先进的维修技术与设备，进一步可以培养一些检修技术人员，逐渐摆脱对制造厂商的检修依赖，实现企业的经济性目标。

4.2 加强燃气轮机日常检查与维护

由于受到核心技术的限制，燃气轮机的检修要在专业技术人员的帮助下进行，根据燃气轮机制造商的维护手册，充分考虑电厂的实际情况来制定维护计划，进一步明确机组的检查与维护内容，定期对设备进行维护与检查，降低隐患与故障。另外，还应定期对设备中的进气滤网进行清理与更换，燃气轮机中的进气滤网常常会有很多污染物，这就是气体进入后滤网隔离出来的空气颗粒物。一方面，如果滤网的性能不足，以致于进入设备的空气含有大量的污染物与颗粒，很可能影响燃气轮机的叶片与转子等部件的运行。另一方面，如果污染物太多，气体进入不流畅也严重影响了发电工作。因此，日常的检修与维护是相当关键的，也是保证机械运转正常、减少故障发生率的重要手段。

5 结语

综上所述，燃气轮机已经逐渐得到广泛推广和应用，环保性能比较高。在燃气轮机的实际运行过程中，容易受到多种因素的影响，比如静态变频控制器、励磁系统、发电机等等，这些因素会直接影响燃气轮机的实际运行效果。为了保证燃气轮机的运营管理水平，必须保障气源供应、减少设备重启频率、调节伺服系统的运行与维护、防止机组喘振、保证风机运行良好、优化设备备件配置，同时还需要加强日常维护和检修，这样才能够保障燃气轮机能够正常运行。

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TM621.3

A

1004-7344（2016）33-0013-02

2016-11-12

张维（1972-），男，工程师，本科，从事生产运营管理工作。