9E燃机压气机防喘设备及其故障检修

摘 要：燃机作为生产中一项特别重要的设备，是保证企业生产的前提。在使用9E燃机压气机的时候，一定要充分了解它的喘振原理和防喘措施，只有充分了解这些，才能结合机组的实际运行情况，对燃机压气机可能出现的旋转导叶出现的动作迟缓和防喘气阀打开延迟等情况进行故障的分析工作，并找到具体的解决措施。

关键词：9E燃气轮机；防喘设备；故障；解决措施

9E燃气轮机是一个重载、单轴和快装式的机组，它的工作原理是通过轴流式压气机从外界将空气吸入机器中，并且进行空气的增压，同时，空气的温度也会进行相应的升高，使得燃烧室内压缩的空气和燃油喷嘴的雾化燃油混合燃烧进而高温高压的燃气。防喘系统设备的正常运行是燃机正常运行，不发生喘振的前提。

1 什么是压气机的喘振

在压气机运行的时候，如果进入压气机内的空气量发生变化就会导致空气容积量发生变化，一旦空气容积量减少，达到某一个数值以下的时候，就会使得压气机不能工作。压气机不能工作就会导致压气机内的空气强烈的运动，使里面的电流也随之流动，在空气和电流的共同作用下，会使得压气机产生剧烈的振动，这个现象就被称作为喘振。在压气机的转速不变的情况下，一定空气的流量减少，空气的流动性就会发生变化，进而导致气流分离的情况发生。

2 压气机防喘振的措施

2.1 压气机叶片角度的改变

在设计压气机的时候，可以使叶片的角度发生变化来改变压气机出现喘振的情况。改变叶片的角度，可以使压气机在低速转动的时候，前后出现大的正冲角，这样可以减小导叶的运转速度，使得压气机可以在低速的时候也可以稳定的工作。在压气机处于低速运转的时候，压气机的前面几级是最容易出现喘振的情况的，为了避免这种情况，可以将压气机的进口导叶设计成为可旋转的。并且在每一个可以旋转的导叶的根部装上一个小的齿轮，这样通过转动这些小齿轮就可以改变导叶的角度。在燃机的转速升高的时候，负荷也会随之增大，可以通过改变空气的流动来避免出现喘振的情况。

2.2 设置防喘放气阀

在燃机工作的时候，为了使得防喘设备出现喘振的情况，可以在压气机工作的时候将压气机中的空气排放到大气中，或者在排放以后再重新将空气引回到压气机中。如果压气机进入到不稳定工作的边界，就需要将放气系统的阀门打开，使得空气流出压气机，再将空气重新吸入到压气机中，使得压气机出现喘振的可能降低。为了防止9E燃机压气机在运行的时候出现喘振的情况，可以多设置几个防喘放气阀。在机组刚启动的时候，不必将放气阀打开，一直到机组的转速升高到一定的值以后，再将放气阀打开就可以，在转速降低以后，应该立即将放气阀关闭，这样可以在最大程度上避免压气机出现喘振的可能，同时也可以保证机组的稳定工作。

3 防喘设备的常见故障及其处理方法

3.1 旋转导叶动作迟缓

在燃机机组工作的施工，旋转导叶是极易出现动作迟缓的可能的，可要可能是因为燃机的转速过快或者是跳闸引起的。为了避免燃机的转速过快或者是燃机出现跳闸的情况，可以定期检查跳闸有泄放阀是否完好，液压油的含量是否正常，跳闸油压力以及导叶反馈装置是否都是正常的。在进行手动试验的时候，看看旋转导叶的工作是否是正常的。一旦液压缸内出现异常的声音就应该更换液压缸，使旋转导叶可以正常工作。在将解体的油缸更换下来以后，一定要检查液压缸内的两端是否积油，一旦积油要查看其颜色，看其是否带有金属颗粒，如果积油颜色是黑色的，并且带有金属颗粒，就说明缸体的内壁已经受损特别严重了。当活塞缸体和活塞杆磨损加剧后，金属颗粒进入滑动问隙与活塞缸体摩擦力变大：也造成高压液压油泄漏到低压侧，液压作用力降低。当机组启动后达到85%额定转速时，压气机已经有较大进气量，进口导叶有较大的风阻力，加上设备间的摩擦及设备重力，旋转导叶开启动作缓慢，甚至停止不动。而手动试验时。由于旋转导叶没有阻力，液压缸仅需克服设备间的摩擦和设备重力，所以动作正常。燃机液压油系统的油来自润滑油系统，实际运行中经常出现液压油滤网连续压差高的情况。表明油中仍有杂质。目前采取的措施是外接滤油系统定期滤油，使润滑油油质保持在七级以下。为了避免给液压缸带来附加的负荷，平时检修期间应加强检查并润滑液压缸到可转导叶间的各个连接杆、连接齿轮，大修期间还要对可转导叶两端的轴套进行检查，磨损严重时及时更换。

3.2 防喘放气阀打开延迟

控制防喘放气阀开关的压力气源来自压气机排气。由于这股压力气源来自排气缸的底部，经常水洗会使一些水分进入压力气源的管道，虽然有隔离阀隔离，但是隔离阀的泄漏以及阀前一段管路的积水都无法清吹干净，使水分进入气源控制电磁阀。此阀芯和阀座套的间隙很小，经常接触水分会出现阀芯、弹簧锈蚀的情况，将影响正常动作。在启动过程中延迟关闭不影响喘振只影响压气机效率.但在停机过程中一旦出现延迟动作就会影响防喘放气阀打开，这时燃机的运行线将向压气机的喘振边界线靠近，这是非常危险的。控制系统设计了以下逻辑：在防喘放气阀打开反馈信号延迟十一秒后机组跳闸。目前采取的措施是在电磁阀压力气源进口管底部开一个放水堵头。每次水洗后将管内的积水放尽，在检修期间解体阀门清洗各部件。考虑到积水的问题没有得到实质性的解决，将压力气源从燃机的雾化空气冷却器后的管道引出，可解决水分进入的问题，同时压力气源的温度也有了很大的降低，改善了和防喘放气阀的工况。燃机作为调峰机组。启停快速，一天一次启停的情况是常态，阀门在短时间内温度变化频繁而快速。尤其是其中两台防喘放气阀为了维护检修方便改装到燃机间外后，阀门内外温差大，冷却速度过快，导致阀门动静间隙过小，动作缓慢，甚至阀门卡死。再则，厂区位于化工区，环境空气较差，导致防喘放气阀弹簧、气缸活塞、传动机构锈蚀，影响阀门的正常动作。针对这个问题，目前采用搭设防喘放气阀专用的防护保温罩.避免外界气流直吹导致阀门冷却过快和内外温差过大。另外定期做好阀门的润滑和气动试验，确保阀门开关灵活。

4 结束语

燃机作为生产中一项特别重要的设备，它是保证企业生产的前提。9E燃气轮机是一个及重载、单轴和快装式的机组，它的工作原理是通过轴流式压气机从外界将空气吸入机器中，并且在机器内进行空气的增压，同时，要使得空气的温度也进行相应的升高，使得燃烧室内压缩的空气和燃油喷嘴的雾化燃油混合燃烧进而高温高压的燃气。在使用9E燃机压气机的时候，一定要充分了解它的喘振原理和防喘措施，只有充分了解这些，才能结合机组的实际运行情况，对燃机压气机可能出现的旋转导叶出现的动作迟缓和防喘气阀打开延迟等情况进行故障的分析工作，并找到具体的解决措施。防喘系统设备的正常运行是燃机正常运行，不发生喘振的前提。防喘设备是燃机重要的辅助设备。防喘设备出现故障可能导致燃机无法启动或设备损坏的事故，特别是在我国的南方沿海地区，由于当地的气候条件的作用，经常空气都是非常的潮湿，这样的潮湿的气候条件更容易导致设备故障的发生。所以对于生产企业来说平时需精心做好设备维护，出现设备故障时要及时检修或更换。这样是保证正常生产的前提，同时也可以保证企业获得更多经济效益。

参考文献

[1]杨顺虎.燃气一蒸汽联合循环发电设备及运行[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2]王伟.船用燃气轮机发电机组测控系统研究[D].哈尔滨：工程大学，2010.

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