燃机运行中对排烟温度分散度监视的重要性

摘要：在燃机运行环节中对排烟温度分散度的监察非常重要。本文深刻分析了造成排烟温度分散度较大的普遍原因，叙述了排烟温度分散度大对燃机热部件的伤害，与此同时还针对控制系统中排烟温度分散度允许值的计算方法展开了简单的说明，最后对在运行环节中怎样对排烟温度分散度进行监视展开了说明。

关键词：燃机;排烟温度;分散度

燃气轮机的效率伴随着透平压缩机初温的增强而增强，现代化汽轮机在高温材料与冷却技术的支持下，T*越来越高，9F燃机的T3*己超过了1320e。在燃机运行环节中，必须把T3*控制在设计点温度，只有这样才能够使得燃机具有较大的效率与出力，另一方面保证燃机能够达到设计的应用寿命。

一、致使排烟温度分散度较大的普遍原因

燃机通过一段时间的运转之后，很可能发生排烟温度分散度大的情况。針对9FA天然气燃料机组来讲，它发生排烟温度分散度大的状况通常有以下原因：

（一）测量

1.排烟热点偶损耗。

2.端子排上接触不良，致使测量温度偏差。

（二）燃料喷嘴与燃料系统

1.连接燃料喷嘴的软管损坏或者连接法兰漏气，致使流入该喷嘴的燃料量低于其他的喷嘴。

2.燃料喷嘴因为异物而受堵。

3.燃料喷嘴被烧灼。

4.燃料喷嘴内部件松动或者磨损。

（三）承压室总成

1.燃烧室外缸破裂情况。

2.火焰检测器或者火花塞出漏气情况。

3.联焰管外部的套管发生破裂。

（四）燃烧系统

1.火焰筒被烧穿、破裂或变形。

2.过渡段烧穿、破裂或变形。

3.联焰管破损。

二、排烟温度分散度大对燃机的影响性

除了测量的原因之外，排烟温度分散度大对于燃机热部件所造成的影响是巨大的。

首先是，如果排烟温度分散度大是因为燃料喷嘴系统的故障问题造成的，那么很有可能会致使燃烧室里火焰脱离设计区域，直接性造成火焰筒或过渡段烧灼或变形情况，发展下去还能够影响燃机透平部件的使用寿命。其次，排烟温度分散度过大致使局部温度对于燃机热部件的影响是非常危险的。透平部件是在高温下使用运行时，虽然机体冷却但是依旧承受着很大的热负荷，动叶还要承载着很大的机械负荷。当燃机达到满负荷情况之后（即进入温控），或者大，或者说排烟温度场非常不均匀，那么从其上游的某一位置开始，温度场就非常不均匀。因为受到控制的排烟温度是一个平均值，那么，在温度场不均匀的区域中一定会致使局部超温，排烟温度分散度越来越大，局部超温也越大，对于透平部件寿命的影响性也是越大，其结果将会是透平部件遭受到损坏。在燃机的运行环节中，如果对排烟温度分散度不加以重视，任由其发展将会变成恶性循环，即排烟温度分散大。

三、针对排烟温度分散度的监控和保护

针对排烟温度分散度的监控和保护，就是燃机控制系统经过对排烟温度的检测来反映出燃烧系统与透平的工作情况。当排烟温度分散度过大或者排烟温度场不均匀的时候，控制系统及时进行报警，提醒工作人员采取相应措施或者直接发出指令，防止事态进一步升级，危害到燃机热部件的使用寿命。

在燃机运行环节中，MK-VI控制系统始终计算着最大的温度分散值，然后将他们与允许排烟温度分散度展开比较，这三个排烟温度分散度是：最大的排烟温度分散度TTXSPI、第二排烟温度的分散度是TTXSP2与第三排烟温度分散度TTXSP3，其中的定义如下：

TTXSPI：32支热电偶测量得出的排烟温度最大限值减去测量得出的排烟温度最小值。

TTXSP2：32支热电偶测量得出的排烟温度最大限值减去测量得出的排烟温度第二小值。

TTXSP3：32支热电偶测量得出的排烟温度最大限值减去测量得出的排烟温度第三小值。

排烟温度分散度所能够允许的计算是一项复杂的环节，其中计算值和压气值排气温度CTD与燃机排烟温度TTXM有关系。9FA天然气燃料机组所允许的排烟温度TTXM有关系。

从数据分析能够看出，燃机再到达一定满负荷以后，即满足了L83SPMB-O的条件，其中所允许的排烟温度分散度即按照之上的变化规律从ttxsp+100转变为ttxspl，最初开始的时候变化较为快速，然后逐渐趋于稳定。

除此之外，当燃机的符合在达到预定负荷0设定点的时候，有时也会偶尔满足L83SPMB-O的条件（这取决于电网频率的稳定状况），允许排烟温度分散值也会像之前上述状况那样，但是所维持的时间通常不会太久。

在燃机运转的环节中没有排烟温度分散度是不可能的，但是排烟温度分散度一定要在规定范围内。当排烟温度分散度超出某一固定值时，燃机控制系统将会报警发出遮蔽信号。之下三个条件必须同时满足（l）燃机转速在90%，即L14HD-1。（2）主保护没有进行遮蔽，即L4-l。（3）没有立即发出指令，即L94X-O.MK-4将计算得出的三个排烟温度分散度和排烟温度分散度允许值展开比较，当满足条件之后即可发出遮蔽信号。首先，应该尽量把排烟温度分散度把控在比较小的范围之内。从其他类型燃机的运转与检修状况来说，通常运行时排烟温度分散度较高的机组，其热通道管件的损坏远远大于排烟温度分散度比较低的机组，很多机组在运行的时候将排烟温度分散度只是靠近报警值，但是其热部件的损坏也已经非常严重了。所以，只有保证小的排烟温度分散度，才能够保证整体的热通道中具有比较均匀的温度场，致使热通道部件中有较为长的使用寿命。其次必须严加监控排烟温度分散度的变化，当短时期内排烟温度分散度有较为大的变化状况时，说明有新的故障问题存在，应该仔细认真分析，逐项检查，在第一时间排除故障，致使排烟温度分散度恢复正常。最后，当排烟温度显示某些点超温报警甚至达到了遮断值时，表明上游很可能发生温度场不均匀状况，特别是在报警的点相邻时，虽然致使报警而不只是遮蔽，但是应着重避免在此种情况下长时间的运转。最好的解决办法是，降低负荷，等到之后查明原因再消除故障。

四、结束语

综上所述，针对单轴联合循环特别是应用DLN燃烧室的燃机运转来讲，还缺少一些经验，只有经过不断的摸索，才可以逐渐提升运行水平，致使燃机发挥出最大的效益。

参考文献：

[1]曲毅.排烟温度分散度在燃机运行监视中的应用分析[J].电力与能源，2018，39（06）：907-910

[2]姜焕.农燃机运行中对排烟温度分散度监视的重要性[J]燃气轮机技术，2017（03）：13-16

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