请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
设为首页收藏本站

航空发动机&燃气轮机之家

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

搜索
热搜: 活动 交友 discuz

燃机高温部件故障及运行维护技术分析

2017-3-3 08:18| 发布者: admin| 查看: 80| 评论: 0

摘要: 前言  由于燃气轮机自身能够产生较高的热效率,而且对环境带来的污染较少,实际操作较为安全,这也使其在多个领域进行应用,有效的促进国民经济的健康发展。燃气轮机作为一种新型动力能源设备,其内部结构十分复杂 ...
前言 

  由于燃气轮机自身能够产生较高的热效率,而且对环境带来的污染较少,实际操作较为安全,这也使其在多个领域进行应用,有效的促进国民经济的健康发展。燃气轮机作为一种新型动力能源设备,其内部结构十分复杂,而且在使用过程中需要投入大量的人力、物力和财力,而且需要专业技术人员对其进行操作,以此来提高燃机运行的可靠性。燃机部分高温部件在运行过程中容易出现故障,因此需要采用适宜的运行维护技术,确保燃机高温部件能够可靠运用,为电厂的安全、稳定运行奠定良好的基础。 

  1 高温部件损伤机理及其故障类型 

  1.1 损伤机理 

  作为燃机高温部件,其本基体材料多为镍基奥氏体合金钢和钴基奥氏体合金钢,而且在火焰筒内壁、过渡段内壁、动叶片和静叶片表面都具有高温抗氧化和热障涂层,在热疲劳、蠕变、氧化和腐蚀等作用下,燃机高温部件容易发生损伤。 

  1.1.1 热疲劳 

  燃机中部件在热应力作用下,零件材料极易受到不同程度的破坏,导致热疲劳现象发生。导致这种现象出现的主要原因与燃机运行程序具有一定的关系。因此在燃机启动、加速、长负荷、降负荷及停机等运行过程中,温度会发生较大的变化,从而对零件带来不同程度的损坏,特别是高温部件更容易在温度变化过程中产生更大的损坏。燃机中的燃气透平叶片,其运行时必然会经过高温的重要区域,而且在点火和升负荷过程中,叶处会出现快速升温,极易导致叶片出现不同程度的压缩应变。在停机时,进气侧的冷却降温会使叶片温度骤然下降,这样在叶片连缘则会有不同程度的拉伸应变力产生,透平叶处容易出现裂纹,在不断累积下,裂纹面积会不断加大,从而导致叶片出现断裂。 

  1.1.2 蠕变 

  由于燃机运行过程中,高温部件长期处于高温环境下,避免不了会发生蠕变。特别是长期工作在高温环境下的部件基体材料,其金相组织会发生变化,晶界弱化,材料持久强度和抗蠕变性能会出现较为明显的下降,从而导致塑性变形发生。 

  1.1.3 氧化和腐蚀 

  对于燃机高温部件来讲,即使其有涂层,但由于需要长时间的处于高温环境中,因此涂层必然会出现氧化、侵蚀、裂纹和剥落等情况,从而使部件基体材料暴露出来,出现氧化、烧蚀和腐蚀等现象。 

  1.2 高温部件的故障类型 

  1.2.1 危险性故障 

  当高温部件出现危险性故障时,故障会迅速发展,在较短时间内高温部件则会出现损坏或是断裂,从而导致严重事故发生。 

  1.2.2 稳定性故障 

  稳定性故障发生后,故障不会继续扩大,发展较为缓慢。而且部分稳定性故障即使在高温部件中长期存在,也不会有造成损坏或是断裂的事故发生。 

  1.2.3 过渡性故障 

  过渡性故障刚开始出现后,发展十分缓慢,但当达到一定阶段后,当累计运行达到一定时间后,裂纹则会呈现出快速发展态势,导致高温部件发生破坏及断裂事故。 

  2 燃机高温部件的运行维护技术 

  对于燃机高温部件的状态监测,可以采用内窥镜检查,通过运行参数来进行诊断,同时也可以利用金属监督等手段来对燃机高温部件进行有效监测,及时对运行中出现的异常情况进行评估,并以此来对检修计划进行完善,提高高温部件运行的可靠性。 

  2.1 内窥镜检查 

  利用内窥镜定期检查燃机高温部件,这样可以随时对燃机高温部件的状态变化情况进行跟踪,同时还要重点检查高温部件是否出现烧蚀、裂缝和涂层剥落等情况,并根据实际情况来对检修计划进行修改,并及时对破毁部件进行更换。这样不仅可以在部件定购时更具有针对性,同时还能够进一步确定检修的类型和范围。当利用内窥镜进行检查时,则能够做到需要检修时再进行检修,需要对零件进行更换时再进行更换,不仅能够确保燃机运行的安全,而且对降低燃机检修费用也具有积极的意义。 

  2.2 在线运行参数监测 

  相较于其他监测技术,在线监测技术更具先进性,能够及时对燃机运行状态进行掌握,及时发现燃机存在的故障。在线监测技术应用时,其运行参数具有多样性,通过对监测数据进行获取,并将采集的数据一一和基准数据进行比对,一旦发现二者之间存在较大的差异,则可以判定部件存在异常问题,需要进一步对故障进行深入排查和诊断。另外,还需要重点监测燃机的排气温度和分散度,一旦发现对比数据存在较大变动时,则说明燃机运行异常,需要及时采取有效措施加以检修和处理。 

  2.3 金属监督 

  在金属监测中主要以非破坏性监测和破坏性监测为主,在非破坏性监测中,通过采用目测、磁粉、荧光、超声、X射线及电涡流等方法进行,而在破坏性监测过程中,需要从受检高温部件上进行取样,并通过金相分析、材料力学性能试验和热处理性能试验等来实现。通过对燃机高温部件进行金属监督,以此来构建高温部件技术档案,并对所选用的材料性能进行熟悉,掌握部件组织性能在运行中的变化情况,以高温部件的控制标准作为依据,利用专业金属监督技术人员来开展金属监督工作。也可以利用无损检测来对高温部件缺陷发展规律进行掌握,对高温部件损伤原因进行分析,利用跟踪监测来获得高温部件的有效数据,从而为检修工作提供重要的依据。 

  3 结束语 

  燃机能够正常运行直接关系到电厂的顺利生产,而且还会对电厂经济效益带来较大的影响。因此在日常工作中,需要重视燃机故障的检测和维修工作,有效的降低故障发生率,确保燃机运行效率的全面提升。电厂在日常运营过程中,还需要建立健全故障维修体系,提前做好检修计划,全面提升故障检修人员的专业技能和综合技术,并充分利用智能诊断系统,使其在部件发生异常运行时及时报警,有效的降低故障发生率。并快速定位故障部件,不仅有效的减少维修时间,提高燃机运行效率,而且对提高电厂经济效益也具有非常重要的意义。


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

最新评论

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|航空发动机&燃气轮机之家 ( 沪ICP备16010109号  

GMT+8, 2017-7-21 10:24 , Processed in 0.073791 second(s), 19 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

返回顶部