朱波
（中海油珠海天然气发电有限公司 广东珠海 519050）
摘要：燃气轮机热效率较高，并且排气污染小，逐渐成为能源和电力部门的重要动力设备，而燃气轮机一旦发生事故或者故障，会严重影响正常的生产运营，因此积极创新和优化燃气轮机气路故障诊断技术，做好燃气轮机的故障诊断和状态监测，对全面提高燃气轮机运行的可靠性和安全性，减少维修和维护成本，具有非常重要的现实意义。
关键词：燃气轮机；故障；技术
一、燃气轮机常见故障
1叶片结垢
燃气轮机运行过程中，一些微小颗粒大量沉积在燃机气路通流部分，逐渐改变了气流的进气角和气流型线，使得叶片厚度和粗糙度不断增加，减少燃气轮机内部的通流面积，严重影响燃气轮机的效率特性和流量特性。
2间隙增大
燃气轮机长期处于运行状态，转动部件和静止部件的间隙逐渐增大，而燃气轮机叶顶叶片之间的间隙增大会严重影响燃气轮机的流量和效率。叶顶叶片间隙增大，使得叶顶间隙的主流和泄露流相互影响，在很大程度上逐渐减小燃气轮机主流的流通面积，并且对于气流的设计型线也有着一定影响，不断降低燃气轮机的运行效率。
3侵蚀
侵蚀是指由于受到气流中大尺寸颗粒的磨损，燃气轮机气路通流区域逐渐变小。燃气轮机吸入气流中如果含有盐分、沙粒、灰尘、油垢、碳颗粒或者工业污染物颗粒等，很容易形成侵蚀。燃气轮机通流区域受到这些颗粒的磨损和冲击，在长时间的运行过程中会导致燃气轮机通流表面磨损严重，粗糙度增加，从而影响燃气轮机进气角和气流型线，增大气封和叶片间隙，影响燃气轮机的运行性能。
4腐蚀
燃气轮机内部构件和气流中的矿物酸、盐分等发生化学反应，导致燃气轮机构件逐渐被分解腐蚀，并且随着气流被带走，导致燃气轮机构件损坏。腐蚀故障主要发生在燃气轮机内部的热构件，会增大通流区域的粗糙度，降低燃气轮机运行效率，并且这种故障难以挥发，只能对燃气轮机进行大修。
二、燃气轮机故障诊断技术
1混合智能故障诊断方法
针对各种发动机的系统数值，该项方法的特征是融合多项方法，它是一个十分全面的系统。具体智能确诊方法的选用准则依据发动机各系统故障的预兆以及故障状态下的历史数据来决议。例如：含糊神经网络是一种新式的神经网络，把含糊信息和神经网联系到一起。不光可以描写物体中和含糊有关的内容，并且还有着十分优异的信息处理水平，还有自学功效，在许多领域中获取了显著地成果。经过挑选恰当的含糊从属函数，将测量参数表明时对某个含糊子集的从属度并传递给神经网络进行确诊。获取的是对多项问题的严重性的表达，此种现象可保证工作者选择的应对方法更加的合理有效。
2无损诊断技术
无损诊断技术燃气轮机气路故障诊断中应用非常广泛，其主要是在不损坏燃气轮机设备的基础上，检测和诊断燃气轮机设备表面或内部的缺陷，如通过渗透检测、磁粉检测、超声波检测等技术方法，科学检测机械设备的表面缺陷，并且可利用中子检测、射线检测、微波检测等技术，合理检测燃气轮机设备的内部缺陷。对燃气轮机气路故障采用无损诊断技术，根据燃气轮机气路故障的不同特点和表现形式，快速确定气路故障源和故障位置，从而有针对性地进行维护检修。
3基于神经网络的诊断方法
从映射的视点分析，故障诊断的目的质是建立从征兆到故障源的映射进程。人工神经网络的有点是高度非线性、高度容错和联想回忆等。此外将该网络运用到问题分析中时，也有很多不利之处，不能很好地诠释自身问题，同时不能对确诊过程开展整体的分析。网络培训时间较长，而且对未在培训样本中出现的故障无确诊，同时不能够很好地提出正确的论述，这样都会导致它在详细活动中面临十分不利的影响。
4叶片涂层诊断分析
涡轮叶片上的涂层厚度分布不均匀，在叶片的进气边处涂层厚度为0.0375～0.0450mm，因为该处高压气流磨损强度较大，因此，须喷涂较厚的涂层。其他部位的厚度在0.025～0.030mm。试片截面金相照片见图1(放大100倍)。试片所涂的高温涂层分为涂层和渗层两部分，其厚度比大致为1:1。其中，上层颜色较深者为渗层，下层为涂层。选取一组涡轮叶片，按照上述工艺进行涂层清除，酸洗时间分别取8、20和30min，然后在显微镜下观察涂层清除结果，如图2所示。酸洗8min时，涡轮叶片的涂层未清理干净，在基体之上还有明显的涂层组织存在(见图2a)。而酸洗20min时涂层已清理干净且基体完好，基体表面干净平滑，未见涂层组织残留(见图2b)。图2c为存在轻微过腐蚀的试片，基体表面凹凸不平。
三、我国燃气轮机故障诊断技术的发展
我国燃气轮机应向高效率和低污染等方向发展：通过采纳进步压比、涡轮进口温度、以及金属结构优化等技术措施，有效进步轻型航改燃气轮机和重型燃气轮机的热效率；在环境保护意识不断增强和世界燃气轮机排放标准不断进步的基础上，联系贫油直接喷发焚烧(LDI)、贫油预混气化焚烧(LPW/PY)、以及富油-猝熄-贫油焚烧(RQL)等领先的干低排放焚烧技术，即在不对燃气轮机焚烧体系稳定性发生不利影响的前提下，下降焚烧区的火焰温度，到达下降NOx、CO、以及UHC等环境污染物的排放量，到达节能降耗的目的。我国燃气轮机故障诊断技术发展趋势主要体现在以下几方面：
1全方位的检测技术
研究人员应该针对燃气轮机及其系统的故障实现全方位的检测技术，从而提高燃气轮机故障诊断技术中的检测技术。
2故障机理的深入研究
电力企业应当加大对故障机理的研讨力度，清晰的分析出燃气轮机故障机理，因为无论何时，只需可以深入研讨故障机理都能推进故障诊断技术的开展。在实践研讨中，对故障机理的研讨应会集在对渐发故障定量表征的研讨，以及对全部故障系统故障状况指标的研讨。
3诊断与仿真技术的有效结合
燃气轮机故障确诊与仿真技术的有效联系首要体现在下面几个方面：经过故障仿真来辨识燃气轮机故障，经过逻辑仿真对体系中的有些零件故障进行确诊，经过体系仿真来为确诊专家体系供给常识规矩与学习样本。经过确诊与仿真技术的有效关联，才能在事前充分研讨燃气轮机故障预兆，然后非提高燃气轮机故障确诊技术的发展。
结语
总之，燃气轮机作为重要的动力设备，在多个领域发挥着不可替代的重要作用，应结合不同类型燃气轮机气路，采用合适的燃气轮机气路故障诊断技术，准确分析和诊断气路故障，并且加强设备的维修保养，提高燃气轮机运行的安全性和稳定性。
参考文献
[1]于欣.燃气轮机故障诊断技术研究综述与展望[J].中国新技术新产品,2013
[2]林满山,郭永辉.燃气轮机故障诊断中的基准参数计算[J].机电信息,2014
论文作者:朱波
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
标签：燃气轮机论文; 故障论文; 涂层论文; 故障诊断论文; 叶片论文; 通流论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第12期论文;