6F燃机昼启夜停设备使用寿命的影响及保护优化措施分析

6F燃机昼启夜停设备使用寿命的影响及保护优化措施分析

龚陆欢

浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司 浙江江山 324100

摘要：本文对6F燃气轮机的昼启夜停操作模式下，设备使用寿命的影响因素进行了深入分析。首先，通过热力学原理，探讨了6F燃气轮机的工作原理。随后，对影响设备使用寿命的因素进行了详细分析，包括环境温度、空气质量以及电厂运行条件等。最后，提出了一系列燃气轮机启停保护优化措施，包括启动注意事项、自动保护停机和停机后的保养，以延长设备寿命和提高运行效率。通过本文的研究，将有助于更好地理解和应用6F燃气轮机昼启夜停操作，确保设备的安全稳定运行。

关键词：6F燃机;昼启夜停；设备使用寿命；优化措施

引言

6F燃气轮机作为一种重要的发电设备，其昼启夜停操作模式被广泛应用于电力行业。昼启夜停操作模式能够根据用电需求合理安排机组的运行时间，以提高发电效率。然而，频繁的启停过程对设备寿命造成影响，因此，深入研究6F燃气轮机昼启夜停操作模式下的设备使用寿命影响因素，并采取相应的保护优化措施，对保障设备的稳定运行具有重要意义。

1. 6F 燃气轮机热力学原理分析

燃气轮机是一种高效能源转换设备，其工作原理基于热力学循环和动力学原理。它将燃料的化学能转化为高温高压气体，并利用这些气体的动能来推动涡轮旋转，最终将热能转化为电能。燃气轮机的工作循环主要包括压缩、燃烧和膨胀三个过程，即布雷顿循环。下面对6F燃气轮机的热力学原理进行详细分析：

1.1 压缩过程

在燃气轮机中，空气从大气中进入18级轴流式压气机中。压气机的作用是将空气压缩到高压状态，增加其密度和温度。在压缩过程中，燃气轮机的工作压力增加，同时空气的温度也随之升高。压缩过程实际上是将外部能源转化为空气内部的动能和压力能，为后续的燃烧过程提供条件。

1.2 燃烧过程

压缩后的高温高压空气进入燃烧室，与燃料混合并点燃。燃烧产生的高温高压气体在燃烧室内膨胀，释放出大量的热能。燃烧产物的温度和压力高于压缩机进气口的温度和压力，这使得燃烧产物具有足够的动能来推动涡轮旋转。

1.3 膨胀过程

燃烧产生的高温高压气体进入涡轮，推动涡轮旋转。涡轮转动时，能量转化为机械功，驱动涡轮轴上的发电机或其他负载，将动能转化为电能。同时，经过涡轮的燃烧产物的温度和压力降低，成为高温高压膨胀气体，一部分被排出燃气轮机，另一部分则继续循环进入压缩机，完成一个完整的工作循环。

2. 6F 燃气轮机昼启夜停设备使用寿命的影响因素分析

2.1 环境温度因素

环境温度是一个重要的影响因素，直接影响着燃气轮机的性能和使用寿命。在高温环境下，燃气轮机内部温度会升高，导致设备的热应力增加。这种热应力会使部件膨胀，引起热应力断裂和疲劳，从而加速设备寿命的衰减。此外，高温环境也会降低燃气轮机的功率输出和效率，影响发电效率。

另一方面，在低温环境下，燃气轮机的燃烧可能不充分，导致燃料燃烧不完全，产生不完整的燃烧产物，这会降低燃气轮机的工作效率。此外，低温环境还会使某些润滑剂和密封材料变得脆化，增加了设备故障的风险。

针对环境温度因素，燃气轮机运行时应根据环境温度的变化，及时调整运行参数，保持设备在适宜的温度范围内运行，从而减少热应力对设备的影响，延长设备寿命。

2.2 空气质量因素

燃气轮机的气路系统对空气质量非常敏感。空气中的杂质、灰尘、颗粒物等污染物会进入燃气轮机的进气系统，造成气道堵塞和部件的污染。这些污染物会降低气流的流通效率，导致燃气轮机的运行效率下降，同时也会加速部件的磨损和腐蚀，缩短设备的寿命。

为了减少空气质量对燃气轮机的影响，可以采取一系列措施，如定期更换压气机滤网，保持进气系统的清洁，以及采取空气净化设备，净化进入燃气轮机的空气，确保设备处于良好的工作环境。

2.3 电厂运行条件因素

电厂的运行条件也会对6F燃气轮机的使用寿命产生影响。首先，过载运行是指超过燃气轮机额定功率运行，这会导致设备受到额外的负荷和应力，加速部件的磨损，从而缩短设备寿命。因此，电厂在运行时应合理调配负荷，避免长时间过载运行。

其次，频繁启停是另一个影响因素。频繁启动和停机过程会使设备受到瞬态冲击和温度变化，增加设备的疲劳损伤，影响设备寿命。电厂应根据用电需求，合理安排设备的启停次数，避免过度频繁的启停操作。

此外，电厂运行中可能出现负载不均衡的情况，即不同机组之间负载分布不均匀。这会导致部分机组负荷过大，增加了部分设备的工作压力，降低了设备寿命。因此，电厂应优化负载分配，保持机组之间负载的均衡，以降低设备的运行压力。

3. 启停保护优化措施

3.1 燃机启动注意事项

燃气轮机的启动过程是一个关键的阶段，直接影响着设备的安全和寿命。在启动过程中，需要特别注意温度和压力的稳定变化。启动时，设备内部温度和压力较低，此时应逐渐升温和增压，避免急剧升温和过快增压，以防止部件因温度和压力的剧烈波动而受损。启动时的温度和压力控制应精确可靠，可以借助先进的自动控制系统来实现。此外，启动过程中应密切监控设备的运行参数，确保启动过程平稳顺利，为后续运行打下良好基础。

3.2 自动保护停机

为了确保燃气轮机的安全运行，必须设立合理的自动保护系统。该系统应能够实时监测燃气轮机的运行状态，一旦发现运行参数异常或超过安全范围，及时触发停机保护。这些异常参数包括超温、超速、高振动、熄火等。一旦自动保护系统触发，燃气轮机会自动停机，避免设备因异常运行而造成损坏。自动保护系统的设立需要充分考虑燃气轮机的设计参数和工作特性，并进行合理的调试和测试，以确保其准确可靠地保护设备。

3.3 停机后的保养

燃气轮机停机后的保养至关重要，它直接影响设备的寿命和性能。在停机后，应根据设备的具体情况进行相应的保养措施。首先，润滑油是燃气轮机重要的润滑和冷却介质，因此，定期检测油质颗粒度，保持其在良好状态，对设备寿命的延长至关重要。其次，压气机滤网也是设备保养中的重要部分，定期清洁和更换压气机滤网，可有效防止空气污染和部件堵塞，提高燃气轮机的运行效率。此外，停机后还应仔细检查各测点及仪表的准确性，确保设备监测系统的准确性和稳定性，提前发现设备运行中可能存在的问题，避免故障的发生。

结束语：

3.4压气机的水洗

压气机的水洗是保持燃气轮机运行性能的关键步骤。在燃气轮机运行过程中，压气机的通流部分结垢或积盐会降低空气流量，降低压气机效率和压气机压比，并使机组的运行线向喘振边界线靠近。压气机水洗则有助于清除积垢和积盐，恢复机组性能。通过定期的水洗，并选择合适的清洗剂，将其均匀喷洒在叶片和叶栅表面，可有效去除污染物，使气流通畅。随后，进行冲洗和干燥步骤，确保不会在表面留下水渍。水洗后需进行系统检查和性能测试，以确保设备恢复到正常运行状态。这一维护措施有助于提高燃气轮机效率，延长设备使用寿命。

4结束语

综上所述，6F燃气轮机的昼启夜停操作模式对设备使用寿命有一定的影响，特别是受环境温度、空气质量和电厂运行条件等因素的影响。通过合理的燃气轮机启停保护优化措施，可以有效延长设备寿命，提高设备的运行效率和可靠性。电力行业应加强对6F燃气轮机昼启夜停操作模式的研究和应用，以确保设备的安全、稳定运行，为能源供应提供有力支持。

参考文献：

[1]严佳康. 6F燃机朝启夜停设备使用寿命的影响及保护优化措施[J]. 内燃机与配件,2022,(24):117-119.

[2]陈皓宇,徐蕾. 6F级燃机机组降低余热锅炉排烟温度的方案比较[J]. 能源与节能,2021,(07):75-77.