摘 要：在燃气轮机启动高温故障解决中，应该结合不同故障特点，进行故障排除方案的完善，及时避免燃气轮机启动高温故障的发生，以实现燃气轮机启动运行的稳定性，为燃气轮机系统的安全使用提供支持。
关键词：燃气轮机；高温故障；排除
1 燃气轮机启动高温故障类型
1.1 高温部件故障
燃气轮机系统运行中，启动部件在长期高温运行的状态下，会出现部件故障的问题，其基本的类型体现在以下几个方面：第一，危险性故障。对于这种故障而言，其发生及发展迅速，在较短的时间内就会造成部件的损害，严重影响燃气轮机运行的安全性。第二。稳定性故障。在该中故障发生时，可以稳定下来，并长期存在与高温部件之中。这种故障不会出现部件损坏或是破裂的问题。第三，过渡性障碍。对于这种故障，开始的发展相对缓慢，当故障发生到一定的阶段，部件裂纹会迅速加快，最终破裂燃气轮机高温部件运行的稳定性。
1.2 高温部件损伤机理
通过对燃气轮机启动状况的分析，由于燃气轮机高温部件材料的特殊性，通常由镍基以及钴基奥氏体合金钢组成，在系统启动中，部件会在高温状况下出现损伤。第一，热疲劳。 燃气轮机在平频繁启动的过程中，启动及停止过程中，燃气温度会发生一定的变化，当燃气温度迅速变化时，燃气透平叶片中会产生大量的温度梯度，之后形成热应力，导致燃气轮机启停时，热应力的大幅度转变会使高温部件在疲劳操作的状况下出现裂缝，从而产生热疲劳现象。例如，在燃气透平叶片中，当燃气轮机点火以及升负荷时，叶片进气侧会比叶片主体温度升温快，从而使叶片进气边缘产生短暂的压缩形变。当燃气轮机满负荷运行时，叶片达到最高金属温度，叶片的测高温区域存在温度梯度，从而产生压缩形变，若发生故障之后不能得到及时的处理，系统在长期形变的状况下最终会导致裂缝，无法满足燃气轮机启动的基本需求。第二，蠕变。对于这种故障，主要是燃气轮机在运行中，高温部件会在高温条件下长期运行，从而发生蠕变。这种故障的发生时部件在长期高温环境中，结构组织会发生变化，材料的持久度以及抗蠕变能力也会发生改变。第三，氧化以及腐蚀。在燃气轮机启动中，高温部件的涂层会在高温环境下出现氧化、裂纹等现象，影响部件的使用性能。
2 燃气轮机启动高温故障的排除措施
2.1 启动高温故障的内窥镜检查
内窥镜检查作为增强型目视检查方法，是无损检测中的一种。在燃气轮机故障检查的过程中，通过内窥镜检查，可以对无法、不能拆卸的部件进行表面视觉性观察，及时排除系统内部故障的安全隐患。因此，在燃气轮机故障排除中，需要定期对高温部件进行内窥镜检查，实现对高温部件运行的动态化监控。整个检查中，应该将重点放在高温部件是否出现烧灼、裂缝以及涂层脱落等问题，相关检查人员要结合检查结果制定检修计划，保证设备更换的及时性、针对性。对于内窥镜检查技术，可以在需要检修时进行检修，主要是为了保证系统在检修之后安全运行的同时降低检修费用，为燃气轮机系统的稳定运行提供支持。
2.2 系统在线运行的参数监测
燃气轮机系统运行中，通过参数在线监测，可以实现对燃气轮机启动状况的实时监测。结合在线监测系统的运行状况，其主要的监测参数包括燃机负荷、振动数据、燃料流量等，通过监测参数的监测，可以对燃气轮机启动装置运行状况的分析，按照燃气轮机运行参数偏离平均值的允许范围如表一所示，进行运行数据与标准数据的对比，在参数监测中，当发现数据不超过允许范围式，认定为机组运行状况稳定，当发现参数超过相关标准，意味着燃气轮机启动系统运行中存在的潜在故障问题，需要及时处理，以保证系统运行的稳定性。一般而言，燃气轮机排气温度以及分散度的监测是十分重要的，主要是对于系统中一些燃烧系统故障而言都是有这一问题引起的，因此，应该定期对燃气轮机排气温度以及分散度进行检查，以实现燃气轮机系统运行的稳定性。系统在线运行的参数监测中，当出现不同的问题，应该构建针对性的解决措施。第一，在功率的实测值分析中，燃气轮机机组功率通常采用数字式电功率表进行期测量，这种测量方法可以同时检测出发电攻略以及功率因数，在功率测量中，虽然机组处于稳定的状态，功率的相关变化也可以满足系统运行的需求，但是，功率值的变动对测量准确性也会带来影响。例如，在某燃气轮机参数监测中，系统功率的变化一般在±（200-300）kW，这种变动量虽然与额定功率相互接近，但是，耗能变动率会明显增加，因此，在燃气轮机系统运行的过程中，应该将功率数据保持稳定，以满足系统运行的需求。第二，在机组性能评价中，对于新安装机组的验收试验，应该按照设备的标准进行参数的评估，在数据与标准参数一致时，进行燃气轮机启动，避免部件故障对系统安全运行造成的影响 。（表 1）
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2.3 燃气轮机启动中的金属监督
通过对燃气轮机高温部件金属监测状况的分析，其监测形式分为：第一，非故障破坏性监测，基本的监测方法包括目测、超声、X 射线等。第二，破坏性监测，主要是在受高温部件材料中进行金相分析、材料力学性能的实验等，这种监测方法需要建立费破坏性的监测手段，例如，在金属监测中，应该建立高温部件的技术档案、相关人员应该掌握燃机性能变化状态，通过多种监测标准的确定，提高对高温部件控制的有效性。对于燃气轮机金属监测人员，应该根据燃气轮机的运行状况，进行金属监督工作的检查分析，并通过无损检测，发现高温部件的缺陷，掌握系统材料使用中结构、组织的变化规律，并通过实时性的跟踪检测，掌握金属监督部件的监测数据，改变系统运行中存在的问题，为燃气轮机气动安全运行提供支持。一般情况下，在燃气轮机金属监测技术构建中应该做到：第一，在系统投入使用之后，应该 进行日常金属监督技术的检查，结合系统金属部件运行状况、水洗停机时的监督检查、紧急事故中的监督检查以及系统运行失效部件的监督检查等，进行系统故障的分析，以提高金属监督的有效性。第二，在检查、修改阶段，金属监督中需要进行检修计划、机组各部件使用状况以及缺陷变化的分析，检查中当发生金属失效问题，需要及时进行金属部件的更换、返修，避免失效金属期间对燃气轮机启动造成的影响，提高系统运行的安全性、稳定性。
总结
对于燃气轮机故障检测人员，在燃气轮机启动高温故障分析中，需要认识到高温部件损伤机理以及高温部件故障损伤的特点，通过故障发生原因的分析，进行内窥镜检查、在线运行参数监测、金属监测等，通过多种故障检测方案的构建排除系统运行故障，为燃气轮机启动故障的排除以及系统的安全运行提供支持。
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