燃机论述题45Word格式文档下载.docx

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（1）TCS（透平控制系统）投入且正常。

（2）TPS（透平保护系统）投入且正常。

（3）确认燃机及辅助设备各联锁保护试验合格，全部联锁保护投入。

（4）燃机水洗及疏水系统己隔离。

（5）燃机点火系统及火焰检测系统正常。

（6）轴承密封及透平冷却空气系统正常。

（7）燃机间气体灭火系统正常。

（8）透平间通风系统正常。

（9）压气机IGV动作正常。

（10）燃烧室旁路阀动作正常。

（11）确认压气机高、中、低抽气阀位置正确。

（12）压气机进气过滤器清洁完好。

（13）透平排气系统正常，各测温元件完好。

（14）系统各部分无异常报警。

5.什么是干式低NOx燃烧技术？

即通过合理控制燃烧火焰温度而实现燃气以低氮氧化物（NOx）含量排放的技术。

主要是通过对燃气轮机燃料预混，实现对燃料、空气掺混的合理控制，使燃料在火焰筒中处于“贫燃料”燃烧，以降低火焰中心温度，减少氮氧化物的生成。

6.燃气轮机区别于汽轮机的三大特征是什么？

燃气轮机区别于汽轮机的三大特征是：

（1）工质，它采用燃气而不是蒸汽，故不可用或少用水；

（2）多为内燃方式，使它免除庞大的传热与冷凝设备，因而设备简单，起动和加载时间短，建设电厂金属消耗量、厂房占地面积与安装周期都成倍地减少；

（3）高温加热放热，使它有更大的提高系统效率的潜力，但高温部件的制造需要更多的镍、铬、钴等高级合金材料。

7.压气机进口导叶IGV控制是通过IGV叶片转角的变化限制进入压气机的空气流量。

控制IGV的目的有那3个，并简述其原因？

控制IGV的目的及原因：

（1）防止喘振。

在燃气轮机启动或停机过程中，为避免压气机出现喘振而关于IGV的角度，减少进气流量和改变进气角度，扩大了压气机的稳定工作范围。

（2）控制排气温度。

IGV温控是指通过IGV角度的控制实现对燃气轮机排气温度的控制。

在燃气—蒸汽联合循环中，为保证余热锅炉的正常工作和最理想的效率，往往要求燃气轮机排气温度处于恒定的比较高的温度值。

因此燃气轮机在部分负荷运行时要适当关小IGV，相应减少空气流量而维持较高的排气温度，其结果是使联合循环的总效率得到提高。

（3）减少启动时耗功。

由于机组启动时关闭IGV，压气机空气流量减少，使机组的启动阻力矩变小，减少启动过程中压气机的功耗，有利于减少启动装置的配置功率。

在启动功率不变的情况下，可以缩短启动加速时间。

8.简述提高透平的出力和热效率的4个主要途径？

提高透平的出力和热效率的4个主要途径：

（1）提高透平动、静叶片的空气动力性能，降低高温、高压的燃气在静叶片和动叶片通道里进行能量转换时的损失，即提高透平通流部分的内效率。

（2）提高透平的进口温度。

（3）增加压气机的排气压力，从而提高透平的膨胀比。

（4）回热循环，就是用燃气轮机的排气加热进入燃烧室之前的压气机的空气，提高进入燃烧室的空气的温度。

9.简述燃机禁止启动条件？

燃机禁止启动条件：

（1）机组DCS系统、TCS系统故障，影响主设备运行；

（2）机组电气及仪控主保护、自动装置故障，报警无法复归；

（3）机组保护跳机后未查明原因或未处理；

（4）主要仪表工作失常；

（5）电气一次、二次系统故障，影响主设备运行；

（6）润滑油泵、紧急润滑油泵、顶轴油泵、密封油泵任一故障；

（7）启动前燃机或汽机盘车运行不正常；

（8）汽机真空无法建立，高、中、低压旁路系统无法投运；

（9）天然气系统无法投运；

（10）消防系统无法投运；

（11）燃机罩壳通风系统故障，无法投运。

10.扩散燃烧与预混燃烧的主要区别是什么？

所谓预先混合式的燃烧方案就是把天然气与空气预先混合后，再供入火焰筒中去燃烧而扩散燃烧式的燃烧方案就是把天然气与空气分别供入燃烧区，一边混合、一边进行燃烧。

他们的主要区别：

（1）预混燃烧火焰比扩散燃烧的短；

（2）预混燃烧稳定性比扩散燃烧差；

（3）在低负荷工况下，预混燃烧效率比扩散燃烧低。

11.燃机故障停机的处理原则是什么？

燃机故障停机的处理原则是：

（1）故障停机时，应立即汇报值长，以便及时采取正确的对策，尽量限制事故的发展，防止事故扩大；

（2）发生故障时，要迅速查清故障的性质，发生地点及范围，根据仪表的指示和机组外部特征，肯定设备确已发生故障；

（3）确认故障后，可以手动消除的故障应及时消除或可以采取正确的对策迅速补救，重新恢复联合循环机组正常运行；

（4）若故障无法消除或补救时，应该保证机组正常停机，密切监视机组润滑油压正常，盘车正常投入，密封油系统运行正常，凝汽器水位等所有非故障设备的正常运行，对高中低压系统上水做好保温保压工作；

（5）若故障处理时间较长，则需要按照机组停运时间做好相应设备的停运工作。

（6）故障消除后，值班员应将所观察到得现象，包括报警信息，保护动作情况，故障发展的过程和时间，所采取的措施，正确记录在运行日志上。

12.燃机运行中发生哪些情况时，应进行手动跳闸紧急停机？

燃机运行中发生以下情况时，应进行手动跳闸紧急停机：

（1）机组转速超过3240r/min，超速保护不动作；

（2）机组发生强烈振动，振动值超过14.7mm/s，保护不动作；

（3）伺服阀故障失控，天然气调节阀卡瑟，或排烟温度发生急剧变化；

（4）发电机冒烟着火，或氢气系统发生爆炸时；

（5）润滑油系统大量漏油，且无法补救时；

（6）天然气管道大量泄漏有发生爆炸危险时；

（7）机组内有明显的金属摩擦声。

（8）机组任意一个轴承断油、冒烟或发生火花时；

（9）压气机发生喘振时；

（10）机组发生火灾而灭火保护系统未动作。

13.论述燃机出力与进气系统参数的关系？

燃气轮机从大气连续吸取空气做工质，经压缩、加热、膨胀做功后排回大气。

膨胀过程做功扣除压缩过程耗功及其他损耗功后才是装置的输出功。

所以，当地气象条件变化对燃机压气机的耗功有很大影响。

燃机出力随气温增加而减少．随气压增加而增加当气温在25℃以下时．燃机出力随相对湿度增加而增加：

在25℃以上时．燃机出力随相对湿度增加而减少。

其中．通过减少进气滤网、进气道的压降．使燃机压气机进气压力增高。

气温可调节的方法较多。

当气候炎热时．可通过各种降温手段使压气机进气温度下降．从而使压气机功耗减少．以增加净输出功。

燃机进气的相对湿度通常随进气冷却而增加。

需注意．降低进气温度。

会增加机组的出力．但对联合循环机组的效率来说未必如此9F级燃机机组的最佳效率点随机型的不同而不同．一般为l0～15℃。

所以，进气的冷却效益需考虑联合循环机组的整体效率影响而引起的总燃料消耗量的变化。

14.燃机加速度保护动作的原因有哪些？

如何处理？

原因：

燃烧室燃烧不稳定。

处理：

（1）如果机组已跳，确保GT、ST盘车投入，下次启机前必须检查燃烧室；

（2）如果自动减负荷后加速度仍较大则需手动继续降负荷；

（3）加速度变小后可以手动中止负荷的下降，汇报领导看是否需要加负荷；

（4）检查加速的持续时间累积不得超过30秒，否则下次启机前必须检查燃烧室。

15.燃机罩壳气体检测系统报警发出报警有哪些原因？

（1）天然气泄漏导致任一组可燃气体检测器中两个或以上动作，跳机；

（2）可燃气体检测器故障。

（1）将燃气轮机所有罩壳风机都投入运行；

（2）将主厂房屋顶风机都投入运行；

（3）在相应位置上利用便携式气体检漏器来验证现场的可燃气体浓度，如属可燃气体检测器误报则检查检验可燃气体检测器；

（4）注意可能出现的爆炸和火灾危险，不必要的人员避免进入燃机罩壳内。

16.压气机进口滤网差压高有哪些原因？

（1）过滤器堵塞；

（2）差压变送器和差压开关信号失真。

（1）检查差压变送器和差压开关；

（2）按规定启动脉冲清吹系统；

（3）如果压差不能降低到正常范围内，应减负荷防止跳机；

（4）检查滤网有无大的异物引起压差高；

（5）根据实际情况决定是否停运机组；

（6）如机组已停运，更换滤网。

17.如何防止燃气轮机进气系统堵塞事故？

防止燃气轮机进气系统堵塞事故措施：

（1）定期对进气系统周边进行清理，禁止在进气口堆放杂物；

（2）在运行中的燃气轮机进气系统周围动用明火，必须做好相关的安全风险分析与防范措施，防止引燃进气滤网；

（3）结合运行中进气系统的工作状况，做好进气滤前的定期清洗维护、定期测试除冰系统工作状态，确保进气稳定良好；

（4）严密监视进气滤网差压，及时清理差压大的滤网；

（5）检修后必须安排专业技术人员对进气系统进行仔细检查，清理所有系统以外的残留物；

（6）运行中反用的进气滤反吹系统，对排风机的电缆、接线点和电磁阀必须做详细检查，严防因电气设备短路引起进气系统着火；

（7）配合燃气轮设备定期维护，加强燃气轮机压气机进气可转导叶IGV的传动、液压部件的活动性能与疲劳检查，防止因开度变化影响燃气轮机进气量；

（8）燃气轮机进气系统内存在异物禁止启动燃气轮机。

18.论述启动次数对燃气轮机的影响？

燃气轮机每启动一次，由于燃气初温上升较快，机组的转子表面和汽缸的内壁会迅速受热膨胀，而汽缸的外壁和转子内部的温度却来不及升上去，这种情况会产生热应力。

机组在这种情况下频繁启动，就有可能使转子因为热疲劳而开裂损坏。

虽然机组控制系统对燃气初温的上升速率进行控制和调整，减小热应力，但对于频繁启动的燃气轮机来讲，其寿命要比连续运行的燃气轮机要短。

19.燃气轮机在基本负荷运行，此时突然甩负荷。

机组往往先出现超速，然后逐渐达到空载转速，试分析原因。

答：

出现这种情况一般有两方面的原因:

（1）转速调节系统不可能马上改变燃料阀的位置，改变燃料量，燃料量短时间内保持原有水平，而机组没有负载，故造成轻微超速。

（2）即使燃料调节阀已经移到相应于空载的位置，但燃气轮机先前是处于基本负荷状态，燃气温度很高，其金属构件温度也很高。

甩负载后，虽然燃料调节阀已经关到相应的位置，但由于金属构件释放热量，加热了进气，故也会造成转速增加。

20.论述燃烧室点火后，排气超温跳闸的现象、原因及处理。

现象:

点火后，排气温度急剧上升，直至超温跳闸，致使启动失败。

CRT显示器显示:

EXHAUSTOVERTEMPERATURETRIP（排气超温跳闸）。

原因和处理:

（1）燃油流量分配器卡涩，启动时可拨转燃油分配器，必要时应更换;

（2）检查超温保护回路是否正常;

（3）检查燃油电液伺服阀65FP是否卡涩。

（4）若燃油旁通阀有问题，应进行检修。

21.论述燃烧室突然熄火的现象、原因及处理。

现象:

启动过程中，燃烧点火后突然熄火，机组正常运行中突然熄火，两个火焰检测器都指示无火焰，机组遮断停机。

（1）检查燃油是否中断；

（2）滤网前后压差大，更换或清洗滤网。

若属燃油析蜡引起堵塞，应对燃油进行加温处理。

（0.2）（3）燃油含水太多，查明原因，予以清除;

（4）检查主燃油泵及其电磁阀20CF一1和燃油分配器工作是否正常;

（5）检查火焰监测系统工作是否正常。

22.简述燃烧室外壳烧坏的现象、原因及处理。

燃烧室外壳烧红并变形，燃烧室外壳破裂，火焰窜出。

（1）发现外壳烧红，应迅速降低负荷，如有好转，应加强监视，否则停机;

（2）外壳破裂在多数情况下表明联焰管和过渡段已损坏，此时紧急停机，并做好防火准备。

23.简述燃烧故障报警的现象、原因及处理。

排气热电偶间温差大，超过报警值,CRT显示器显示:

COMBUSTIONTROUBLE（燃烧故障）。

（1）检查燃烧情况和各喷油嘴前油压;

（2）检查各热电偶工作准确性;

（3）温差超过正常值，应降负荷运行，直至温差在允许值以下，降负荷运行。

若温差无下降趋势，申请停机。

24.简述超温报警的现象、原因及处理。

机组正常运行，CRT显示器显示:

EXHAUSTTEMPERATUREHIGH（排气温度高）报警。

燃料流量、FSR值和负荷三者对应值较正常运行时有明显变化。

（1）手动减负荷至报警消除;

（2）若减负荷不能使排气温度下降，应申请停机。

25.简述排气热电偶故障报警的现象、原因及处理。

某个热电偶值产生最大分散度超过预调好的常数（通常5倍于允许分散度），则产生热电偶报警，报警持续4s则闭锁,CRT显示:

EXHAUSTTHERMOCUPLETROUBLE（排气热电偶故障）。

通常是热电偶开路故障所致，由CRT显示各排气热电偶的排气温度值亦可查出，然后将该热电偶退出，待正常停机后更换。

26.简述机组带不足负荷的现象、原因及处理。

未进入温控，负荷带不上去，或已进入温控，负荷较正常偏低。

（1）燃油泵电磁离合器20CF-1扭矩不足，应降负荷运行;

（2）进气室滤网堵塞，安全门未打开，应检查脉冲清洗系统;

（3）压气机叶片脏污，引起进气量下降，需进行清洗;

（4）透平动叶磨蚀，且各部密封漏气严重。

27.轴流式压气机的脏污和积垢会引起何种后果？

轴流式压气机的脏污和积垢会明显影响机组的功率，并引起热效率下降。

会使机组的运行线接近喘振边界，即喘振裕度减小，更容易引起喘振。

轴流式压气机的脏污和积垢会引起压气机的空气流量、内效率和压比下降。

28.长时间停机后要进行哪些维护工作?

长时间停机后要进行的维护工作：

（1）两个月带负荷运行1h，并记录各参数，对停机20天以上的机组，每天盘车1h，每星期使燃气轮机全速空载运行1h;

（2）冬季停机，润滑油油箱温度不低于16°

C，辅机间温度不低于49°

C，水系统采用防冻措施。

（3）对各加注润滑油点进行正常的维护，机组各部件保持清洁达到随时可以启动的水平。

29.燃气轮机在何种情况下不能盘车?

（1）轮机转动部分出现故障;

（2）燃烧室、透平内有异常声音;

（3）润滑油压力不正常，交、直流电源不正常;

（4）有杂物掉入燃烧室，透平，压气机内;

（5）检修人员检修轴承，转动部件，油系统时，工作没完成。

30.简要分析燃气轮机联合循环启动的过程？

燃气轮机联合循环启动的过程：

（1）启动前的检查、准备阶段。

燃机启动前，必须对设备系统进行详细全面地检查；

确认设备具备启动条件。

比如润滑油系统，顶轴油，密封油，控制油系统完好；

风烟系统正常、燃气供气系统正常；

锅炉、汽机、发电机相关设备均处于预启状态时，方可开始启动操作；

（2）启动盘车。

主机转子在静止状态，需要盘车装置有比较大的扭矩才能克服转子的惯性和静摩擦把转子缓慢转动起来。

通过盘车检查机组动静部分有无摩擦和异声；

（3）冷拖、清吹。

盘车运行后，启动装置带动转子升速。

清吹的目的是在机组点火之前，在一定的转速（约20％—25％n0）下，利用压气机出口空气对机组进行一定时间的吹扫，吹掉可能漏进机组热通道中的燃气；

（4）点火、暖机。

清吹结束后，机组转速降至点火转速，进行点火。

点火转速ni一般为机组额定转速的15％—20％。

当火焰探测器探测到燃烧室中的火焰，控制系统便发出暖机信号，使机组进入暖机阶段；

（5）升速。

随着机组转速的上升，通过压气机的空气流量增加，压气机出口压力也增加，供入机组的燃料量也增加，因此透平的输出功率也增大。

当机组转速在启动机的帮助下上升到50％—60％n0的范围，且透平已有足够的剩余功率使机组升速时，启动机脱扣。

在机组升速过程中应严密监视机组的振动情况；

（6）同期并网阶段。

当机组进入全速空载状态后，启动控制系统退出控制，机组进入同期控制。

当同期条件满足时，发电机断路器自动闭合，燃机带负荷。

31.通常联合循环燃气轮机进口导叶有哪几种调控方式？

并分析哪种IGV调控方式更适合联合循环的运行。

联合循环燃气轮机进口导叶调控方式：

（1）在燃机由基本负荷向部分负荷过渡过程中，先关小IGV，减小压气机进气流量，保持透平入口温度不变，而后再逐渐降低。

（2）在燃机由基本负荷向部分负荷过渡过程中，先关小IGV，减小压气机进气流量，保持燃机排气温度不变，再逐渐降低透平入口温度。

（3）在燃机由基本负荷向部分负荷过渡过程中，仅减小透平入口温度，即改变燃料流量来降低燃气轮机负荷。

联合循环运行负荷较高时，方案

（1）和

（2）燃机热耗率较高，同时燃机排烟能量也很高，余热锅炉可产生较多做功能力的蒸汽，汽轮机可发出较大功率，联合循环总热效率也较大，方案

（1）联合循环总热效率最高。

但联合循环按

（1）方式运行，在某负荷范围过热器喷水减温器喷水量变化剧烈，不易调节，易出现过热器超温现象。

按

（2）方式运行喷水变化量比较平缓。

从喷水减温器调节特性和过热蒸汽温度稳定性角度讲，方案

（2）较适合联合循环运行方式。

32.分析环境参数变化对燃气轮机联合循环性能的影响。

答:

大气温度Ta的影响：

根据燃气轮机原理，大气温度Ta增加时，燃气轮机输出功率和效率均下降；

大气温度Ta降低时，燃气轮机输出功率和效率均提高。

（1）大气温度升高，即使保持机组转速和透平前燃气初温保持恒定，压气机的压缩比也将有所下降，这将导致透平所做比功减少，而透平排气温度有所升高。

（2）由于大气温度升高，压气机压缩比有所降低，但压气机所消耗的比功却增高。

即大气温度升高时，燃气轮机的净出力减小。

（3）空气的比容随大气温度变化而变化，导致压气机吸入空气流量发生变化。

空气流量变化导致燃气轮机输出功率变化。

大气压力和海拔高度的影响。

压力变化直接影响空气比容，进而影响燃气轮机的空气流量和输出功率。

大气压力增加，比容下降，空气流量和输出功率增加；

反之，比容增加，空气流量和输出功率下降。

空气绝对湿度H的影响。

大气的湿度会影响到从压气机吸入到燃机中去的空气中所含的水蒸气含量，它将影响湿空气的比热容值，相应的会影响到压气机压缩功，透平的膨胀功以及燃烧室燃料的摄入量，从而影响到燃气轮机的比功和效率。

33.简要分析燃气轮机在运行过程中应重点监视哪些参数？

燃气轮机运行检查项目主要包括与负载对应的排烟温度场、振动、燃料流量和压力、滑油压力变化和启动时间等等。

（1）排烟温度的变化和温度场分布偏差变化。

高的排烟温度可以表明内部零件的磨损、过量漏气或压气机的积垢等。

因此对排气温度场应严密监视，这样可尽早发现故障点，以便及时采取措施，使部件的损坏率保持在最低限度。

当机组排气温度分布偏差超过允许值，燃气轮机会遮断停机。

（2）燃料流量与压力的变化。

燃料流量与压力的变化与机组出力大小也有一定的对应关系，故应当监测燃料系统的工作状况。

通常通过对燃料系统的压力大小变化来监视。

燃料压力的变化能反映出机组燃料系统中管路是否堵塞或测试仪表工作是否正常。

（3）机组的振动。

若机组一直存在振动不正常的情况，其主要原因是由于转子不平衡或机组对中不好所造成的，要重新平衡转子或重新对中。

此外，燃烧振荡也有可能造成机组的振动。

当机组控制系统超过规定值时就开始报警；

若超过高限值时，机组就会自动跳闸。

34.试分析燃气一蒸汽联合循环发电机组运行中的性能损失？

燃气一蒸汽联合循环发电机组运行中的性能损失大体上分两类，不可控制的损失和可以控制的损失。

（1）不可控制的损失。

不可控制的损失通常是环境条件引起的，如大气温度、大气压力、湿度和透平年龄。

（2）可控损失。

可控损失是指可通过采取措施加以控制的损失，主要包括以下几方面。

1）进气过滤器的压降。

这可通过清洗或更换过滤器得到解决。

2）压气机脏污。

压气机水清洗能减少部分压损。

3）燃料热值。

在许多电站引入了在线分析器，它能实时分析燃料的热值，监视透平性能，而且还能计算燃料费用。

4）燃气透平背压。

在这种情况下，运行人员相对无所作为，因为下游通道设计已经定形无法改变。

如果有排气消音器，可拆除这种消音器来减少背压增加出力。

此外，对于烧重质燃油的余热锅炉可通过吹灰来降低燃气透平背压。

5）余热锅炉效率。

余热锅炉安装热电偶，它的各个区段的效率就能加以监控。

6）汽轮机脏污。

大多脏污都发生在低压透平中，还有一些叶片侵蚀问题，通过计算蒸汽的焓值及透平段的动力输出，能了解到问题所在并采取正确的措施。

7）凝汽器压力。

管壁的脏污及通过冷凝器水量的不充足会导致汽轮机排汽的压力增加，从而增加了冷凝器出口的压力和温度。

8）凝结水过冷度。

这也能导致损失，是由于凝结水必须再加热，在余热锅炉中总的可用能就减少了。

35.什么是热悬挂，发生热悬挂有何现象，并分析其原因，应如何处理？

热悬挂简称热挂，是燃气轮机在启动过程中可能发生的一种故障，它发生在启动机脱扣以后。

现象：

启动机脱扣后，机组转速停止上升，运行声音异常，若继续增加燃料，燃气初温随之升高，但转速却不上升，反而呈现下降的趋势，最终导致启动失败。

启动过程线较靠近压气机喘振边界。

启动机脱扣后机组的剩余力矩显著减少，如果在脱扣前操作不当，燃料量增加较快，比原定的高，运行点靠向喘振边界，压气机中可能发生失速现象，ηC降低，压气机阻力矩增加，启动机脱扣后动力矩就可能变为零，转子停止升速，就象被“挂”住似的，故称热挂。

这时增加燃料Gf，燃气初温T3*升高，从而透平力矩MT增加，但运行点更靠向喘振边界，ηC进一步降低使阻力矩Mc增加得比MT多，动力矩MEX变为负的，导致转速下降，最终使启动失败。

措施：

在发生热挂时，正确的措施是适当减少Gf，使运行点下移离开喘振边界，压气机脱离失速工况，消除因热挂而产生的异常声音，然后再逐渐增加Gf，这时若处理得好，就可以便机组脱离热挂而继续升速，避免启动失败。

36.对于使用天然气的燃气轮机机组，调压站所用阀门多采用气动阀，液压阀还是电磁阀，为什么？

多使用气动阀，首先由于调压站对安全的要求很高，使用电动阀容易产生电火花，因此调压站不适合使用电动阀。

其次调压站