劉波

摘 要：在燃氣機領(lǐng)域中，9E型燃氣輪機壓氣機是比較先進的一種設(shè)備，其在生產(chǎn)過程中進行應(yīng)用能夠為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益。9E型燃氣輪機壓氣機在使用過程中會出現(xiàn)一些運行問題，尤其是出現(xiàn)葉片斷裂的問題，這樣不僅會導(dǎo)致設(shè)備的正常運行受到了很大的影響，同時，也會導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營問題受到很大的影響。文章對9E型燃氣及輪壓氣機的故障進行了分析同時，對其出現(xiàn)的葉片斷裂問題也進行分析，希望在以后的生產(chǎn)經(jīng)營過程中能夠采取必要的措施對其進行相應(yīng)的處理。

關(guān)鍵詞：9E型；燃氣輪機壓氣機；葉片；斷裂

燃氣機發(fā)電機組是一種新的動力機械，其在使用過程中對能源消耗非常少，同時，也是一種新型環(huán)保能源動力機械，因此，在生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。發(fā)電機組在開始使用的時候主要利用的能源是燃油，但是現(xiàn)在是以天然氣為主，對燃氣輪機機組的裝機容量進行了提升，同時，在啟停速度以及效率方面都進行了提升，在發(fā)電行業(yè)發(fā)展過程中獲得了較好的發(fā)展。

電能是人們生活工作中使用的重要能源，而且，在經(jīng)濟社會不斷發(fā)展過程中，人們對電能的需求量也在不斷的提升，因此，電力企業(yè)在發(fā)展過程中要對發(fā)電機組的容量進行提升，同時，對發(fā)電機組的運行狀態(tài)也要進行很好的掌握。燃氣輪機通常是由氣壓機、燃燒室以及透平等部分組成，其在運行過程中，空氣經(jīng)過壓氣機的入口進入到壓氣機中，在經(jīng)過壓縮提高壓力以后將其排入燃燒室，這樣在經(jīng)過混合燃料燃燒以后要進入到透平中，在這個過程中高溫高壓燃氣能夠在其中進行膨脹，然后將燃氣轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動的能量，最后轉(zhuǎn)化為機械功。壓氣機在運行過程中，大部分的機械功可以用來推動壓氣機，同時，也能對燃氣機的運行進行保證，這樣能夠更好的將剩余的機械工進行輸出，推動發(fā)電機產(chǎn)生電力。

在燃氣輪機壓氣機中，葉片是非常重要的零件，同時，其對燃氣輪機整體功能的發(fā)揮和使用安全性有很大的影響。因此，燃氣輪機對葉片的材料、形狀、尺寸以及流體動力學(xué)都提出了很高的要求，但是，因為在使用過程中，受到使用時間的限制，其在長期運行過程中一定會產(chǎn)生破損的情況，在情況比較嚴重的時候會出現(xiàn)裂紋。文章對葉片長期使用受到的損傷問題進行了分析，希望在以后的生產(chǎn)過程中能夠采取必要的措施對出現(xiàn)的問題進行避免。

1 9E型燃氣輪機壓氣機故障

對電廠9E型燃氣輪機壓氣機的實際運行過程進行分析，對其軸承運行速度進行監(jiān)測，通過監(jiān)測可知，其運行速度出現(xiàn)了不斷增加的情況，在經(jīng)過一段時間的觀察以后，這種增幅情況和設(shè)備設(shè)定的報警值之間還存在著一定的距離，因此，能夠推動機組繼續(xù)進行使用，但是，在這個過程中若沒有采取必要的措施，這樣就使得在以后可能會出現(xiàn)更大的問題。9E型燃氣輪機壓氣機在運行過程中出現(xiàn)報警信息，在這種情況下會存在超溫運行的問題，同時，設(shè)備通常能夠進行自我保護，進行自動跳閘，這樣會導(dǎo)致發(fā)電機出現(xiàn)短路或者是跳閘的問題。對9E型燃氣輪機壓氣機出現(xiàn)的跳閘情況進行分析，發(fā)現(xiàn)其與正常停機惰走時間一致，這樣能夠得出惰走之后就是正常盤車。

為了對9E型燃氣輪機壓氣機出現(xiàn)的故障進行分析，相關(guān)的工作人員對設(shè)備的燃燒室進行了檢驗，在啟動燃燒室的過程中出現(xiàn)了排放管線失敗的情況，同時，也出現(xiàn)了一些塊狀金屬物在其中的問題，在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)是葉片的殘片。在對葉片進行檢查時，發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)了比較明顯的擦痕，同時也發(fā)現(xiàn)靜葉片出現(xiàn)了受損比較嚴重的情況。對葉片進行檢查，發(fā)現(xiàn)葉片出現(xiàn)斷裂的位置斷口非常明顯，同時，很多的現(xiàn)象可以用肉眼進行判斷，葉片在長期使用過程中出現(xiàn)了疲勞源較多的情況，同時，疲勞裂紋出現(xiàn)的面積比較大，這樣就使得葉片在使用過程中出現(xiàn)了受損非常嚴重的問題。

2 9E型燃氣輪機壓氣機斷葉片進行分析

2.1 燃氣輪機壓氣機葉片損壞原因

燃氣輪機壓氣機葉片損壞原因很多，其中振動是主要因素。葉片振動損壞一般分為強迫振動損壞和顫動損壞。而不管是強迫振動損壞，還是顫動損壞，其都與振動力、頻率陣型和振幅有關(guān)系。對于氣壓機來說，其氣流振動力是有周期性的，但是其只有在激振力頻率和葉片頻率一致情況下，葉片才會產(chǎn)生共振。在級內(nèi)葉片中，頻率是分散的。當(dāng)振激發(fā)生時，則會產(chǎn)生與同一個級別內(nèi)一個或者是幾個葉片相一致的頻率，強迫振動損壞的產(chǎn)生就是由于這種激振頻率過大而產(chǎn)生的。通常情況下，在一級葉片中，只有一個或者幾個小的葉片會產(chǎn)生較大的強迫振動。但是不會出現(xiàn)相同位置和共同振動的情況，因此，一般情況下共振疲勞故障只會在少數(shù)的葉片上出現(xiàn)。振幅的能量通常是來自于葉片的激振，而激振的幅度一般是固定的，所以葉片的振幅一般會保持一個固定的數(shù)值，不會發(fā)生變化，并且形成恒定的振幅。強迫振動所產(chǎn)生的疲勞特征則主要是由于高度的疲勞而造成葉片受損，以葉片端口的疲勞狹窄為主要的表現(xiàn)，在氣流振動力的作用下，不需要脈動則能夠形成顫振，也就是說，只有在氣動條件下，才能夠產(chǎn)生顫振并且對葉片造成損壞。顫振是以振形固有頻率基礎(chǔ)上進行振動的，其振動與否與轉(zhuǎn)速倍頻無太大聯(lián)系，只有在60%-80%速倍頻下。才會發(fā)生葉片顫振。而顫振的振幅需要在積蓄達到一定程度的情況下，才能夠造成振幅的發(fā)散，并且使振幅應(yīng)力不斷的擴大，造成葉片疲勞受損。在有些特定的情況下，同一級的葉片在收到振型、頻率會同時發(fā)生顫振，但是葉片的振幅卻不是完全一致的。因此這種情況下也可能造成葉片的斷裂。

2.2 對9E型燃氣輪機壓氣機故障原因進行分析

從上面敘述中可以看出本次故障源為第17級動葉片，其性質(zhì)為振動疲勞斷裂。檢查中發(fā)現(xiàn)17級動葉片斷裂斷口特征、裂紋源部位相同，且不同葉片疲勞裂紋擴展也相同，其葉片斷裂口一般應(yīng)力疲勞斷口，這就說明受力狀況基本相同，其斷裂性質(zhì)也相同。因第17級動葉片中的多數(shù)葉片屬于同時疲勞斷裂，其斷口疲勞源點較多.穿晶裂紋、疲勞擴展區(qū)相對粗糙，使得斷裂脫落動葉片根部易產(chǎn)生疲勞裂紋。因此，9E型燃氣輪機壓氣機在振動疲勞斷裂和顫振斷裂中，第17級葉片斷裂原因為顫振的可能性較大。

3 結(jié)束語

電能的供應(yīng)對經(jīng)濟社會發(fā)展和人們生活都有很大的影響，因此，人們在生活和工作中對電能生產(chǎn)的重視程度也在不斷的提升，這樣不僅僅是為了更好的保證人們生活質(zhì)量不會受到影響，同時也是為了保證社會發(fā)展環(huán)境不會受到影響。電能生產(chǎn)過程中，燃氣輪機的應(yīng)用非常重要，而作為其中的重要部件——壓氣機對其運行效果起到直接的影響。壓氣機對燃氣輪機的性能參數(shù)有很大的影響，同時，對其運行安全性也有很大的影響。在壓氣機中，葉片是非常重要的組成部分，其對燃氣輪機的運行也有很大的影響，因此，為了能夠保證電能的正常供應(yīng)，對發(fā)電機組的運行狀態(tài)一定要進行保證。在電力企業(yè)中，9E型燃氣輪機壓氣機應(yīng)用非常普遍，人們對其使用安全和壽命問題進行了研究，在長期使用過程中，燃氣機的氣壓葉片非常容易出現(xiàn)受損嚴重的情況，對機組的正常運行會產(chǎn)生很大的影響，這樣也使得電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營受到了很大的影響，為了能夠更好的解決出現(xiàn)的問題，文章對導(dǎo)致葉片斷裂的原因進行了分析，為更好的找到解決措施提供了依據(jù)。

參考文獻

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