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摘要：燃气轮机运行过程中多种因素的存在，使得燃气轮机机组运行可靠性受到一定影响，如机组非正常运行、环境控制污染、燃料含有有害杂质、大气参数变化等。为提高燃气轮机运行可靠性与安全性，可采取以下应对措施，燃气机组运行方式优化、技术改造升级、设备维护升级、检修周期优化等，合理开展相应措施，可主动预防机组运行安全隐患，确保燃气机组的整体运行安全性与可靠性。下文就燃气机组运行可靠性的影响因素与应对措施分析。
关键词：燃气轮机；运行可靠性；影响因素；应对措施
引言：
燃气轮机作为一种高精密设备，在实际运行过程中会受到多种因素影响，使得燃气轮机机组的运行可靠性下降。为有效规避运行风险，提高燃气轮机的整体运行可靠性，应当针对影响因素，采取合理的预防措施，有效发挥出燃气轮机机组的运行价值，确保燃气轮机的运行安全与稳定。
一、燃气轮机电厂机组
某燃气轮机电厂，装配整套S109E燃气轮机联合循环机组，该机组主要由以下轮机组成：1台抽凝汽式汽轮机(ST)、1台燃气轮机(GT)、1台无补燃双压余热锅炉(HRSG)。
该机组的运行功率可达185MW，机组功能能力可达121t/h，在对天然气进行供应时，配备增压机建构天然气增压系统。为推动机组技术革新，提高机组的整体运行性能，对机组运行可靠性分析，并探讨相关应对措施。
二、燃气轮机运行可靠性影响因素剖析
（一）机组非正常运行
燃气轮机的启动、运行、停机是一个完整的启停循环，在正常的启停循环过程中，燃气轮机的温度逐渐发生变化，如进气区域的叶片反应较快，使得该区域出现较大的温度梯度，进而产生热应力，诱发叶片出现裂纹，影响到燃气轮机运行可靠性。多数燃气轮机运行时，主要承担峰值电网的调度任务，因此燃气轮机的启停频率非常高，而高频率的启停循环，间接影响到燃气轮机的运行可靠性。
在非正常燃气轮机启停时，对机制轮机的损害更为严重，如部分燃气轮机正常运行过程中遇到突发事故，需其他运行待命的轮机进行紧急启动，以消除事故影响。燃气轮机紧急启动时，要求轮机在五分钟内，从完全静止状态加速运行，直至轮机处于满负荷状态。通过技术分析可知，燃气轮机的一次紧急启动，等同于20次正常启动。由此可见，燃气轮机的非正常运行，对燃气轮机运行可靠性产生很大影响[1]。
（二）大气参数变化
燃气轮机运行过程中，大气参数的变化会间接影响到运行可靠性，如环境温度、空气湿度、大气压力等。其中大气环境温度的变化影响最为显著，当环境温度升高时，燃气轮机的压气机性比压下降，空气比容增加，使得空气质量减少，直接影响到燃气轮机运行工作可靠性。
通过实验发现，当大气中的环境温度上升十摄氏度后，燃气轮机机组的整体效能下降约9%，直接影响到燃气轮机运行可靠性。如我国很多地区，在夏季温度会上升，该时间段燃气轮机的额定出力明显减少，不利于燃气轮机的合理运用。
（三）环境空气污染
由于燃气轮机以空气为介质进行动力驱动，经过压气机的压缩处理后，高压空气进入燃烧室，并与燃料进行混合燃烧释放能量。在有限的燃烧空间内，将燃烧产生的热能转化为机械能。
燃气轮机中的有效焓降较小，使得燃气轮机所需的空气流量非常大。一旦环境空气出现污染后，大量有害杂质进行燃气轮机，对燃气轮机的运行可靠性造成很大影响。
例如，污染空气中的碳氢化合物会粘黏其他空气物质，并在压气机表面形成附着，导致燃气机组的运行效率受到一定影响，将其燃气轮机的空气所需流量、工作效率、热经济性等。同时，在空气中的硬质颗粒杂质，将不断对叶片进行冲刷，使得叶片的结构强度减弱，增加叶片折断的事故隐患，直接影响到燃气轮机的运行可靠性[2]。
（四）燃料含有有害杂质
燃气轮机的增压系统都为高精密部件，为保证燃气轮机的高速旋转安全性，其中很多部件非常薄，当燃料中存在有害杂质时，则会对相关部件进行切削，使得相关部件的性能与强度不断下降，使得燃气轮机的运行可靠性下降。
如燃气轮机压缩机运行时，由于过滤器没有发挥出一定工作效能，没有很好阻隔燃料中的有害颗粒物，使其燃料中的有害物质进入燃气轮机，对燃气轮机的运行造成巨大影响。
三、机组运行可靠性提高应对措施探讨
（一）机组技术改造
在应对机组非正常运行隐患时，为提高燃气轮机运行可靠性，应当对机组技术进行改造，提高机组的整体运行性能，引入先进的管理系统与技术方案，有效预防机组的非正常运行风险，提高机组运行安全性与稳定性，实现燃气轮机安装预期效果。
（二）运行方式优化
为合理抑制大气参数变化对机组运行影响，提高燃气机组的整体运行可靠性，应当对机组运行方式进行优化。如大气环境温度超出一定阈值时，不利于燃气轮机运行，使得燃气轮机设计运行寿命缩短，此时可有效降低燃气机组的运行量，以主动规避相关风险。
当大气环境温度低于燃气轮机运行空气所需阈值时，燃气轮机处于满负荷运行状态下，尽管此时的空气温度没有超出预期设定温度阈值，但实际燃气轮机的运行应力超出设计值，同样会降低燃气轮机运行可靠性。为此，操控人员可设定大气环境温度的最低阈值，当大气环境温度下降到该阈值时，则主动对燃气轮机的运行状态进行调整，保证燃机机组的整体运行可靠性。
（三）检修周期明确
在燃气轮机的长时间运行下，设备老化、性能下降、动静间隙变大等隐患不断增加，使得机组的整体运行可靠性下降。为有效预防相关隐患，提高燃气轮机的整体运行可靠性与安全性，应当对燃气机组开展检修工作，明确燃气轮机的检修周期，确保燃气轮机的运行可靠性[3]。
如燃气机组运行8000小时后，则需要对燃气机组的热通道进行检修，当机组的运行时间达到48000小时时，则需对燃气机组进行大修。在实际机组运行过程中，存在很多不确定因素，因此技术人员仅对检修时间表进行参考，实际检修工作开展时，应当对具体检修周期进行合理调整修正，确保及时开展机组检修工作。
为保证检修工作质量，必须成立专家小组，编制审核科学严谨的检修计划报告，严格执行机组检修技术要求，并对检修工作质量进行监督与验收，充分发挥出机组检修工作价值。
（四）设备维护升级
为提高天然气增压供应系统运行可靠性，应当对燃气轮机的设备进行维护升级，如对燃气轮机的过滤系统进行升级，确保进入燃气轮机的燃料、空气得到有效过滤。在设备维护升级后，可对5到10微米的颗粒物进行过滤，确保燃气轮机的整体运行安全性与可靠性。
在燃气轮机过滤系统优化时，可依据燃气轮机的运行状态，设定合理的时间差或压力差，使得对燃料进行轮流反吹，提高过滤整体效果。若实际反吹的效果不佳，仍旧无法达到燃气轮机运行标准值，则需对燃气轮机的滤芯进行更换，确保通气系统的整体运行效果。
四、结束语
电厂燃气轮机机组运行时，由于多种因素影响，使得燃气机组运行可靠性下降，进而影响到电厂的整体运行效益。为确保电厂运行安全性与稳定性，应当对燃气轮机机组进行升级优化，针对实际影响因素，主动开展相关预控措施，以提升燃气轮机的整体运行可靠性。
参考文献：
[1]倪伟,吕林,向月,刘俊勇,黄媛,王鹏飞.基于马尔可夫过程蒙特卡洛法的综合能源系统可靠性评估[J].电网技术,2020,44(01):150-158.
[2]田鑫,王建军,石永锋,徐宁.燃气分布式电站可靠性运行现状及对策[J].燃气轮机技术,2018,31(03):8-12+27.
[3]徐明.燃气轮机运行可靠性的影响因素及应对措施[J].电力安全技术,2017,19(10):16-19.