Аварии и неполадки камер сгорания, регенераторов и воздухоохладителей

Камера сгорания является одним из основных элементов, обес­печивающих надежную и экономичную работу ГТУ. Наиболее час­то встречающейся неполадкой является большая неравномерность температур газа за встроенными камерами сгорания. Аварии и неполадки камер сгорания вызываются также короблением корпусов и пламенных труб, прогаром и появлением в них отложений, пуль­сациями горения, погасанием факела, смятием, пламенных труб, нарушением режима работы горелок или форсунок.

Коробление корпусов и пламенных труб является следствиемнеравномерного распределения температур, которое может возни­кать из-за дефектов охлаждения — нерационального распределе­ния охлаждающего воздуха вблизи поверхности корпуса и пламен­ной трубы или в результате смещения факела в пламенной трубе. Смещение факела, кроме того, приводит к местному перегреву пламенной трубы, ее короблению или даже прогару. / Причиной смещения факела является нарушение нормальной работы форсунок и горелок, коробление и растрескивание стенок пламенных труб и регистров. Иногда невозможно стабилизировать факел и набрать полную нагрузку ГТУ из-за неравномерной пода­чи воздуха. Если топливо не сгорает в основном факеле до конца, его догорание происходит на струях вторичного воздуха, что так­же может вызвать выгорание металла пламенной трубы.

В зоне перегрева появляются отложения кокса и трещины. Значительные отложения кокса могут отрываться и выноситься потоком газа в турбину. Большие куски повреждают сопловые и особенно рабочие лопатки. Трещины в деталях камеры сгорания появляются также в результате малоцикловой или обычной уста­лости. Повторные пластические деформации деталей камеры сго­рания развиваются вследствие больших температурных напряже­ний, возникающих при пусках и остановах ГТУ.

При определенных условиях в камере сгорания возникают про­дольные или поперечные колебания массы газа, находящегося в пламенной трубе. Возбудителями этих колебаний могут быть, на­пример, возмущения потока за рассекателями, регистрами и т. д.

Пульсации горения сопровождаются пульсациями давления и вызывают появление механических переменных напряжений в де­талях камеры сгорания, что приводит к их разрушениям в резуль­тате усталости материала.

Погасание факела чаще всего наблюдается после прекращения подачи топлива из-за неполадок в системе топливоподачи, помпажа, поломок фронтового устройства и выноса воды в камеру сго­рания. При внезапном прекращении подачи топлива в камеру сгорания давление внутри пламенной трубы резко падает и ее может смять давлением находящегося снаружи вторичного воз­духа.

При работе камер сгорания на газообразном топливе большое * количество газового конденсата (жидкой фазы) может вызвать аварийный режим. В этом случае топливно-воздушная смесь вбли­зи фронтового устройства переобогащается и не горит. Горение начинается только в зоне подвода вторичного воздуха и стабили­зируется в проточной части турбины. При этом лопатки турбины резко перегреваются и разрушаются.

Наиболее распространенным нарушением работы форсунок яв­ляется их износ вследствие наличия в топливе твердых частиц и коксования жидкого топлива. Коксование возникает в местах про­течек жидкого топлива через неплотности соединений деталей форсунок или после прекращения подачи топлива при останове ГТУ.

Одной из распространенных неполадок камер сгорания, которая ^v не вызывает аварий оборудования, является появление вредных выбросов в атмосферу СО и СОг и оксидов азота. При сжигании, жидкого топлива в результате образования сажистых частиц об* разуется дым. Чтобы ликвидировать дымление, необходимо добить­ся полного сгорания топлива: увеличить коэффициент избытка первичного воздуха, ликвидировать зоны, переобогащенные топли­вом, и улучшить его распыливание. Дымление можно снизить так­же, вводя в топливо противодымные присадки.

Основным нарушением в работе регенераторов и воздухоохладителей является появление в них неплотностей, отложений, а' также коррозии. Неплотности появляются из-за разрушения по­верхностей нагрева вследствие вибрации или температурных на­пряжений, возникающих при пусках-остановах. Через появившие­ся неплотности происходят утечки сжатого воздуха. Коррозия поверхностей нагрева возникает главным образом из-за присутст­вия влаги в воздухе. Чем больше нагрет воздух, тем больше влаги в нем может быть испарено. Если поверхность теплообмена ох­лаждена ниже точки росы, на ней начинается интенсивная конден­сация влаги и, как следствие, коррозия.

Отложения на поверхностях теплообмена, омываемых возду­хом, возникают, если воздух загрязнен. В регенераторе со стороны газа образуются отложения сажи, несгоревшего жидкого топлива, пыли. При определенных условиях эти отложения воспламеняют­ся. Работа ГТУ при горении этих отложений допускается. В слу­чае останова ГТУ пламя гасят с помощью системы пожаротуше­ния.

В водяных каналах теплообменников отложения "возникают при использовании воды с неорганическими и органическими за­грязнениями. Для удаления этих отложений теплообменные по­верхности периодически очищают.