燃气轮机故障类型及原因

燃气轮机故障监测及诊断

1. 国内燃气轮机主要类型

燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。

燃气轮机分为：

（1）轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。

（2）重型燃气轮机为工业型燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。

燃气轮机有不同的分类方法，一般情况如图1-1所示。

图1-1

2. 燃气轮机故障类型

1.燃机在启动过程中“热挂”

2.压气机喘振

3.机组运行振动大

4.点火失败

5.燃烧故障

6.启动不成功

7.燃机大轴弯曲

8.燃机轴瓦烧坏

9.燃机严重超速

10.燃机通流部分损坏

11.润滑油温度高

12.燃机排气温差大

3. 燃气轮机故障原因

“热挂”的原因：

（1）启动系统的问题。启动柴油机出力不足；液力变扭器故障等。

（2）压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏，压缩效率下降。

（3）燃机控制系统故障。

（4）燃油雾化不良。

（5）透平出力不足。

产生压气机喘振的原因：

压气机喘振主要发生在启动和停机过程中。引起喘振的原因主要有：机组在启动过程升速慢，压气机偏离设计工况；机组启动时防喘放气阀不在打开状态；停机过程防喘放气阀没有打开。

机组运行振动大的原因：

引起燃气轮机运行振动的原因较多，对机组安全运行构成威胁，因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况：

（1）机组启动过程过临界转速时振动略微升高，属正常现象，但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时，机组会快速越过临界转速，如果由于升速慢引起振动偏高，应检查处理升速较慢的原因。

（2）启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高，喘振时压气机内部发

出“嗡…嗡…”声，对这种情况应检查压气机喘振的原因和对机组带来的不良影响。

（3）机组启停后没有按冷机程序执行，或冷机过程对气缸和转子的非均匀性冷却，致使燃气轮机转子临时性弯曲，造成在启动过程中晃动量大，引起振动偏大。

（4）转子存在动不平衡引起的振动偏高，必须对转子进行动平衡来消除。

（5）由转子内部缺陷（拉杆螺栓紧力不均、轮盘接触不良等）引起的振动，反映在启动过程（特别是冷态启动更为突出）和运行初期的振动较高，但运行一段时间后振动有所下降，这种情况主要反映出转子在启动后传热不均匀引起转子局部变形，可通过延长启动时间来解决，但严重时需要对转子进行解体大修。

（6）由于轴承损坏而引起的振动偏大，一般同时会伴随着机组惰走时间偏短，那需要更换轴承；油膜振荡也会引起振动偏大。

（7）由于动静部件相磨引起的振动偏大。

（8）由于套齿联轴器或传动齿轮磨损，接触不良也会引起机组的异常振动。

（9）转子中心偏离引起振动大。

（10）基础不牢、机组地脚螺栓松动、机组滑销系统在热膨胀时受阻等，也可能引起机组振动偏高。

点火失败的原因：

点火失败的主要原因有：点火故障（点火线圈及点火变压器故障）；燃油系统及燃油控制系统故障；雾化空气系统故障、燃油喷嘴结焦堵塞等等。

燃烧故障的原因：

燃烧不完全或个别燃烧室燃烧不良导致出口温度不均匀，透平出口处的最大排气温差超过允许值，便引发燃烧故障报警；引起故障的原因主要有：燃油进油量不均匀

（主要有流量分配器故障、燃油喷嘴堵塞、燃油管道堵塞等）；雾化不良（主要有雾化空气系统故障、燃油压力偏低等）；燃油喷嘴故障（喷嘴变形）、燃烧室及过渡段故障等；压气机故障；压比低、燃烧及掺冷空气不足；透平故障（主要有流道堵塞、叶片变形等）。

启动不成功的原因：

启动过程发生故障导致机组启动不成功的原因很多，主要有以下几个方面：启动系统故障；点火失败；燃烧故障；机组“热挂”；压气机喘振；压气机进口导叶IGV打开故障；启动过程振动大；发电机同期故障；其他主要辅机故障等。

燃机大轴弯曲的原因：

燃机大轴弯曲的主要原因有：机组运行中振动偏大；机组动、静部件相磨造成大轴局部过热变形；轴瓦烧损至轴颈严重磨损；盘车系统故障造成转子热态无法均匀冷却。

燃机轴瓦烧坏的原因：

燃机轴瓦烧坏的主要原因有：轴瓦润滑不好：如油位过低、油质变劣、滑油压力不

足等引起轴瓦失油或滑油温度偏高；轴颈处接触不良，造成局部负载过重；轴瓦温度过高。

燃机通流部分损坏的原因：

燃机通流部分损坏的主要原因：燃烧产物超温；高温腐蚀；外来物或热通道部件掉块打击其他部件引起的恶性损坏；机组振动过高或其它原因引起动、静部件相磨。

滑油温度高的原因：

燃机滑油温度高的原因有：

冷却水泵出力不足、散热风机故障、散热器堵塞或水箱水位低引起的冷却水温高；冷油器堵塞，水流偏小且换热效率低；冷却水温度调节阀故障，使进入冷油器的水量偏少。

燃机排气温差大的原因：

燃机排气温差大是由多种原因造成的，主要有：

在排气热电偶出现故障时，此时应对热电偶进行更换、校验或对其通道进行校验；燃油喷嘴或逆止阀故障造成喷嘴前压差大，使进入各个燃烧室的喷嘴油量不同，从而使

透平排气温度场分布不均；流量分配器故障。主要是由于磨损使流量分配齿轮间隙发生变化，从而使进入各燃烧室的燃油量不相同，造成排气温差大；燃油清洗阀关不严或漏气。燃油从旁路管跑掉，使进入各燃烧室的燃油量不相同，从而造成排气温度场的不均匀；燃油管道变形或堵塞，使进入各燃烧室的燃油量不相同，从而对排气温度的均匀程度造成影响；雾化空气压比低，雾化空气量偏少，燃油燃烧不完全从而对透平的排气温度场产生影响；火焰筒或过渡段破损，影响火焰筒和过渡段的冷却效果，从而影响排气温度场的分布；叶片积垢不均而影响了热通道各部位的通流量，从而对排气温度场造成影响；叶片冷却空气冷却叶片后进入热通道，如叶片冷却通道堵塞，也会对排气温度场形成一定的影响。

故障类型和影响分析

故障类型与影响分析(ＦMEA) 1、故障类型影响分析得特点及优缺点: 1)能够明确地表示出局部得故障讲给系统整体得影响,确定对系统安全性给予致命影响得 故障部位。因此,对组成单元或子系统可靠性得要求更加明确,并且能够提出它们得重要度。利用ＦMEＡ也很容易从逻辑上发现设计方面遗漏与疏忽得问题、 2)能用定性分析法来判断可靠性与安全性得大小或优劣,并能提出问题与评价其重要度。 3)FＭEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面,而且还可以把设计与质量管理、 可靠性管理等活动有机连接起来。因此,对系统规定评价就是非常有利得。 4)应用时,若把重要得故障类型忽略了,则所进行得分析,特别就是所进行得预测将就是徒 劳无用得。所以,对重要故障类型不能忽略。 5)为定量地进行系统安全性预测、评价与其她安全性研究提供一定得数据资料。 2、FMEA基本原理: 1)故障类型:运行过程中得故障;过早地启动;规定得时间内不能启动;规定得时间内不能停 车;运行能力降低、超量或受阻、 2)造成原件发生故障得原因:设计上得缺点;制造上得确定;质量管理方面得缺点;使用上得 缺点;维修方面得缺点。 3)故障等级: A简单划分时利用下表 故障类型分级表 故障等级影响程度可能造成得危害或损坏Ⅰ级致命性可能造成死亡或系统损坏 Ⅱ级严重性可能造成严重伤害、严重职业病或主要系统损坏Ⅲ级临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏 Ⅳ级可忽略性不会造成伤害与职业病,系统也不会损坏 B评点法 上述方法中得每一项有经验来判断,也可用下面得公式来算: 评点参考表 评点因素内容点数 故障影响大小F１造成生命损失5、０造成相当素食３。0 功能损失１.0 对系统造成得影响F２对系统造成二个以上得重大影响２。0 对系统造成一个以上得重大影响1。0 对系统无太大影响０.5 故障发生得概率F３易于发生1。5 能够发生1、不太发生0。7 防止故障得可能性F４ 不能1。3 能够防止１。0 易于防止0。7 就是否新设计得工艺Ｆ5 相当新得内容设计1。2 类似得设计１、0

重型燃气轮机控制发展趋势及未来关键技术

重型燃气轮机控制发展趋势及未来关键技术 发表时间：2017-11-01T11:36:42.450Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：王锋 [导读] 摘要：重型燃气轮机是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备。它对于能源系统的高效、清洁和安全都具有重要意义。 （中国电建集团核电工程公司调试运营公司山东济南 250102） 摘要：重型燃气轮机是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备。它对于能源系统的高效、清洁和安全都具有重要意义。 关键词：重型燃气轮机；发展现状；关键技术；发展趋势 1.前言 燃气轮机广泛应用于发电、机械驱动、船舶动力等领域。作为热功转换的动力装置，具有比功率大、起动及负荷变化快、可燃用多种燃料等优点，是实现能源高效洁净转换的核心装备。 2.我国重型燃气轮机发展现状 我国重型燃气轮机发展的早期(1950～1970s)是以前苏联技术为基础而开展自主研发的阶段。当时自主设计、试验和制造了一系列200～25000kW燃气轮机。这其中包括了200kW车载燃气轮机、1500kW重型燃气轮机和4000HP机车燃气轮机。当时清华大学、哈尔滨汽轮机厂(哈汽)、上海汽轮机厂(上汽)、南京汽轮机厂(南汽)、中国北车集团长春机车厂(长春机车)、青岛汽轮机厂(青汽)、杭州汽轮机厂(杭汽)等单位都投入到了我国燃气轮机早期研制阶段。到了1980s～2000年，我国的燃气轮机产业走上了仿制与合作生产的道路，不再自行研究、设计和试验燃气轮机产品。当时以南汽为主测绘、仿制了GE公司MS5001(23MW)燃气轮机，与GE合作生产了PG6581(6B/36MW)燃气轮机。 自2002年打捆招标以来，我国重型燃气轮机产业进入到新的发展时期，引进了当代先进的F/E级技术，希望以此推动消化吸收、再创新。在2001～2007年的6年间，我国以3次“打捆招标、市场换技术”方式，引进了GE、MHI、Siemens公司的F/E级重型燃气轮机50余套共2000万千瓦，由哈汽－GE、东汽－MHI、上汽－Siemens、南汽－GE等4个联合体实行国产化制造，目前国产化率接近70%。同时，以西气东输和进口液化天然气(LNG)为标志，保证了燃气轮机的燃料供应。 3.重型燃气轮机的关键技术 3.1自适应控制技术 由于实际工作环境和使用寿命的变化，重型燃气轮机的部件不可避免地会出现叶片结垢、间隙增大、侵蚀和腐蚀等问题，这将导致部件较设计点出现性能退化，而控制系统通常都是基于理想的额度工况性能进行设计的。这种不匹配性会随着燃气轮机运行时间的累积而加速燃气轮机寿命的消耗。一种可行而有效的解决办法就是自适应控制技术，即通过在线自适应模型和观测器技术使得燃气轮机在部件出现性能衰竭或低强度的异常时，能够自动调节相应的控制参数，保证控制系统与性能衰减后模型的匹配性，从而消除使用期退化造成的性能差异对燃气轮机运行的消极影响。与航空燃气轮机自适应控制机理相似，自适应控制系统通常会采用燃气轮机中的传感器测量数据，利用观测器技术对不可测的性能退化参数进行实时估计，具体的估计方法可以采用简单的卡尔曼滤波器、未知输入观测器，或者复杂的神经网络、支持向量机等非线性智能技术。 此种控制方案的自适应鲁棒性很大部分取决于装载的在线实时模型，在线实时模型应能够对燃气轮机气路故障、传感器和执行机构故障等进行诊断、隔离和重构，同时具有较强的抗干扰能力。即使是在燃气轮机出现物体打伤等严重损伤的情况下，也能够通过控制策略判定受损燃气轮机的运行状况，并能采用自适应重构控制回路，确保燃气轮机的安全停机等。由于燃气轮机的受损的判断十分复杂，采用专家系统和智能决策技术是一种可行方案。 3.2主动间隙控制技术 主动间隙控制技术是现代燃气轮机技术的代表之一，是一项通过控制透平叶尖间隙的变化来降低燃气轮机燃料消耗率、提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施，同时对减少污染物的排放也有较大的贡献。目前该技术已在航空发动机特别是民用航空发动机上获得了普遍的应用，如著名的CFM56系列发动机就基本采用这种技术。美国NASA的研究结果表明，透平叶尖间隙每减少0．25mm，燃料消耗量可减少0．8%～1%。从重型燃气轮机的运行过程来看，启动过程中，当燃气轮机由静止启动到全速空载状态时，此时由于转速突然上升，轮盘和叶片的离心变形瞬间增大;而透平内缸由于热容的效应而尚未达到最高温度，热变形的响应非常小。这种变形的不一致导致在启动过程中透平叶尖间隙突然变小。而随着燃气轮机进入全速空载状态后，透平内缸逐渐受热膨胀，叶尖间隙逐渐变大。在加/减负荷阶段，间隙略有变化，但由于转速变化不剧烈，叶尖间隙变化较少。 这使得透平叶尖与透平内缸之间的间隙设计非常困难，如果叶尖间隙设计过大，在叶片压力面和吸力面之间存在的压差作用下，燃气会产生泄漏，从而降低燃气轮机的工作效率，增加燃料消耗量。而叶尖间隙过小又会导致叶片和透平内缸之间产生摩擦，降低燃气轮机的工作寿命。为解决这个技术难题，目前比较常用的控制方式是采用主动热控制方法。其工作原理是在燃气轮机工作过程中，利用从压气机中抽取的冷气对透平内缸及透平外环支撑件进行冲击冷却，通过控制冷却空气的流量和温度，改变透平内缸热膨胀量，进而控制其径向位移，使转子叶片与透平内缸之间的间隙达到预期值。 4.对我国发展重型燃气轮机技术发展趋势分析 开展系统的燃气轮机基础研究，发展燃气轮机技术，进行关键技术的验证，建立部件的设计、试验、制造平台，是发展燃气轮机产业的基础。从我国60年发展燃气轮机技术的历程，特别是近十年的发展历程来看，为了推动燃气轮机技术的发展，必须接受经验教训，开展机制体制创新。这十年来，尽管以重型燃气轮机型号为引领，开展了相关的燃气轮机高技术研发;但是这些高新技术的原创性不高、系统性不足，所建立的设计体系不够成熟、完备，没有完全建立起发展关键技术的能力。而且对于引进的技术没有进行充分的技术消化吸收。 另外从行业角度来看，机械航空部门壁垒分明，没有各取所长，充分融会贯通。技术开发过程中企业和高校、研究院所的联合不够紧密，科研与技术研发有一定的脱节。要推动我国燃气轮机技术的全面发展，首先要全面开展燃气轮机各项先进技术的研究，包括:先进的燃气轮机总体设计技术，高性能压气机的设计制造技术，高性能透平设计制造技术，先进的热端部件冷却技术，燃料适应性强、高效、低污

燃气轮机运行典型故障分析及其处理

燃气轮机运行故障及典型事故的处理 1 燃气轮机事故的概念及处理原则 111 事故概念 燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异常状态。凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。 112 故障、事故的处理原则 当燃气轮机运行过程中发生异常或故障时,处理时应掌握以下原 则:(1) 根据异常和故障的设备反映出来的现象及参数进行综合分析和判断,迅速确定故障原因,必要时立即解列机组,防止故障蔓延、扩大。(2) 在事故处理中,必须首先消除危及人身安全及设备损坏的危险因素,充分评估事故可能的对人身安全和设备损害的后果,及时、果断的进行处理。(3) 在处理事故时牢固树立保设备的观念。要认识到如果设备严重损坏以至长期不能投入运行对电力系统造成的影响更大。所以在紧急情况下应果断的按照规程进行处理,必要时停机检查。 (4) 在事故发生后,运行各岗人员要服从值班长的统一指挥,各施其责,加强联系和配合,尽可能将事故控制在最小的损坏程度。(5) 当设备故障原因无法判断时,应及时汇报寻求技术支持,并按最严重的后果估计予以处理。(6) 事故处理后,应如实将事故发生的地点、时 间及事故前设备运行状态、参数和事故处理过程进行详细记录和总

结。 2 燃气轮机的运行故障、典型事故及处理 211 燃机在启动过程“热挂” “热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。 “热挂”的原因及处理办法有: (1) 启动系统的问题。①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0 转速到14HM 的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机) ,这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105 %FRS/ S 的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4 升高而进入温控,导致燃机的启动失败。(2) 压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。(3) 燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油

故障类型和影响分析

故障类型和影响分析（FMEA） 1、故障类型影响分析的特点及优缺点： 1)能够明确地表示出局部的故障讲给系统整体的影响，确定对系统安全性给予致命影响的 故障部位。因此，对组成单元或子系统可靠性的要求更加明确，并且能够提出它们的重要度。利用FMEA也很容易从逻辑上发现设计方面遗漏和疏忽的问题。 2)能用定性分析法来判断可靠性和安全性的大小或优劣，并能提出问题和评价其重要度。 3)FMEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面，而且还可以把设计和质量管理、 可靠性管理等活动有机连接起来。因此，对系统规定评价是非常有利的。 4)应用时，若把重要的故障类型忽略了，则所进行的分析，特别是所进行的预测将是徒劳 无用的。所以，对重要故障类型不能忽略。 5)为定量地进行系统安全性预测、评价和其他安全性研究提供一定的数据资料。 2、FMEA基本原理： 1)故障类型：运行过程中的故障；过早地启动；规定的时间内不能启动；规定的时间内不 能停车；运行能力降低、超量或受阻。 2)造成原件发生故障的原因：设计上的缺点；制造上的确定；质量管理方面的缺点；使用 上的缺点；维修方面的缺点。 3)故障等级： A简单划分时利用下表 故障类型分级表 S12i 上述方法中的每一项有经验来判断，也可用下面的公式来算： C S=F1+F2+F3+F4+F5 评点参考表

C 风险矩阵法 严重度的等级与内容 用定性方法给故障概率分类的原则是： I 级： 故障概率很低，元件操作期间出现机会可以忽略。 II 级： 故障概率低，元件操作期间不易出现。 III 级： 故障概率中等，元件操作期间出现机会可达到50%。 IV 级： 故障概率高，元件操作期间易出现。 用定量方法给故障概率分类的原则是： I 级： 在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率少于全部故障概率的0.01。 II 级： 在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.01，而少于 0.10。 III 级： 在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.10，而少于 0.20。 IV 级： 在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.20。 有了严重度和故障概率的数据之后，就可以用风险率矩阵评价法。如下图： 风险矩阵图

LM6000燃气轮机振动故障分析及处理

LM6000燃气轮机振动故障分析及处理 摘要：由于清澜电厂#3号航改型燃气轮机在更换完高压压气机叶片后产生了严重的振动故障，文章通过现场振动试验和对振动信号的频谱分析，找到了导致产生振动故障的原因，并通过现场动平衡试验，消除了振动故障，使清澜电厂#3号燃气轮机组振动达到优秀水平，为国内现场解决航改型燃气轮机组振动问题提供了重要的参考依据。 关键词：燃气轮机；高压压气机；振动；动平衡 随着我国能源结构的调整，以及燃气机组具有启停迅速、运行灵活、热效率高等特点，使燃气电厂在电力系统中得到了快速的发展。燃气轮机组在高温、高压、高速下运行时，不可避免出现各种各样的机械故障，其中燃气轮机的振动尤其令人关注。由于燃气轮机备件和维修费用昂贵，而较大振动可能导致燃气轮机动静部分发生碰撞，危害到燃气轮机的安全，因此电厂对燃机的振动非常重视。 1 LM6000燃气轮机概况 LM6000燃气轮机是美国GE公司由航空发动机改型为轻型燃气轮机，采用双转子结构，如图1所示，主要由燃气轮机主体、减速齿轮箱、发电机、控制系统及监测系统、消音箱体、进气通风系统及其他辅助系统组成。燃气轮机主体由5级低压压缩机（前面带有一级可调入口导叶—VIGV），VBV排气门，14级高压压缩机（前5级定子叶片可调—VSV），燃烧室，2级高压锅轮，5级低压锅轮及附件齿轮箱等构成。其中低压压气机为5 级，压比为2.4，高压压气机为14 级，压比为12。高压压气机采用水平可分开的上下盖结构，不需要将机组从安装的箱体中拆下，再回装，可现场打开，这种结构有利于机组的现场排故工作。低压转子的额定转速为4 325 rpm，高压转子额定转速为10 800 rpm，通过减速箱减速到 3 000 r/min后，拖动发电机发电。LM6000燃气轮机机组采用美国BENTLY 208P振动监测系统，监视燃机高低压转子和发电机的相关振动。 2 振动产生的原因 清澜电厂于2001年将3台燃油机组改成燃气—蒸汽联合循环的LM6000PA 航空轻型燃气轮机机组，主要承担海南电网的调峰任务。由于燃气轮机备件和维修费用昂贵，从成本考虑，清澜电厂燃气轮机一直未进行燃气轮机本体大修。由于GE公司于2007年发表了内容为燃机高压压气机第3级动叶由于材料的原因可能断裂，升级后的第3级叶片改变了新的材料；第4、5级动叶由于热处理的原因可能断裂，升级后的叶片改变了热处理工艺的SB229公告，根据GE公司的公告和电厂的实际情况，决定对电厂3台燃气轮机高压压气机叶片进行更换处理。#1、#2号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后，振动有少许增加，皆满足运行和机组振动要求，更换前满负荷的最大振动值是0.43 in/s，更换后满负荷时的最大振动值是0.45 in/s。但#3号燃气轮机在更换完相关的高压压气机转子叶片后，出现了振动超标的问题，最大时达到2.5 in/s。并在实际运行中，振动有增加的趋势，清澜电厂为了机组运行的安全性，将#3号燃机转为紧

燃气轮机控制系统概况

燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying system. Keywords: Gas Turbine; control system 1.燃气轮机控制系统的发展 燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原动机组始于40年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展，燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦可和SCADA(监控与数据采集)系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966年美国GE公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系

燃气轮机故障类型及原因

燃气轮机故障监测及诊断 1. 国内燃气轮机主要类型 燃气轮机具有效率高、功率大、体积小、投资省、运行成本低和寿命周期较长等优点。主要用于发电、交通和工业动力。 燃气轮机分为： （1）轻型燃气轮机为航空发动机的转型，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力。 （2）重型燃气轮机为工业型燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产。 燃气轮机有不同的分类方法，一般情况如图1-1所示。 图1-1

2. 燃气轮机故障类型 1.燃机在启动过程中“热挂” 2.压气机喘振 3.机组运行振动大 4.点火失败 5.燃烧故障 6.启动不成功 7.燃机大轴弯曲 8.燃机轴瓦烧坏 9.燃机严重超速 10.燃机通流部分损坏 11.润滑油温度高 12.燃机排气温差大 3. 燃气轮机故障原因 “热挂”的原因： （1）启动系统的问题。启动柴油机出力不足；液力变扭器故障等。 （2）压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏，压缩效率下降。 （3）燃机控制系统故障。 （4）燃油雾化不良。 （5）透平出力不足。 产生压气机喘振的原因： 压气机喘振主要发生在启动和停机过程中。引起喘振的原因主要有：机组在启动过程升速慢，压气机偏离设计工况；机组启动时防喘放气阀不在打开状态；停机过程防喘放气阀没有打开。 机组运行振动大的原因： 引起燃气轮机运行振动的原因较多，对机组安全运行构成威胁，因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况： （1）机组启动过程过临界转速时振动略微升高，属正常现象，但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时，机组会快速越过临界转速，如果由于升速慢引起振动偏高，应检查处理升速较慢的原因。 （2）启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高，喘振时压气机内部发

世界重型燃气轮机产品系列发展史及其启示

世界重型燃气轮机产品系列发展史及其启示 导读 重型燃气轮机是发电设备的高端装备，其技术含量和设计制造难度居所有机械设备之首，是机械制造行业的金字塔顶端，在国民经济和能源电力工业中有重要的战略地位。 1、前言 重型燃气轮机是发电设备的高端装备，其技术含量和设计制造难度居所有机械设备之首，是机械制造行业的金字塔顶端，在国民经济和能源电力工业中有重要的战略地位。目前燃气轮机联合循环发电已经达到全球发电总量的五分之一（欧美国家已超过三分之一），最先进的H/J级燃气轮机单循环和联合循环效率已经达到40%—41%和60%—61%，为所有发电方式之冠。燃用天然气的燃机电站污染排放极低，二氧化碳比排放量是超临界燃煤电站的约一半，大力发展天然气发电是包括我国在内的世界各国保护环境和落实《巴黎协定》减少温室气体排放的主要措施之一。 我国党和政府对发展重型燃气轮机产业高度重视，航空发动机与燃气轮机国家科技重大专项（简称两机专项）从今年开始进入实施阶段，已经列为“十三五”发展计划中我国要实施的100项重点任务之首。 从1939年世界第一台发电用重型燃气轮机诞生以来，经过半个多世纪技术进步和企业重组，GE、西门子和三菱公司各自形成了完整的技术体系和产品系列并垄断了全球市场。重型燃气轮机的研发是一项复杂的系统工程，技术难度很高、研发投资巨大、实施周期很长，一旦决策失误，轻则造成不同程度的经济和市场份额损失，重则有可能使公司陷入危机甚至导致公司破产（被兼并）。这三家公司技术上成功的基本经验和教训是什么？这些经验和教训对我国燃气轮机行业自主创新有什么启示？什么是我国燃气轮机行业自主创新应当遵循的科学合理的技术路线？这是我国燃气轮机全行业共同面临的问题。 2、世界重型燃气轮机发展历程综述 1939年在瑞士BBC公司诞生了世界第一台发电用重型燃气轮机，标志着发电行业由汽轮机进入了燃气轮机时代。七十多年来世界重型燃气轮机的发展大致可分为五个阶段： 诞生阶段（1939—1950年代末期）：重型燃气轮机刚刚诞生，仅BBC公司进行研发，产品功率小（不超过4MW）、燃气温度低（不超过800℃）、热效率低于20%。二战期间发展停滞。 早期阶段（1950年代—1970年代末期）：二战结束后美国GE公司、德国西门子公司先后开始研制重型燃气轮机，走的是原始创新的技术路线。三菱公司从1960年代开始研制重型燃气轮机，走的是引进技术消化吸收再创新的路线。三家公司在1970年代后期都完成了原型燃机（功率25MW以下）的研制，燃气温度达到1000℃，效率约26%。研制原型燃机的主要目的是突破并掌握核心技术、选定燃机主机基本结构特别是转子结构、建立试验设备和培养人才。 全球市场第一阶段（1980年代—1990年代中期）：E 级技术发展和成熟期。1980年代初推出的E级基本型号单机功率为31—105MW（50Hz,下同）、燃气温度

某电厂3号燃气轮机压气机叶片故障的原因分析

第36卷　第1期热力透平Vol136No11 2007年3月THER M A L T UR BI NE Mar12007某电厂3号燃气轮机压气机叶片故障的原因分析 朱宝田,肖俊锋,祁文玉 (西安热工研究院,西安,710032) 摘　要:　对某电厂3号燃气轮机压气机叶片的故障原因进行分析,调查了故障发生经过、运行记录、控制系统记录、机组分解现场、零部件损坏情况,对叶片材质和断口进行了理化检验分析,得出故障原因,对机组的修复和今后的安全运行具有重要的意义。故障与运行操作无直接关系。故障原因分析的结论成为电厂向制造商索赔的技术依据。 关键词:　发电厂;燃气轮机;压气机;叶片;故障;原因分析 中图分类号:T K47418 文献标识码:A 文章编号:1672-5549(2007)01-0067-04 Analysis on Compressor Blade Failure of No13G as Turbine in a Certain Plant Z H U B ao2ti an,X I A O J un2f eng,QI W en2y u (Thermal Power Research Institute,Xi’an710032,China) Abstract:　An analysis on the compressor blade failure of No13gas turbine in a certain plant was analyzed1 The failure occurring,operating record,control system record,unit decomposition site and components damage status were investigated1The physical and chemical inspection analysis for blade material and blade fracture were done to obtain the failure causes,which has a great significance to the rehabilitation of unit and later safe operation1The failure had no direct relation to operation.The conclusion of failure analysis could be considered as technical material used for the plant,who claimed for damages f rom manufacturer1 K ey w ords:　power plant;gas turbine;compressor;blade;failure;analysis 1　机组情况 某电厂3号燃气轮机为GE2AL STOM公司制造的P G65812B型燃气轮机,额定功率42100kW(天然气燃料),额定转速5163r/min。2004年9月24日简单循环投运,2005年9月4日,联合循环投运。3号燃气轮机累计点火运行1004314小时;累计启动80次,事故跳闸9次(因燃气轮机引起的跳闸仅本次事故);系统周波4919～5012Hz。机组正常运行负荷在30～40MW之间,平均负荷33MW,冬季环境温度低时最高负荷48MW,调峰时最低负荷25MW。 2　故障情况 故障前,3号燃气轮机负荷37MW。 2005年12月6日凌晨5点左右,1号轴承两个振动监测值由原来的0189mm/s、0197mm/s分别增至1182mm/s、119mm/s。 9时许,1号轴承振动监测值增至316mm/s、3156mm/s,2号轴承两个振动监测值由113mm/ s、1144mm/s增至3139mm/s、3109mm/s;由于上述振动监测值与GE公司规定的报警值1217mm/s尚有距离,机组继续运行。 11:52分,控制系统出现“燃机排气温度高”报警,机组跳闸。跳闸前报警信息如下: 时间 报警信息 2005/12/06　11:52:231343燃机排气温度高2005/12/06　11:52:231343排气超温跳闸2005/12/06　11:52:241718发电机短路器跳闸2005/12/06　11:52:451343高振动跳闸或停机机组跳闸前后燃机有短促异常声响。跳闸后机组惰走时间11分20秒,与正常停机6走时间 收稿日期:2006-09-27 作者简介:朱宝田(1948-),男,西安热工研究院首席研究员,享受国务院政府特殊津贴的专家,从事发电厂设备和系统的研究。本文为2006年中国动力工程学会透平专委会论文研讨会宣读论文,获优秀论文奖。

故障类型和

故障类型和影响分析

逻辑分析法：故障类型和影响分析 1 目的 FMEA的目的是辨识单一设备和系统的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响。评价人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策。 2 故障和故障类型 1)故障 元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，不能完成任务的情况称为故障。 2)故障类型 系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型。例如，—个阀门故障可以有4种故障类型：内漏、外漏、打不开、关不严。 3)故障等级

根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划分的等级称为故障等级。 3 资料文件的要求 使用FMEA方法需要如下资料：①系统或装置的P&IDS；②设备、配件一览表；③设备功能和故障模式方面的知识；④系统或装置功能及对设备故障处理方法知识。 FMEA方法可由单个分析人员完成，但需要其他人进行审查，以保证完整性。对评价人员的要求随着评价的设备项目大小和尺度有所不同。所有的FMEA评价人员都应对设备功能及故障模式熟悉，并了解这些故障模式如何影响系统或装置的其他部分。 4 故障分类 故障类型及发生故障的原因见表1。

5 故障类型分级方法 5．1 定性分级方法 定性分级方法按故障类型对子系统或系统影响的严重程度分为4级(见表2)。 划分故障等级主要是为了分出轻重缓急以采取相应的对策，提高系统的安全性。 5．2 半定量故障等级划分法

依据损失的严重程度、故障的影响范围、故障的发生频率、防止故障的难易程度和工艺设计等情况来确定半定量等级(见表3)。 1)评点法 在难于取得可靠性数据的情况下，可以采用评点法，此法较简单，划分精确。它从几个方面来考虑故障对系统的影响程度，用一定的点数表示程度的大小，通过计算，求出故障等级。 利用下式求评点数： 式中 Cs——总点数，0

燃气轮机控制系统概况模板

燃气轮机控制系统 概况 燃气轮机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 摘要:本文介绍了燃气轮机及其控制系统的发展历程,以及燃气轮 机控制系统—SPEEDTRONIC Mark V 的工作原理及主要功能,并列举了几个燃气轮机控制系统的例子。 关键词:燃气轮机;控制系统 SPEEDTRONIC Mark V Gas Turbine Control System Abstract: This paper introduce the development history of gas turbines and their control system, and the functional principle and main features of gas turbine control systems, accompanied by some exemplifying

system. Keywords: Gas Turbine; control system 1. 燃气轮机控制系统的发展燃气轮机开始成为工矿企业和公用事业的原 动机组始于40 年代后期,其最初被用作管道天然气输送及电网调峰。早期的控制系统采纳了液压机械式气轮机调速器,并辅以气动温控,启机燃料限制稳定及手动程控等功能。其余诸如超速、超温、着火、熄火、无润滑油及振动超标等保护均由独立的装置来实现。 随着控制技术的飞快发展, 燃气轮机控制系统出现了以燃料调节器为代表的液压机械操动机构,以及用于启、停机自动控制的继电器自动程序控制。继电器自动程序控制,结合简单的报警监视亦 可和SCADA（监控与数据采集）系统接口,用于连续遥控运行。这便是于1966 年美国GE 公司推出的第一台燃机电子控制系统的雏形。该套系统, 也就是后来被定名为SPEEDTRONIC MARK I 的控制系统,以电子装置取代了早期的燃料调节器。 MARK I 系统采用固态系列元件模拟式控制系统, 大约50 块印刷电路板, 继电器型顺序控制和输出逻辑。 MARK II 在1973 年开始使用。其改进主要是采用了固态逻辑系统, 改进了启动热过渡过程, 对应用的环境温度要求放宽了。 在MARK II 的基础上, 对温度测量系统的补偿、剔除、计算等进行改型, 在70 年代后期生产出MARK II ＋ITS, 即增加了一套集成温度系统。对排气温度的控制能力得以加强, 主要是对损坏的排气热电偶

2021新版燃气轮机发电机转子接地和匝间短路故障处理

2021新版燃气轮机发电机转子接地和匝间短路故障处理Safety technology is guided by safety technology, based on personnel protection, and an orderly combined safety protection service guarantee system. ( 安全技术) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改

2021新版燃气轮机发电机转子接地和匝 间短路故障处理 发电机绕组接地故障是发电机运行中容易发生的故障，又是严重影响发电机安全运行的故障。因此转子接地监测保护功能尤为重要，同时与日常的设备保养是息息相关的。正常情况下转子对地绝缘电阻应大于0.5MΩ。如果一点接地，则在分合励磁开关及发电机出口开关或发生其它运行事故时，转子绕组可能会产生过电压，将有可能导致一些薄弱环节多点接地或匝间短路，致使发电机组不同程度振动，更有可能损坏其它机械器件。 1检查过程 在打开发电机两侧盖板，发现定、转子端部受一层黑黑的油垢覆盖，其中负荷齿轮间侧特严重。拆开旋转二极管与转子的连

接片，用万用表测转子对地绝缘电阻只有4Ω，明显是对地造成击穿。为了明确找出故障点，以尽快修复，必须采用专用工具拉出转子，并取下前后两侧转子端部护环。结果在转子端部发现有4槽绕组烧焦，绝缘层破坏，护环内有放电的痕迹。 2原因分析 原因大致可分为两个过程，首先是负荷齿轮箱油封损坏问题。前些日子油封旁经常有渗油现象，但因生产急需，不能长时间停机开齿轮箱抢修，故一直未处理。然而在高温热气的作用下渗油变为油雾，被高速转子吸入发电机本体，造成绝缘电阻降低而击穿。其次是转子接地电刷被油垢粘死没有直接接触造成的。这次故障放电是通过转子与轴瓦对地进行的，因此下轴瓦有烧伤的痕迹，必须进行修整。 3处理方法 (1)先采用电器专用清洁剂(免烘干)清洗。拉出槽楔，取出绕组，用0.25mm的合胶纸和0.03mm的聚酰氩胺薄膜各垫1层。端部采用0.25mm，云母板两层隔开。重新下线固定，测绝缘电

重型燃气轮机发展现状及发展研究

重型燃气轮机发展现状及发展研究 摘要：文章对重型燃气轮机的发展背景以及国内外重型燃气轮机的发展现状进行分析，展望未来重型燃气轮机的发展趋势，并对未来我国重型燃气轮机行业的发展提出了几点建议，以供参考。 关键词：重型燃气轮机；发展现状；发展趋势 1引言 近年来随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，我国的燃气轮机在工业领域中的应用数量在不断增大，而且在发电领域中由于具有较高的效率、较小的污染以及较短的建设周期和较快的收效而被广泛应用。尤其是在进入上世纪80年代以来，随着全球冶金以及3D打印等先进技术的发展和进步，燃气轮机的单机容量和参数也在不断增大，成为现有热功转换发电系统中效率最高的大规模商业发电方式。为此，文章就针对目前国内外中性燃气轮机的发展现状进行介绍，并对未来重型燃气轮机的发展趋势进行展望，为我国重型燃气轮机的发展提出建设性的建议。 2国内外重型燃气轮机发展现状 2.1国外重型燃气轮机的发展现状 国外的重型燃气轮机发展主要经历了三个阶段，在上世纪90年代之前所出现的重型燃气轮机属于常规级的燃气轮机，也就是B、D级别，其单机功率、效率以及联合循环效率都比较低。随着进入本世纪以来各项技术发展，重型燃气轮机也进入了当代级别，也就是E、F级别，后来在2010年以后重型燃气轮机又进入了先进级别，也就是G、H级别，无论是初温，还是单机功率、效率以及联合循环效率都有了较大的进步和发展。未来重型燃气轮机的单机效率有望突破45%并持续增加，而且联合循环效率也会达到65%。目前国际上重型燃气轮机市场的垄断现象比较严重，主要的燃气轮机公司有GE、西门子以及三菱日立等公司，这几家公司的产品也代表着本行业中的最高水平。目前各个公司的主要代表机型就是H级以及J级重型燃气轮机，就是在原有的技术基础上对其主要的压气机、燃烧时以及透平等进行了发展和创新。 2.2国内重型燃气轮机的发展现状 我国对重型燃气轮机的研究开始于上世纪50年代，然后进行自主研发和设计生产大概在上世纪的60到70年代，而且在上世纪的80年代，我国的部分企业开始与国外上述比较大型的企业建立合作关系，并引入了国外的先进技术，尤其是以我国的哈尔滨电气、东方电气以及上海电气集团为主。经过多年的技术引进以及联合开发，我国的重型燃气轮机的科研和生产能力有了飞速的发展和进步。而且在引进目前国外比较先进的E级以及F级燃气轮机的基础上，以上述几家大型公司为核心，也开始形成了相应的燃气轮机制造产业群。在各个行业中已经进行了上述两个级别的重型燃气轮机以及配套的燃气-蒸汽联合循环全套发电设备的较高设计与生产能力。但是在目前已经实现了国产化的装配和制造的同时，还需要加大对核心技术的深入研究，争取实现核心技术的自主研发，以及相关热端部件的制造，还有维修技术以及控制技术的自主研发。 3重型燃气轮机发展趋势 在目前我国不断进行能源结构调整以及对各个行业提出较高的环保要求的同时，中心燃气轮机的发展更是需要向以下几个方面进行发展：首先就是要对燃气轮机的参数进行进一步提高，主要目的就是实现循环热效率的提高。其次是提

GE公司9F重型燃气轮机的演化解析

GE公司9F重型燃气轮机的演化 . 简介 作为一家拥有130年能源创新历史，并在160多个国家拥有机组运行经验的公司，在发电设备，能源服务及能源管理系统领域中，GE业已成为世界最大、产品最多样化的供应商之一。事实上, 在今天，GE产品承担着全世界四分之一的发电量。作为世界燃气轮机技术的领跑者，GE推出的F级燃气轮机实现了多项业界第一，其中包括：第一家机组交运过1000台，第一家机组在世界范围内运行服役超过3500万小时，同时也是第一家为整体煤气化联合循环发电(IGCC)设计并制造F级燃气轮机的厂商。 融汇大量成熟产品技术，紧跟全球不断变化的电力生产需求，GE 9F燃气轮机持续革新改进，在保持原有F级机组运行灵活性的同时，不断改善发电出力，效率，排放并拓展其应用领域。如今，F级燃气轮机产品线下的9FA和9FB两款机型，拥有着世界领先的技术及性能。 II. 产品的演化 9F级50Hz重型燃气轮机家族已有超过20年的发展历史，1991年，GE推出简单循环出力达212MW，效率达35.0%的9F型燃气轮机。随后，很快又推出了增加了14.5MW出力和更高效率的9FA燃机(01版)。如图1所示，9FA燃机持续改进，接着推出了9FA燃机(02版)以及现在的03版设计。目前，9FA燃机(03版)做了多种针对客户需求的改进，包括了机组性能的提高，运行灵活性的增强和机组可用率的提升。这些技术中包括了增强型压气机，干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 热通道部件冷却技术升级及叶片状态监测等。 图1：9F重型燃气轮机的演化

随着客户需求的不断发展，9F燃机家族推出了更高出力和效率的9FB燃机。作为GE最先进的50Hz空冷燃机，9FB燃机应用了与9FA燃机相同的压气机设计并提高压比，使用了新型的可适应更高燃烧温度的热通道部件。从干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+)，到更高性能的新型部件，再到可减少安装时间的模块化辅助系统，9FB燃气轮机正用不断的技术革新来满足客户日益发展的需求。 2011年，为满足客户一直以来对机组运行灵活性的需求，GE推出了FlexEfficiency* 50联合循环电厂，该电厂以全面革新的9FB燃机为基础，结合压气机和透平升级技术, 继续采用干式低氮燃烧系统(DLN 2.6+), 单轴配置下额定出力可达510MW，满负荷下效率大于60%。FlexEfficiency* 50联合循环电厂设计和燃机设计平行进行，整体优化，确保了机组高水平的运行灵活性。9FB 燃机(05版)，9FA燃机，9FB燃机(03版)性能对比，请参见表1。 9FA和9FB燃机系列运行效率高且兼顾运行灵活性。在考虑燃料成本时，9FB燃机的高效率缓解了燃料成本高企给电厂带来的压力，而在考虑机组成本时，9FA 燃机为简单循环调峰运行和联合循环电厂提供了经济的解决方案。9FA和9FB燃机的运行灵活性可满足当今电网调峰及平衡可再生能源供电波动的快速响应的需求。拥有灵活起停及更低的部分负荷运行能力的9FA和9FB燃机为电厂操作人员提供了适应电力需求波动的最佳选择。此外，9FA和9FB燃气轮机还可满足部分区域电网对于频率波动和欠频运行的要求(具体的偏频运行水平需要根据具体现场和地方法规要求而定。) 机群数据统计 目前，9F燃机累计装机240台，总计运行超过9百万小时和9万次启动。9F机组于20年前推出，目前已遍布世界各地。除了在像西欧这样的发达国家市场上运行(如英国，意大利，西班牙等)， 9FA和9FB燃机市场亦扩展到了新兴市场，例如东欧(拉脱维亚，立陶宛)，北非(阿尔及利亚，埃及)，中东，南美(智利，阿根廷)和中国。图2，图3是一些机组的现场安装照片。

重型燃气轮机发展情况概述

重型燃气轮机发展情况概述 燃气轮机热效率高、污染低、可靠性和维护性好、可用多种燃料、不用或少用冷却水等优点,是多学科和多工程领域综合发展的高科技产品。自20世纪40年代问世以来，燃气轮机技术及产业发展迅速，目前已开始应用蒸汽冷却技术，透平温度达到1400℃，功率和效率更高，H级燃气蒸汽联合循环发电机组，单机联合循环功率已接近50万千瓦，效率已达55%～58%。然而燃气轮机制造涉及多学科一系列高技术的组合，一些发达国家对其部件出口和技术交流均有限制，虽然通过多年努力我们在燃气轮机技术上已取得了显著成效，但是仍需进一步攻克核心技术，取得燃气轮机关键技术、设备自主设计和制造能力。 一、大力发展燃气轮机的必要性和可行性 1. 燃气轮机是调整能源结构和推动工业发展的广泛需求 2010年，我国一次能源产量达到28.5亿吨标准煤，居世界第一，消费总量达到32.5亿吨标准煤。电力装机翻倍增长，总装机规模达到9.65亿千瓦，居世界第二；自2005年起，我国装机每年跨越一亿千瓦的平台，陆续实现了历史性跨越，迈上了一个又一个新台阶。五年新增发电装机规模，相当于建国至2002年50多年的总和，也相当于英国、法国、意大利三个发达国家电力装机的总和，创造了世界电力发展史上的奇迹。但以煤为主的能源结构造成大气严重污染，世界银行估计空气污染每年给中国造成的直接损失占国内生产总值的8%～12%。因此，发展清洁能源势在必行。世界新增的发

电容量中有35%左右是由燃气轮机联合循环机组提供的。多数专家估计，在未来20年，亚洲将越来越依靠天然气发电，到2020年天然气发电的比例将占15％，发展燃气轮机技术对于提高天然气等清洁燃料的应用比例、优化能源结构具有重要作用。 燃气轮机的用途广泛，在电力领域和其他工业领域都有重要应用。除用于基本负荷发电外，燃气轮机启停方便、功率较大，还可用于备用电站、热电联产、尖峰负荷发电等，是电网调峰、提供清洁可靠、高质量发电及热电联供的最佳方式。 燃气轮机除可利用天然气、液化石油气等高热值燃料外，还可以利用高炉煤气、整体煤气化联合循环（IGCC）合成气、焦炉煤气等中低热值燃料，对调节能源结构起到促进作用。如20世纪90年代后，美国、西欧就相继建成了数座20～30万千瓦的大型IGCC示范电站，并投入商业化运行，许多国家都加快了IGCC等洁净煤发电技术的发展步伐。 除发电外，燃气轮机还广泛用于驱动压缩机和泵等机械的动力源。目前，天然气长输管线压缩机和大型输油管线增压泵的驱动只能采用燃气轮机或 电动机，如我国“西气东输”工程加气站用的燃气轮机基本由英国“罗罗”公司和GE公司中标，其产品价格昂贵且不转让技术；化工工业以及舰船、机车驱动等也都广泛用到燃气轮机。 此外，分布式发电系统采用的微型燃气轮机是一类新型发动机，近年来，随着全球范围内的能源与动力需求结构以及环境保护等要求的变化，微型燃