关于6FA燃气轮机调试问题研究论文_汤冬凯

关于6FA燃气轮机调试问题研究论文_汤冬凯

(江苏国信高邮热电有限责任公司 225600)

摘要:目前,国际上6FA燃气机组的应用案例比较广泛,国内也有同类机组的引进。本文主要结合作者的工作经历实践对6FA燃气机组调试过程中的问题进行分析探究,并对相应的解决措施进行介绍,以期更好地为相关类型机组的调试过程提供参考。

关键词:6FA燃气机组 调试

1引言

早在上世纪80年代,国际上就出现了以天然气为原料的机组,经过多年的改进和发展,目前已经形成了可燃用多种燃料和燃天然气-轻柴油的双燃料柴油机。为了进一步提升燃料的可利用性,提升机组的经济性,还存在利用废热供电的情况。针对机组效率而言,50MW以下的机组以燃气机组为最佳,其效率可以达到40-50%,如果采取热电联供,可以将发电效率提升至75%。对于50MW以上的机组,燃气-蒸汽机组效率最高,燃气-蒸汽机组模式主要用于调峰。本文主要结合6FA型机组进行介绍,介绍调试过程中出现的异常情况,并对该异常情况进行了原因分析及操作注意事项的总结。该机组额定功率75MW,燃机压气机为轴流式压气机,入口为可调导叶。燃机透平为轴流式透平。

2燃机系统简介

(1)进排气系统

燃气机组的进气系统主要有进气室、进气弯头、进气过滤器等组成,进气室与机组呈90度布置,进气过滤器布置在进气室内,呈水平放置,其类型是“脉冲自清洁型”。

(2)压气机

机组的压气机采取的18级轴流式,在压气机的入口部位安装导叶,设置的导叶的主要目的是调整透平机排汽的温度、预防压气机的喘振发生。压气机的汽缸的总体结构可以分为三部分,进气缸、气缸和排气缸。

(3)燃烧室

该机组共有6个燃烧室,每个燃烧室设置4个喷嘴。燃烧室的结构主要可以分为火焰筒、过渡段、导流衬套、帽罩、喷嘴、端盖、前外壳和后外壳。

(4)透平

机组的透平机为三级轴流式透平机,三级动静叶采取不同的材质,其中第一级静叶为414钴基合金,动叶采取耐高温保护层;第二级静叶为414钴基合金,动叶采取耐高温保护层;第三层静叶为222镍基合金,动叶采取堆积脑高温保护层。

3调试过程中的典型问题与对策分析、注意事项

(1)油系统

油系统包括润滑油系统、液压油系统和控制油系统。

润滑油系统为机组的运行提供温度和压力适宜、数量充足的润滑油。其中润滑油主要用于动设备之间的润滑性,保证动设备运行的稳定性,防止运行过程的磨损发生。另外,润滑油还能起到一定的导热作用,能够有效防止轴承因温度过高导致烧毁,有效地保证机组的稳定运行。

液压油一般情况下,由润滑油系统补充。主要作为导叶控制元件的高压油,保证导叶的自由活动,以达到风量控制的目的。控制油主要控制机组的燃料补给,主要作用机组的控制盘和机组部件之间部位,属于机组的控制、保护系统。

典型问题:IGV系统调试时,发出相应的指令,而系统没有响应。经检查,发现油压不足,进一步检查确定泄压阀未充分关闭。

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主要原因:IGV系统有两个油路系统,其中一路是作为液压油使用,主要保证系统在控制系统下完成特定动作,另一油路是电磁阀的工作油。出现该问题的主要原因是电磁阀未100%关闭,导致工作油的压力不足,进而引起相应动作的无法顺利完成。

注意事项:(1)润滑油管打压后,必须及时进行吹扫,并且需要检查吹扫后的效果是否达标。(2)润滑油管道恢复时需要格外注意管道的清洁性。(3)油管的蓄能器一定要转泵之前提前校验。

(2)空气系统

空气系统主要分为进、排气系统、空气密封系统及压缩空气系统。进气系统主要对进气进行净化处理,保证机组设备的机械性能。排气系统主要是将高温燃气透平做功后经过排气室由导管排向大气或者余热锅炉。冷却密封系统主要用于高温部件的冷却和轴承部件的密封,防止喘振的发生。压缩空气系统主要为相关用气设备提供压力合格的压缩空气。

调试问题:机组燃机系统进行电磁阀反吹时,发现压缩空气的压力不足,经过检查发现,电磁阀损坏,造成压力不能达到上限要求。

原因分析:进气滤前后压差达到一定限值后,进气滤系统在清洁程序运行下进行自清洁。程序控制下的电磁阀都会控制部分进气滤。电磁阀处于打开状态时,高压脉冲空气进入吹气管,脉冲气体使得进气滤出现震动,使得积聚的灰尘出现松动,掉落并分散。但当电磁阀始终处于打开状态,管道的压力不能达到上限要求,不能产生脉冲。

注意事项:电磁阀在安装过程中需要注意保护,不能踩踏。管道打压完成后要进行管道的吹扫,不能有水分的残留。

(3)MARK-VI控制系统

机组的控制系统采取的控制模式是三冗余模式,该模式有三个独立的控制系统,分别为R/S/T,主要的功能特点为启动、速度、温度控制等。

调试问题:控制盘柜1A4A卡件第一通道和第十通道在调试中烧毁。

主要原因分析:该机组的燃机系统采取的电源信号为130V直流电源信号,其中开关信号为110V直流电源信号,整个控制柜的电源控制信号均为直流电源信号,不存在交流电。因此,如果调试过程中出现短接或者强电流的出现,可能会造成元件的损坏。针对此种调试问题,怀疑是外部模拟信号中窜入信号强的电流引起。通过分析报警记录,推断工程师做发电机保护试验时,导致强电流从接地系统窜入控制柜,最终导致卡件损坏。

处理方案:该卡件为模拟量卡件,燃机所有的控制系统为三冗余控制,怀疑过大的电流导致三冗余处理器损坏,因此将此卡件进行拆除检修。

注意事项:控制柜送电之前,需要检查MCC电流,其设计电压为正负极65V,如果某极电压出现过大的波动,说明电源存在接地或者虚接地的情况出现。

4结语

燃机具有低污染、高热效和自动化控制程度高等优点,目前正处于高度关注阶段,具有广泛的发展前景。燃机的安装对于模块的要求程度高,燃机的调试是对机组能够运行顺利、机组最终出力的保证。调试过程中对于单体调试的质量有严格的要求,然而在调试安装过程中,难以避免出现一些失误或问题,因此需要进行总结和归纳,通过本文对调试过程中出现的问题进行分析总结,可以为相关燃气机组调试过程提供实践参考。

参考文献:

[1] 郭友瑞. 6FA型燃机SFC装置几种故障分析及处理[J]. 仪器仪表用户, 2016, 23(2):92-94.

[2] 汤明峰, 吴敏杰. 提高6FA燃气轮机联合循环机组热态启动经济性的分析[J]. 华电技术, 2016, 38(1):51-53.

[3] 黄荣. 6FA燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制技术应用[J]. 工程技术:全文版, 2016(11):00281-00282.

论文作者:汤冬凯

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/6

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