摘要：燃机轮机中，为提高燃烧效率，多采用多个燃烧室的预混燃烧方式，但是预混燃烧的稳定范围比较窄，不能适应燃气轮机在大范围内工况的变化需求，燃烧室在低负荷工况下容易熄火，同时预混燃烧更易产生振荡现象，振荡现象产生的热量和压力的大幅波动，会降低燃烧室的使用寿命。为了防止燃烧室内压力波动，有效监测燃烧室内预混燃烧的工况，从而配置燃烧动态检测系统（CDM系统）。
燃烧动态检测系统（CDM）通过检测燃烧室内压力变化，转化成电负荷，所采集微电压再经过动压放大电路板进行转化，传至Mark模件中收集计算，极易受外界环境影响，导致数据偏差大。本文基于此问题进行分析，确保该类型燃烧动态监测系统一次合格率，降低施工成本投入，提高工艺质量。
关键词：燃机；燃烧动态监测；燃烧室。
Analysis On Installation And Commissioning Process Of Gas Turbine Combustion Dynamics Monitoring System
Li Jiaxu
Powerchina Nuclear Engineering Company No. A3-3 Block，No. 7000 Jingshi East Road，GaoxinArea，Jinan，Shandong 250108.
ABSTRACT For gas turbine，to improve the combustion efficiency，mostly adopts multiple combustor of pre-mixed combustion method，but pre-mixed combustion stability scope is narrow，can not adapt to the change of working condition of gas turbine in the big scope requirements，combustor underload condition is easy to shut down，meanwhile pre-mixed combustion is easy to produce oscillation phenomena，the heat generated by the oscillation phenomenon and pressure fluctuations，will reduce the service life of the combustor.In order to prevent pressure fluctuation in combustor and effectively monitor pre-mixed combustion conditions in combustor，a combustion dynamic monitoring system（CDM system）is configured.
Combustion dynamic monitoring system（CDM）converts it into electrical load by monitoring changes inside the combustor. The collected micro voltage is then transformed by dynamic pressure amplifying circuit board and transferred to Mark module for collection and calculation，which is easily affected by the external environment and leads to large data deviation.Based on this problem，this thesis analyzes to ensure the first pass rate of this type of combustion dynamic monitoring system，reduce construction cost and improve process quality.
KEY WORD：Gas turbine；The Combustion Dynamics Monitoring；The combustion chamber
1 正文
1.1工艺原理
燃烧动态检测系统（下称CDM系统）提供连续的燃烧室内燃烧脉动监测，对燃烧室内的不同燃烧情况，提供报警功能。由安装在燃气轮机的每个燃烧室上的动压探头、现场接线盒，内放置动压探头的放大电路板及电源，同时传送至用于监测信号的Mark 盘中的I/O模块，燃烧压力脉动是反应燃烧稳定性的重要参数，评价燃烧器运行的安全稳定，必须建立在采集燃烧压力脉动信号准确的基础之上，所以，为了保证燃机发电机组电仪设备顺利安装调试，机组长期、连续、正常运行，燃烧动态检测系统安装调试必须高效，准确。
1.2工艺特点及创新点分析
1.2.1根据最远探头至转接箱的最短路径，围绕燃机成“Ω”型设置网格桥架，所有延长线长度一致，确保最小阻值下相同，有效减少测量值干扰。
1.2.2燃机到货后，定位卡套调整专用工具，确保探头安装与燃烧室内壁平面一致。
1.2.3采用固定螺母角均设有通孔，采用耐高温铅丝拧紧代替传统螺栓紧固胶，保证探头在高温高振动使用环境下，避免紧固件松脱。
1.2.4设专用敷设路径，采用新型电缆剥皮装置代替传统剥线钳进行电缆开剥，避免损伤屏蔽层，直接引至端子。
1.3 工艺流程
1.3.1 专用卡套调整工具深度定位
1、燃机到场后，其他专业检查合格后，检查燃机燃烧室是否预留安装孔，是否满足设备设计要求；
2、拆除预留孔安装螺母，并使用除锈剂清理杂物，使用专用卡套调整工具插入燃烧室预留孔，使用内窥镜观察，确保顶端与燃烧室内壁平齐；（如图1）
图1 专用工具测量插入深度
3、根据专用卡套调整工具插入深度，插入压力变送器探头，调整探头深度，将胀圈拧紧，确保不会轴向移动，并做好燃烧室对应标识，使用游标卡尺进行测量并一一记录；
4、调整完成后，将专用工具和压力变送器探头收好，使用原螺母封闭好安装孔，保护丝扣不受损。
1.3.2压力信号专用电缆通道设计及施工
1、压力变送器所得信号经过放大前置器放大后，一般波动范围在几十毫伏，与外加9-12V的电压值叠加，对电缆抗干扰性提出了极高的要求，需要提前规划好敷设路径；
2、结合全厂电缆桥架布置图、燃机设备布置图、机务管道布置图等设计图纸，提前进行消化梳理，规划燃机控制室至燃烧动态检测系统转接箱信号电缆专用路径；
3、该专用路径应避免与高温管道设备交叉，避免路径存在较大动力设备等，并在此基础上应做到距离燃机控制室较短，可部分采用预埋管或单独设置桥架；
1.3.3信号电缆及屏蔽延长线敷设
1、核实信号电缆的型号、规格，应采用总屏蔽加分屏蔽电缆；
2、路径贯通后，应首先敷设该信号电缆，主桥架中严禁敷设其他电压等级电缆，专用次桥架或埋管路径禁止敷设其他电缆；
3、围绕燃机燃烧器进行网格桥架安装，网格桥架应尽量靠近燃烧器预留孔，并留出压力变送器安装空间；
4、网格桥架引至燃机罩壳处后，在罩壳上进行开孔，采用密封橡胶出线器将电缆引出，出线器应做好密封；
5、首先敷设距离转接箱最远端压力变送器，延长线敷设长度应一致，达到最小电阻下的同电阻，预留量分别盘成小圈挂于燃机罩壳内侧，并且避免层叠。
6、压力变送器所得数据，经转化成放电量后，一般为几十皮库，所以敷设过程中，延长线避免层层叠加，避免交叉，利用网格桥架宽度，尽量水平敷设，减少延长线之间信号干扰；
1.3.4压力变送器探头组合安装
1、检查压力变送器各部件外观上是否完好，引压管是否通畅；
2、使用清洁压缩空气，对阻尼器和引压管进行吹扫，确保内部清洁；
3、分别对压力变送器探头、卡套接头、阻尼器、固定螺母一一组对安装；
4、压力变送器所得数据，范围一般为（0~1）psi，即一般不大于7kpa，使用便携式校验装置对压力变送器及阻尼器进行气体严密性试验，在卡套接头处涂抹肥皂水，观察是否漏气；
5、气体严密性试验合格后，紧固阻尼器与变送器探头固定螺栓，并使用铅丝绑扎螺栓角通孔，确保牢固可靠；
6、拆除原燃烧室预留孔防护螺栓，并使用除锈剂进行清洗，确保内部清洁无杂物，使用专用卡套调整工具验证探头深度满足安装要求，并做好标识，禁止直接使用扳手拧紧，防止丝牙受损；
7、根据标识及燃烧室编号，一一对应安装压力变送器，先手动拧紧，使用力矩扳手紧固卡套接头，并做好力矩标识。（如图2）
图2 燃烧压力变送器安装
1.3.5 信号电缆及延长线接线
1、屏蔽延长线敷设至对应放大前置器方可进行电缆开剥，信号芯压接至相应端子，屏蔽芯压接至放大前置器下屏蔽对接端子侧；
2、信号电缆可将外层开剥，转接箱侧总屏直接剪断，不可与任何接地连接；
3、信号电缆每组分屏蔽信号引至相应放大前置器，信号芯压接至相应对侧端子，屏蔽芯单独压接；
4、信号电缆在Mark盘处，使用新型电缆剥线工具开剥电缆，确保电缆总屏蔽、分屏蔽均不受损，同时将信号电缆总屏蔽剥离压接至Mark盘屏蔽接地排，其他每组信号芯分屏蔽层均到I/O卡件端子排附近，同时将分屏蔽压接至该I/O卡件屏蔽芯接地处，纤芯开剥20-30cm即可，注意分屏蔽完整；
5、信号芯及屏蔽端接前，应进行导通试验，确保电缆可靠，同时使用DC 500V进行绝缘检查，试验合格后方可进行电缆端接；
6、电缆线芯号应清晰明确，同时备用线芯应留有足够长度，可达最远端子；
7、电缆端接完成后，在I/O模块端将插头拔出，待调试时使用，防止其他大电流回侵，损伤卡件、探头。
图3转接箱内布置图
1.3.6 燃烧动态压力变送器调试
1、燃机燃烧动态检测系统安装完成后，根据放大前置器卡件型号输入倍数，如华电坪山项目放大前置器变比为11.99mV/pC，探头变比为5 pC/psi，后台修改完成后保存；
2、避开其他交叉施工，如电焊、其他动力设备投用期间，检查接地线是否规范，避免大电流通过接地网反侵流至前置器或模块，引起CDM测量不稳定；
3、燃机静态下，检查后台返回值是否满足0~0.001V要求，若不满足，检查线芯、屏蔽是否按照本施工技术要求执行，就地压力探头引线可使用手操器，加信号，检查系统后台数据是否正确；
4、高盘期间，再次检查确认燃烧动态检测系统后台返回值是否满足0~0.001V要求。
参考文献：
[1] 《电力建设施工技术规范》（第4部分：热工仪表及控制装置）（DL/T5190.4-2012）；
[2] 《电力建设施工质量验收及评价规程》（第4部分：热工仪表及控制装置篇）（DL/T5210.4-2009）；
作者简介：李家旭（1987.03-），男，山东济南，大学本科，工程师，电仪设备安装调试。
论文作者:李家旭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/23
标签：电缆论文; 燃烧室论文; 屏蔽论文; 信号论文; 压力变送器论文; 延长线论文; 动态论文; 《电力设备》2019年第12期论文;