摘要：燃机叶片通道温度作为燃机控制的重要部分，当叶片通道温度出现问题时，燃机通过自动实现减负荷或跳闸来保护燃机，本文主要对SGT6-5000F类型的燃机相应保护进行介绍和分析，使读者对该保护有个初步的了解
关键字：叶片通道温度；保护；SGT6-5000F
1.引言
在现代的用电结构中，燃机因其启动速度快，负荷升降迅速，对环境污染少而越来越受到重视。由山东电力建设三公司承建的沙特扎瓦尔项目，是由12台燃气轮机，10台余热锅炉及5台汽机组成的项目，其中燃气轮机的机型是西门子的SGT-5000F。
2.SGT6-5000F型燃机及叶片通道温度控制简介
SGT6-5000F型燃机是专门为世界上60Hz电力市场生产的类型。这种燃机包括了高效并且经过验证的冷却技术和得到提高的压气机技术。新技术的应用使燃机能够发出更大的电量。
用于对燃机进行监控的叶片通道温度安装在排汽室叶片通道的下游，是为了给燃机的燃烧室提供保护，可以更快的响应温度的变化。用来控制或限制启动过程中或正常运行时的温度。
叶片通道温度一共有16支热电耦，每支热电耦输出两个温度信号到DCS，分别为温度A/B。
叶片通道温度保护在燃机的保护中占有重要作用。
2.1叶片通道温度在燃机保护中的应用
叶片通道温度的保护既用在了燃机的正常运行，又在燃机的启动中起作用。，正常运行过程中是用来监视燃烧室的燃烧温度平衡，当温度出现问题或故障时，燃机控制系统会发出报警、自动减负荷和跳闸信号。在启动中用于点火成功的判断并且监控燃烧平衡。
2.1.1燃机启动时，叶片通道温度保护
在燃机点火过程中，燃机点火成功是用叶片通道温度作为判断条件的，当叶片通道温度的最高值比未点火前的最高值大于28℃，DCS判断燃机点火成功，则允许燃机继续升转速，否则将会导致燃机跳闸。燃机点火成功后，燃机点火也要经过确认，首先，叶片通道温度的最低值在10秒内要大于最低值的点火前温度167℃。并且，叶片通道温度平均值在25秒内，要大于初始值250℃。当叶片通道温度的增长没有达到或超过相关定值时，也会引导燃机跳闸。
在启动过程中，燃机转速大于1500rpm且小于3000rpm时，如果叶片通道扩散度达到或超过98℃，会导致跳机，并且在跳闸产出中显示在升速过程中叶片通道温度扩散大（BP SPREAD XHI DURING ACCEL）.
2.1.2燃机正常运行时，叶片通道温度保护
2.1.2.1叶片通道温度报警
叶片通道温度的各个参数超过允许的定值时，会产生报警信号，提示运行人员，对其进行关注，保证机组的正常、稳定运行。
报警包括以下内容：
（1）当叶片温度任一测点是坏点时
（2）当转速大于3000rpm时，并且扩散度大于50.4℃时，DCS会显示叶片温度扩散度大报警(BP TEMP SPREAD HIGH)。
（3）叶片通道温度平均值的实际值大于设定值16.8℃时，DCS会发叶片通道偏差大报警（BP TEMP DIFFERENTIAL HIGH）。
（4）叶片通道温度平均值与最高值相关超过50.4℃时，会发叶片通道温度变化大报警。
2.1.2.2叶片通道温度自动减负荷
燃机自动减负荷是当机组出现问题或故障时，机组减小当前燃机的出力，使负荷降低，从而保护机组，使问题或故障不会进一步扩大。西门子SGT6-5000F燃机自动减负荷是当燃机出现减负荷条件时，负荷将自动开始减少，过了20秒，并且故障消失后，自动减负荷停止，并保持在当前负荷。叶片通道温度作为监视燃机燃烧室温度的一个重要参数，是燃机甩负荷的重要条件。
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叶片通道温度导致的自动减负荷包括以下几种：
（1）当逻辑里面判断同一支热电耦的两个温度测点都是坏点，DCS会产生报警。当同时有三支热电耦是坏点时，燃机自动减负荷，首出为3 支或以上叶片通道温度或排汽温度故障（3 OR MORE BP OR EXHAUST T/C’S FAILED）。
（2）当转速大于3000rpm时，并且扩散度大于61.6℃时，延时2秒，燃机会发生自动减负荷,首出为叶片通道温度扩散度高（BP TEMP SPREAD HIGH）。
（3）叶片通道温度平均值的实际值大于设定值33.6℃时，会触发叶片通道温度偏差大(BP TEMP DIFFERENTIAL HIGH)自动减负荷。
（4）叶片通道温度平均值与最高值相关超过50.4℃,并且延时12小时，会发出叶片通道温度变化高（BP TEMP VARIANCE HIGH）首出，开始自动减负荷。
（5）叶片通道温度平均值与最高值相关超过56℃时，延时2秒，会发自动减负荷，首出为叶片通道温度变化高（BP TEMP VARIANCE XHIGH）。
2.1.3叶片通道温度导致的甩负荷
甩负荷是指因为电力紧张，供电负荷超过了给你的指标，要求你将不重要的负荷停掉，将负荷减小到规定的目标。或是电厂内部的原因，供网出口断路器突然跳闸，发电机负荷突然掉到基本为零。燃机甩负荷是由于燃机运行时叶片通道温度或其它原因导致的发电机出口开关断开，机组甩掉所有负荷，并且机组保持全速空载运行。
（1）当转速大于3000rpm时，并且扩散度大于72.8℃时，延时2秒，会引起燃机甩负荷。
（2）叶片通道温度平均值与最高值相关超过61.6℃时，延时2秒，并且转速大于3000rpm,扩散度可用时，会触发甩负荷。
2.1.4叶片通道温度跳机保护
当机组由于某些不可预测的原因而偏离正常的运行参数时，保护系统应报警并指示故障的由来，以便运行人员及时分析故障的原因和排除故障。当燃气轮发电机组关键参数超过临界值或控制设备故障危及机组安全运行时，DCS保护系统在报警的同时通过切断燃料使机组跳闸。
当叶片通道扩散度高时，表明燃机各个燃烧室的温度最低值与平均值相差大，燃烧温度不均衡，会影响到机组的正常运行。
当转速大于3000rpm时，并且扩散度大于84℃时，燃机会发跳机信号，叶片通道温度扩散度大跳机（BP TEMP SPREAD HIGH）。
叶片通道温度平均值的实际值大于设定值一定温度时，也会引起机组的报警和动作。
叶片通道温度平均值的实际值大于设定值44.8℃时，DCS会发叶片通道偏差大导致跳机(BP TEMP DIFFERENTIAL HIGH)。
叶片通道温度变化大导致报警动作
叶片通道温度平均值与最高值相关超过72.8℃时，延时2秒，会触发跳机信号，叶片通道温度变化高（BP TEMP VARIANCE HIGH）。
当叶片通道温度最高值大于718.3℃时，延时1秒，会触发跳机指令，叶片通道温度最高值高（HIGHEST BP TEMP XHIGH）
3.结束语
西门子SGT6-5000F燃气轮机的叶片通道温度保护在机组的启动和正常运行中都在起作用，可以保护燃机的各燃烧室的温度差别大的时候，使燃机的故障不会进一步扩大。
此控制系统稳定且高效，在许多方面与其它厂商的燃气轮机的控制系统有相互印证借鉴之处，可为广大技术人员提供参考。
参考文献
［1］《Siemens Gas Turbine SGT6-5000F Application Overview》，西门子能源公司
［2］《Functional Logic description》，Philip Lopez，西门子能源公司，2011
【作者简介】田志刚，青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，职务：项目副调总。
姓名：刘敬亚，青岛华丰伟业电力科技工程有限公司，职务：技术中心专工。
论文作者:田志刚,刘敬亚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：叶片论文; 温度论文; 通道论文; 负荷论文; 平均值论文; 最高值论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第21期论文;