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摘要:本文通过介绍COBERRA6562/RFBB36燃驱压缩机组在启机过程中出现的两种点火失败形式,分析了导致机组点火失败的原因,并提出了有效的解决办法,确保在紧急情况下机组能够正常启机。
关键词:燃驱压缩机;点火失败;原因
1燃驱压缩机组的启动
燃驱压缩机组启动前,先执行燃料气计量阀泄漏检测程序,在检测过程中,燃料气计量阀动作正常且不内漏方可通过检测程序;启动过程中,点火命令发出后,通过T455温度探头检测燃气发生器排气温度是否连续在6S内,每秒升高15℃以上,判断机组点火是否成功,否则就会发出点火失败报警。
2燃驱压缩机组点火失败的两种形式
近年来,西气东输南昌站3台COBERRA6562/RFBB36燃驱压缩机出现过多次点火失败故障。通常点火失败有两种形式:(1)完全不能点着火,T455温度无明显变化。(2)能点着火,维持几分钟后又熄火。
2.1完全不能点着火,T455温度无明显变化的原因及处理方法(1)点火参数设置不合理查看机组点火时间是否偏长(点火时间推荐值为3-5秒)。若时间偏长,则增加燃气发生器GG点火初始的燃料气供应量,以减少点火时间,初始燃料气供应量过多或过少都会导致机组点火失败。(2)点火系统故障点火系统由点火变压器、点火电缆、火花塞组成。当控制程序发出命令后,PLC输出24V,点火变压器将24V电压升至2500V,通过点火电缆送至火花塞,产生的脉冲式电火花对燃料气点火。当PLC输出电压较低、点火电缆绝缘不合格,或变压器故障等原因,可能会导致火花塞处电火花微弱,甚至无电火花,若机组的两个点火器都出现故障,燃机将无法点火。检查点火系统时,最便捷的办法是打开控制程序,强制点火器动作,若在箱体内听到清晰的高压脉冲放电的声音,点火系统完好,反之,点火系统有故障。
2.2能点着火,维持几分钟后又熄火原因及排除方法COBERRA6562/RFBB36燃驱压缩机能点着火,高压压气机转速GGNH需要在10s内由3000rpm升高到3500rpm,否则启机失败。由于燃气发生器由3000rpm上升到3500rpm过程中,主要由液压启动系统和GG燃气发生器产生轴功的共同作用,推动压气机旋转。因此,导致机组启机失败的主要原因也是由这两个系统引起的。
(1)液压启动系统故障液压起动机系统由泵单元、控制组件和起动机组成,其通过轴与燃气发生器的高压压气机相连。结合液压起动机系统的工作原理,初步判断故障发生的可能原因为:液压启动系统漏油;比例控制阀故障;液压泵故障。1)停止继续启机测试,现场仔细检查液压启动系统各部件、回路,确认无漏油现象。2)通过查看液压马达启机转速趋势判断液压泵本体是否工作正常。3)测试液压启动比例控制阀,液压马达转速受比例控制阀控制,机组PLC输出4-20mA电流信号,此控制信号经过比例控制阀放大输出为0-18V电压信号,并最终转换成高压油控制信号,通过与机组投产调试时比例控制阀整定曲线对比,判断比例控制阀是否零点漂移。对照比例控制阀出厂整定数据,采用Fluke754强制比例控制阀放大器输出4mA,现场测量端电压应为6.03V,实际测量6.03V,强制比例控制阀放大器输出14mA,现场比例阀端电压应为8.51V,实际测量8.51V,比例控制阀整定曲线与投产时曲线相同。考虑到压缩机效率发生变化,将比例控制阀曲线整体向上微小移动。再次启动3#压缩机,机组同样出现类似的故障导致启机失败,查看比例控制阀的开度,上一次启动时比例控制阀最大开度是80%,第二次启机时比例控制阀的最大开度是74%,因此,可以判断,提高比例控制阀的曲线,会导致比例控制阀的开度减小,达不到增大液压启动做功的能力。重新将比例控制阀曲线调至投产时比例控制阀整定曲线。
(2)GG燃烧天然气的能量不足1)天然气气质组份热值低。查看当日气质分析报告和以往启机成功时气质分析报告,无任何异常,排除天然气气质组份热值低的原因。2)空气气压低。南昌站地处平原,天气变化不大,启机时大气压为100.9kpa,基本属于标准大气压。因此也可以排除气压低的原因。3)天然气水露点高及温度或压力低。查看近日几天天然气的温度露点及压力,也未发现明显异常。4)压缩机效率降低。南昌站新增压缩机至今已投产运行五年,未开展过水洗作业。查看西气东输定远站的两台压缩机水洗记录,对比其压缩机在水洗前后的效率提升情况。通过定远站两台机组的7次水洗的记录分析。其中有4次水洗之后,压气机的效率得到了明显的改善。其中,7次水洗中有3次是机组4K保养时的水洗,定远站机组长期处于运行状态,水洗的自然周期时间相隔较近,压缩机性能的改善幅度有限。判断压缩机启机失败可能为机组长期未进行水洗,导致燃机效率降低引起。为了应急情况下启动压缩机,现场采用增加GG点火时天然气的供给量和机组NH从3000转每分钟到4500转每分钟供给能量的斜率的方法,将GasStartStepFuelFlow从2900KW提高到3300KW,GasStartFuelRate从120kw/s提高到140kw/s,再次启机成功。在水洗物资到达后,对3#机组进行水洗,将天然气供给量参数恢复原设定值,再次启机,机组启动成功。
3结语
COBERRA6562/RFBB36燃驱压缩机点火失败的情况很多,每一种情况又有多种原因,本文列举的这两种形式是南昌站机组最常见的故障。
参考文献:
[1]王晓宇.压缩机组故障预防与诊断研究[D].大连理工大学,2006.
[2]郭刚.西气东输管线天然气压缩机组的运行管理探讨[J].燃气轮机技术,2006,(03).
作者:石俊锋1;王博1;何凯云2 单位:1.中石油管道有限责任公司西气东输分公司合肥管理处,2.中石油管道有限责任公司西气东输分公司南昌管理处