王明泉 左應(yīng)祥 周文洪

(1.中國(guó)石油西南油氣田公司阿姆河項(xiàng)目部，重慶 400021；2.中國(guó)石油西南油氣田公司重慶氣礦，重慶 400021)

某凈化氣外輸站于2009年12月14日開機(jī)運(yùn)行，站內(nèi)安裝的4臺(tái)美國(guó)SOLAR公司生產(chǎn)的T130燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的C453型離心式壓縮機(jī)時(shí)站內(nèi)的核心設(shè)備，機(jī)組投入運(yùn)行至今，沒有發(fā)生人身傷亡和設(shè)備損壞事故，從運(yùn)行數(shù)據(jù)及定檢情況來看，燃?xì)廨啓C(jī)及離心式壓縮機(jī)運(yùn)行狀況良好，截止2014年3月，4臺(tái)SO?LAR機(jī)組累計(jì)運(yùn)行41000多小時(shí)，累計(jì)輸送天然氣200多億立方米。壓縮機(jī)組的完好率保持在99%以上，4臺(tái)壓縮機(jī)組累計(jì)平均無停機(jī)故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）達(dá)到了18700多小時(shí)。

1 燃?xì)廨啓C(jī)工作原理

燃?xì)廨啓C(jī)是由高速旋轉(zhuǎn)的葉輪構(gòu)成，將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械功對(duì)外輸出的回轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械?？咳?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮升壓，壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合燃燒，成為高溫燃?xì)夂罅魅霚u輪機(jī)中膨脹做功，做功后的燃?xì)鈮毫抵链髿鈮毫ε湃氪髿庵小?/p>

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

2.1 燃?xì)廨啓C(jī)及壓縮機(jī)運(yùn)行性能穩(wěn)定

燃機(jī)輸出功率、PCD及T5溫度是分析燃機(jī)運(yùn)行性能的重要數(shù)據(jù)，通過理論與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，一方面可指導(dǎo)燃機(jī)維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容，另一方面通過進(jìn)一步分析可了解燃機(jī)部件的運(yùn)行情況，可給下步的維修計(jì)劃提供依據(jù)。在不同的負(fù)荷及大氣溫度條件下，燃機(jī)T5溫度穩(wěn)定，均沒有發(fā)生溫度值突變及超過設(shè)定點(diǎn)760℃，燃機(jī)運(yùn)行良好。

2.2 壓縮機(jī)組故障率低

凈化氣外輸站壓縮機(jī)組自2009年12月14日投入運(yùn)行至今，4臺(tái)T130燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的C453型離心式壓縮機(jī)累計(jì)運(yùn)行41000多小時(shí)，運(yùn)行至今機(jī)組出現(xiàn)的故障。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，4臺(tái)機(jī)組投運(yùn)至今，共發(fā)生了10次停機(jī)故障。經(jīng)分析由于新機(jī)組調(diào)試投運(yùn)后，機(jī)組處于磨合運(yùn)行，在磨合運(yùn)行期間受運(yùn)行環(huán)境，配件質(zhì)量，參數(shù)匹配，部件安裝等影響，在投運(yùn)后的1-2年故障發(fā)生率較高，過后機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，故障發(fā)生率明顯下降，有力的保障了正常生產(chǎn)。

2.3 能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)與加載

solar機(jī)組運(yùn)行控制與安全保護(hù)系統(tǒng)由機(jī)組順序控制系統(tǒng)、速度和震動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)以及監(jiān)視系統(tǒng)等組成。整套控制系統(tǒng)型號(hào)為ABControlLogix5000?？刂乒δ転闇囟缺O(jiān)測(cè)，速度監(jiān)測(cè)，報(bào)警及停機(jī)保護(hù)，啟動(dòng)允許監(jiān)測(cè)及順序控制，箱體增壓及排氣控制，潤(rùn)滑油系統(tǒng)控制，干氣密封監(jiān)測(cè)，工藝閥門位置控制，機(jī)組防喘控制，機(jī)組輸量控制等。燃?xì)獍l(fā)生器控制系統(tǒng)也采用ABControlLogix5000控制，控制功能為通過燃料供應(yīng)控制燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速；燃?xì)獍l(fā)生器啟動(dòng)、加載、卸載、停機(jī)順序控制。

2.4 完善的火災(zāi)及可燃?xì)怏w檢測(cè)安防設(shè)施

為防止機(jī)組運(yùn)行期間發(fā)生火災(zāi)爆炸等安全事故，solar機(jī)組安裝了火災(zāi)保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)燃機(jī)箱體內(nèi)的火災(zāi)與天然氣泄漏。每臺(tái)燃機(jī)箱體安裝有紫外線火災(zāi)監(jiān)測(cè)儀、可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)儀、溫度熱電阻，溫度開關(guān)等監(jiān)測(cè)儀表，溫度儀表與紫外線火災(zāi)監(jiān)測(cè)儀均監(jiān)測(cè)燃機(jī)箱體內(nèi)的火災(zāi)情況，一旦發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)保護(hù)系統(tǒng)觸發(fā)緊急停機(jī)并釋放CO2氣體，同時(shí)立即停止箱體通風(fēng)風(fēng)機(jī)，并關(guān)閉箱體進(jìn)排氣口擋板。

2.5 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)載荷分配運(yùn)行

壓縮機(jī)組載荷分配的目的是確保同組的所有機(jī)組均在相同的工況條件下，共同按照設(shè)定的目標(biāo)參數(shù)運(yùn)行，避免機(jī)組間出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定等現(xiàn)象。負(fù)荷分配自動(dòng)調(diào)節(jié)針對(duì)排氣壓力、流量、進(jìn)氣壓力3個(gè)參數(shù)為控制目標(biāo)，任何時(shí)候只有其中一種起作用。當(dāng)投入負(fù)荷分配后，主機(jī)按以上三種方式之一來自動(dòng)控制，而副機(jī)則跟隨主機(jī)的NGP聯(lián)動(dòng)。如果需要調(diào)整工況，只需調(diào)整主機(jī)的相應(yīng)設(shè)定值即可。

3 維護(hù)

3.1 燃機(jī)壓氣機(jī)定期清洗除垢

燃機(jī)軸流壓氣機(jī)葉片的結(jié)垢主要來源于空氣中的灰塵，通過迷宮密封進(jìn)入到軸流壓縮機(jī)中中的潤(rùn)滑油油霧及鐵銹。燃機(jī)壓氣機(jī)葉片結(jié)垢、生銹均將降低燃機(jī)功率輸出與增加燃料氣消耗。

3.2 確保機(jī)組的安全，嚴(yán)防火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生

Solar機(jī)組的安全保護(hù)設(shè)施比較完善，但由于燃機(jī)全部設(shè)備被封閉在1個(gè)箱體內(nèi)，如果潤(rùn)滑油及可燃?xì)怏w泄漏，極有可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。所以燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行期間箱體一直處于強(qiáng)制通風(fēng)狀態(tài)以置換箱體內(nèi)可能出現(xiàn)的可燃?xì)怏w，避免火災(zāi)與爆炸的發(fā)生。

3.3 定期保養(yǎng)，降低故障，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命

根據(jù)SOLAR機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)使用情況，該機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用穩(wěn)定好，故障率低，但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，高溫部件連續(xù)長(zhǎng)期工作，零部件出現(xiàn)磨損，部分備件使用壽命將達(dá)到使用期限等，增加了裝置的不穩(wěn)定因素和故障發(fā)生概率。做好每個(gè)系統(tǒng)的定期維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)降低機(jī)組故障及安全平穩(wěn)運(yùn)行起著重要的作用。

4 總結(jié)及建議

燃機(jī)的故障除工藝操作和冷熱循環(huán)等的影響外，更主要的是受各部件尤其是易損件的使用壽命影響，通過幾年燃機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況來看，部件損壞頻率由大到小依次為燃燒室、控制模塊、通風(fēng)濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)及供配電設(shè)備。因此在以后的生產(chǎn)運(yùn)行中須加強(qiáng)燃機(jī)的管理和維護(hù)，需要做到:①穩(wěn)定工藝操作，避免出現(xiàn)影響機(jī)組正常運(yùn)行的操作。②加強(qiáng)燃機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控及分析，定期進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行動(dòng)態(tài)分析，提高故障預(yù)測(cè)能力。③準(zhǔn)備足夠的零部件，根據(jù)使用壽命期限及時(shí)更換高溫部件及易損件，保證維護(hù)質(zhì)量。