摘 要：在天然氣發(fā)電企業(yè)，燃?xì)廨啓C(jī)是企業(yè)發(fā)電的必備設(shè)備。就目前來看，9E燃?xì)廨啓C(jī)具有較好的運(yùn)行性能，在發(fā)電企業(yè)得到了廣泛的運(yùn)用。但在實(shí)際工作中，9E燃?xì)廨啓C(jī)容易出現(xiàn)熄火轉(zhuǎn)速升高的問題，以至于給設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的影響。因此，文章在分析9E燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高原因的基礎(chǔ)上，通過分析設(shè)備停機(jī)程序和運(yùn)行參數(shù)對設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，然后得到了與設(shè)備運(yùn)行狀況相符合的操作參數(shù)，從而使設(shè)備熄火轉(zhuǎn)速升高的問題得到了解決。

關(guān)鍵詞：9E燃?xì)廨啓C(jī)；熄火轉(zhuǎn)速升高；原因分析；對策

引言

在企業(yè)發(fā)電的過程中，可以使用9E燃?xì)廨啓C(jī)配合余熱鍋爐與汽輪機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)電。但是隨著使用時(shí)間和運(yùn)行次數(shù)的增加，燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀況也必將發(fā)生改變。此時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的操作參數(shù)設(shè)置仍然沒能得到及時(shí)調(diào)整，設(shè)備就容易出現(xiàn)熄火轉(zhuǎn)速升高的問題，從而導(dǎo)致設(shè)備在臨界轉(zhuǎn)速熄火，繼而使設(shè)備使用壽命受到較大的影響。因此，燃?xì)廨啓C(jī)操作人員有必要對設(shè)備熄火轉(zhuǎn)速升高的原因和對策展開分析，從而更好地消除企業(yè)發(fā)電的安全隱患。

1 9E燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高原因分析

1.1 熄火轉(zhuǎn)速升高的現(xiàn)象描述

某天然氣發(fā)電企業(yè)利用PG9171E型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)電，但在設(shè)備投入一段時(shí)間后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在停機(jī)過程中轉(zhuǎn)速下降緩慢的問題。在這種情況下，燃?xì)廨啓C(jī)的熄火轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)出不斷升高的問題，以至于設(shè)備在熄火過程中將會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

1.2 熄火轉(zhuǎn)速升高的原因推測

根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速相對值計(jì)算公式可知，熄火轉(zhuǎn)速相對值=熄火轉(zhuǎn)速/額定轉(zhuǎn)速，其中的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。分析燃?xì)廨啓C(jī)正常停機(jī)過程可知，在機(jī)組解列之后，機(jī)組轉(zhuǎn)速會(huì)在燃料指令下迅速減小，然后燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速將會(huì)出現(xiàn)平滑下降現(xiàn)象。在這一過程中，燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速將迅速通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，然后達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的30%后熄火。但分析熄火轉(zhuǎn)速升高的燃?xì)廨啓C(jī)的停機(jī)過程可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備在每次停機(jī)時(shí)的熄火轉(zhuǎn)速相對值都會(huì)有所提升[1]。而在較高的轉(zhuǎn)速下，燃?xì)廨啓C(jī)將會(huì)熄火。但在臨界轉(zhuǎn)速下熄火停機(jī)，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生較大振動(dòng)，繼而導(dǎo)致設(shè)備遭受損傷。

根據(jù)操作人員的以往經(jīng)驗(yàn)可知，燃?xì)廨啓C(jī)之所以會(huì)出現(xiàn)熄火轉(zhuǎn)速升高的問題，與閥門特性改變與天然氣成分變化具有一定的關(guān)系。通過對比燃?xì)廨啓C(jī)大量停機(jī)曲線圖，并且對燃?xì)廨啓C(jī)的各參數(shù)設(shè)置進(jìn)行比較，操作人員認(rèn)為天然氣成分變化是導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高的主要原因。

1.3 熄火轉(zhuǎn)速升高的問題認(rèn)證

從設(shè)備控制邏輯上來看，在設(shè)備停機(jī)的過程中，設(shè)備最小燃料沖程（FSRMINN）將決定燃料沖程基準(zhǔn)（FSR）大小。而最小燃料沖程主要取決于天然氣燃料沖程的拐點(diǎn)轉(zhuǎn)速，這些拐點(diǎn)轉(zhuǎn)速取值則將取決于多個(gè)最小燃料沖程參數(shù)。所以，這些參數(shù)也將直接決定曲線的橫坐標(biāo)[2]。而各個(gè)拐點(diǎn)轉(zhuǎn)速的最小燃料沖程的相對參數(shù)取值，則將決定最小沖程曲線的縱坐標(biāo)。利用這兩組參數(shù)，就可以構(gòu)成停機(jī)過程的最小燃料沖程值相對燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速的曲線。只使用天然氣，最小燃料沖程參數(shù)取值就相對固定。所以，最小燃料沖程的相對參數(shù)取值將成為決定燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速下降曲線的關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)也是決定熄火轉(zhuǎn)速的參數(shù)。如果燃?xì)廨喸谕C(jī)過程中轉(zhuǎn)速很難下降，就說明天然氣燃料指令相對較高，所以還需要進(jìn)行最小燃料沖程相對參數(shù)取值的降低。

2 9E燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高問題的解決對策

2.1 解決方案制定

通過分析9E燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高原因可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)組在長時(shí)間運(yùn)行后，其閥門特性和天然氣成分都發(fā)生了一定的變化，所以設(shè)備最初設(shè)定的最小燃料沖程的相對參數(shù)取值已經(jīng)無法滿足設(shè)備目前的運(yùn)行需要。因此，還需要進(jìn)行這些參數(shù)的合理設(shè)定，才能夠確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。而從根本上來講，燃?xì)廨啓C(jī)的燃料沖程基準(zhǔn)是由啟動(dòng)FSR、溫控FSR、手動(dòng)FSR、加速FSR、轉(zhuǎn)速/負(fù)荷FSR和停機(jī)FSR決定的[3]。在進(jìn)行設(shè)備控制邏輯編程的過程中，這六個(gè)燃料沖程基準(zhǔn)將向設(shè)備燃料沖程基準(zhǔn)選擇門輸出，所以設(shè)備燃料沖程基準(zhǔn)就是其中的最小值。同時(shí)，在同一時(shí)刻，也只有系統(tǒng)燃料沖程基準(zhǔn)將通過最小選擇門進(jìn)入系統(tǒng)邏輯控制程序中。而燃?xì)廨喸谕C(jī)過程中轉(zhuǎn)速升高，就是因?yàn)橥C(jī)燃料沖程基準(zhǔn)過高。所以，在機(jī)組解列后，設(shè)備操作人員可以通過手動(dòng)進(jìn)行最終燃料沖程基準(zhǔn)的減小，從而使燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速平滑下降[4]。而通過反復(fù)試驗(yàn)，就可以得到理想的轉(zhuǎn)速曲線。此時(shí)，根據(jù)手動(dòng)輸入的燃料沖程基準(zhǔn)值，就能夠得到最小燃料沖程相對參數(shù)的取值，從而進(jìn)行系統(tǒng)操作參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)定。

2.2 解決效果驗(yàn)證

根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)修正得到的燃?xì)廨啓C(jī)操作參數(shù)，可以進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)程序的修改。完成設(shè)備程序修改后，可以對機(jī)組的前后運(yùn)行效果進(jìn)行驗(yàn)證。而通過對比可以發(fā)現(xiàn)，在程序修改之前，燃?xì)廨啓C(jī)解列后轉(zhuǎn)速下降十分緩慢。在較長的一段時(shí)間內(nèi)，燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速甚至沒有明顯的下降現(xiàn)象[5]。在設(shè)備解列8分鐘之后，燃?xì)廨啓C(jī)才自動(dòng)熄火。而此時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到了2030r/min，是額定轉(zhuǎn)速的67.7%。在熄火一瞬間，設(shè)備軸承最大振動(dòng)速度達(dá)12.7mm/s。在熄火后較長時(shí)間內(nèi)，設(shè)備軸承的最大振動(dòng)速度一直較高。在程序修改之后，燃?xì)廨啓C(jī)解列后轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了平滑下降現(xiàn)象。在設(shè)備轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速29.3%時(shí)，出現(xiàn)了設(shè)備熄火現(xiàn)象。此時(shí)測試設(shè)備的軸承振動(dòng)速度可以發(fā)現(xiàn)，軸承最大振動(dòng)速度為2.633mm/s。在設(shè)備通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，設(shè)備的軸承振動(dòng)雖然較大。但從整體上來看，設(shè)備的振動(dòng)得到了明顯改善。所以可以認(rèn)為，通過試驗(yàn)獲得的設(shè)備最小燃料沖程相對參數(shù)取值能夠符合設(shè)備的當(dāng)前狀況需求，因此可以確保設(shè)備在停機(jī)過程中的轉(zhuǎn)速平滑下降，并且使設(shè)備在達(dá)到熄火轉(zhuǎn)速后熄火。而在操作人員采取該種措施進(jìn)行企業(yè)其他幾臺燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高問題的處理后，均取得了較好的處理效果，所以使企業(yè)的燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高問題得到了完滿解決。

3 結(jié)束語

總而言之，對天然氣發(fā)電企業(yè)來講，燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將對企業(yè)的電網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。所以，燃?xì)廨啓C(jī)操作人員還要清楚了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行設(shè)備操作參數(shù)的適時(shí)調(diào)整，才能確保設(shè)備的健康、穩(wěn)定運(yùn)行。而從文章的研究來看，針對燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高的問題，操作人員可以采取調(diào)整設(shè)備最小燃料沖程相對參數(shù)的方式解決這一問題。因此，相信文章對9E燃?xì)廨啓C(jī)熄火轉(zhuǎn)速升高問題展開的分析，可以為相關(guān)工作的開展提供指導(dǎo)。

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