m701f型机组空气入口过滤器差压大导致跳闸的原因分析及对策

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1、京丰电力技术论文M701F型机组空气入口过滤器差压大导致跳闸的原因分析及对策郭赞冷刘喜赵国权（北京京丰燃气发电有限责任公司）摘要：本文主要分析了我厂M701F燃气-蒸汽联合循环机组空气入口过滤器差压大导致跳闸的原因，并结合实际情况提出了相应的解决对策。关键词：M701F燃气轮机空滤器燃烧器1、前言我厂于2004年成套引进了日本三菱M701F350MW燃气-蒸汽联合循环发电机组，整套机组于2005年投产运行，主要担负着电网调峰的作用。燃气轮机发电机组具有系统简单、起停快、环境污染小、建设周期短、变负荷能力强等诸多优点。燃气轮机的性能和运行可靠性，与进入机组的空

2、气质量和清洁程度有密切的关系。因此为了保证机组高效率地可靠运行，必须配置良好的进气系统，对进入机组的空气进行过滤，滤掉其中的杂质。一个好的进气系统，应能在各种温度，湿度和污染的环境中，改善进入机组的空气质量，确保机组高效率可靠地运行。2、事件经过2010年3月14日#1燃机带供热运行，机组负荷365MW。9：56：57，主控室TCS发“燃机压气机入口空气滤网差压大”报警，10：08：07，发出“#19燃烧器HH2频段压力波动越限”报警；10：08：11；发出“#3、#18燃烧器HH2频段加速度越限”报警；10：08：12，发出“燃烧器压力波动大降负荷”信号；

3、10：08：13，又发出“#1、#2燃烧器HH2频段压力波动越限”报警；10：08：14，#1燃机因燃烧器压力波动大跳闸保护动作停机。3、进气系统系统简介燃气轮机入口空气系统包括一个空气入口过滤器和入口空气管道装置。空气入口过滤器上安装有差压变送器，以监视过滤器前后差压的变化趋势，设计入口空气流量为530m3/s。当差压升高至定值时，空气过滤器自动以反向脉冲空气进行清洗。入口空气管道上安装有一个静音装置。静音装置由一个长方形管道和数个噪音衰减控制板构成，可以衰减压气机产生的高频噪音。在压气机入口安装有入口可调导叶（IGV)，以改善机组启动性能。IGV在机组启

4、动和带负荷期间调节进入压气机的空气流量，使压气机达到最高循环效率，并可防止压气机喘振。（空气入口过滤器结构见图1）6京丰电力技术论文图14、原因分析（1）根据三菱公司设计，其燃烧器是通过调整燃料流量和空气流量来控制燃烧状态。其中，扩散燃烧（值班喷嘴）与预混合燃烧（主喷嘴）的燃料比通过值班燃料控制信号（PLCSO）进行控制；进入燃烧器的空气量通过燃烧器旁路阀（BYCSO）进行控制。为了抑制燃烧振动增加，保持燃烧器最佳连续运行状态，三菱公司设计了燃烧振动自动调整系统，由自动调整系统（A-CPFM）和燃烧振动检测传感器组成。燃烧振动检测传感器共24个，包括安装于#

5、1-#20燃烧器的压力波动检测传感器和分别安装于#3、#8、#13、#18燃烧器的加速度检测传感器。自动调整系统（A-CPFM）根据燃烧振动检测数据和燃机运行参数，对燃烧器稳定运行区域进行分析，并根据分析结果自动对PLCSO和BYCSO进行修正，从而实现燃烧调整优化。（2）#1燃机控制系统对燃烧器压力波动传感器和加速度传感器检测数据分为9个不同的频段进行分析，分别为LOW（15-40HZ）,MID(55-95HZ）,H1(95-170HZ）,H2(170-290HZ）,H3(290-500HZ）,HH1(500-2000HZ）,HH2(2000-2800HZ

6、）,HH3(2800-3800HZ）,HH4(4000-4750HZ）。在不同频段针对燃烧器压力波动传感器和加速度传感器，分别设置了调整、预报警、降负荷、跳闸限值，其中，调整功能由A-CPFM系统完成；预报警、降负荷、跳闸功能由燃机控制系统实现。当24个传感器中任意2个检测数值超过降负荷限值时，触发燃机降负荷；6京丰电力技术论文当24个传感器中任意2个检测数值超过跳闸限值时，燃烧器压力波动大跳闸保护动作。此次燃机跳闸即是由于#1、#2、#19压力波动传感器HH2频段检测数值均超过跳闸限值引起。（3）通过对燃机跳闸前后运行数据进行的分析，在燃烧器压力波动HH2

7、频段数值出现越限报警时，H1频段数值也出现异常升高（参见图2）。此外，由于3月14日降雪天气的影响，压气机入口空气滤网差压在原有基础上出现异常增大，最高达到1.6KPa。压气机入口空气滤网差压增大，说明进入燃机的空气流量减少。根据2009年12月燃烧调整试验报告，在空气流量减少的情况下，燃机运行区域非常接近燃烧器压力波动H1和HH2频段越限报警区域（参见图3）。因此，压气机入口空气滤网差压增大造成进入燃机的空气流量减少，改变了燃机正常运行时的燃烧工况，引起燃烧振动增大，导致燃机因燃烧器压力波动越限跳闸。图2图36京丰电力技术论文（4）燃机空气入口过滤器滤芯使

8、用情况（表1）及分析表1滤芯使用情况滤芯安装时间运行