燃气轮机起机点火故障分析探讨.pdf

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1、GMinPetmtenm&Chemic俚lIndHsl博燃气轮机起机点火故障分析探讨大庆油田公司天然气分公司油气加工六大队南压深冷站(黑龙江163001)王志明【摘要】以RusTON燃气轮机为研究对象，分析了其在起机过程中发生的几种点火故障的原因，并对该工况下的起机过程进行深入探讨，制订了相应调整措施，并通过长期的试验验证了理论依据，为今后的平稳起机提供了技术支持。【关键词】气体发生器(CT)动力透平(PT)点火燃调阀一，前言在大庆油田的天然气初加工装置中，有两套深冷装置的天然气增压离心压缩机动力由一台RUSToN燃气轮机提供。该燃气轮机是20世纪80

2、年代末与之配套的DEMAG离心压缩机从英国引进的，目前该机组已经运行逾20万h。机组控制系统升级后，由于原厂家技术封锁，对一些级别高的控制调节、参数设定修改不提供技术指导，在起机过程中频繁出现的点火故障，成为困扰装置起机的主要问题。下面就该燃气轮机点火系统和起机过程出现的故障进行分析探讨。二．燃气轮机的内部构造和基本工作原理1．燃气轮机的内部构造该燃气轮机主要由气体发生器(CT)和动力透平(PT)两部分组成，CT包括空气入口壳体、空气压缩机定子、空气压缩机转子、中间壳体、燃烧室、压缩机透平定子和压缩机透平转子；PT部分由透平定子和透平转子组成。2．基本

3、工作原理燃机工作过程中，空气经过由88个空气过滤器和风箱进入CT空气入口壳体，经过15级压缩后(330℃)，空气进入燃烧室与燃料气形成一定的浓度伽逸用棚簟Ⅵww．e蜘x．com2016年第10期配比进行燃烧，燃烧后的热烟气(680℃)经过渡段进入PT部分进行膨胀对外做功，驱动PT转子转动，PT转子与离心压缩机转子由联轴器联结，并带动压缩机转子转动。3．燃料气流程燃料气气源取自装置外输干气(装置起机前来自外输气管网)，经过燃料气压缩机增压及压力调节控制系统至1．85MPa后进入燃气轮机燃料气星阀系统，给燃机供气，如下图所示。正常运行过程中SOLll、SO

4、L470关闭，SOLl2、SOL5、SOLll0打开燃调阀，随负荷变化调节阀门开度。速至停止。常见点火故障有以下几种情况。1．不点火(33撑NOLIGHTUP)该故障有以下几点原因：1)点火控制回路故障。需要对点火控制回路插件、接线端子、供电、点火变压器及点火器等进行检查。一般都是控制回路硬件故障，经过更换后该故障排除。2)初始燃料气量提供不足，在点火位置未达到燃点，导致未点火，此时过渡段也没有温升。需要对燃调阀初始角度进行调整，提高燃调阀初始开度，以100—150个单位逐步开大燃调阀角度，直至点火成功。3)已点火，但过渡段温升速度在连续三次抽样检验未

5、达到20℃／s，系统停止。分析此原因为点火初始燃料气量较小，虽已点火成功，但是相对进入的空气量较多，燃烧产生的热量不足以保证多余空气与烟气的混合气体达到预定温度。基于此分析，采取对燃调阀初始角度进行调整，提高燃调阀初始开度，以30—50个单位逐步开大燃调阀角度，直至点火成功。2．点火流量错误(1985撑IGNITIONFLOWlNCORRECT)，系统停止燃调系统改造时，技术指导手册上给出该故障原因为：在达到点火转速时，系统检测燃料气调节阀后PTl81压力在0．28加．4lMPa，高于、低于这个范围，均会出现该报警并停机。但是经过百余次的现场调试，出现

6、该报警时，全部为初始燃料气量高，需要对燃调阀初始角度进行调整，降低燃调阀初始开度，以150—200个单位逐步减小燃调阀角度，直至点火成功，如果在调整过程中出现报警(33NOLIGHTuP)，需要按照不点火原因继续调整。3．透平起动故障(41撑STALLDETECTEDDURINGTURBINESTART)。系统停止点火成功之后，如果过渡段温度上升较快，在当cT转速3800“min左右时，丁M。x不能维持在小于550℃以内，系统会弹出4l{5f报警并停止运行。原因分析：点火成功后，随着CT转速的升高，达到约3800r，min时，过渡段空间内储蓄的高能烟气

7、量对外膨胀做功，驱动PT开始转动，rM。。上升到一个高点后随着PT的转动，开始下降，之后随着cT和PT的转速上升，负荷的增加，‰。。持续缓慢上升达到正常值(850一l000℃)。如果此时过渡段储蓄的高温烟气量石油／化I通用机械l渊、、GMiHPeHoleHm＆chemicnllHdHs

8、rvl不足，达不到驱动PT转动的能量，PT不转动，过渡段内的烟气不能迅速膨胀或者膨胀不足，就会导致过渡段内烟气温度上升过快。基于以上分析，要想提高过渡段高温烟气的总量，可以同步提高燃料气量供给和燃机点火转速，但是这两个参数的变化非线性关系，同时调整这两个参数，由于没有相

9、应的指导数据，提高燃机点火转速，空气的供给量会大量增加，导致燃气和空气的配比出现紊乱，所以采取