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1、燃气轮机常见仪表故障分析,张雪芹 油气加工六大队南压深冷站,摘 要：燃气轮机是南压深冷装置核心的动力设备，它运行的好坏决定了深冷装置的开工率。燃气轮机运行的安全可靠性在很大程度上取决于对机组的精心维护及出现故障后应及时、正确的排除。本文对燃气轮机在运行中出现的一些仪表故障进行了分析，探讨排除故障的方法，以求在以后的运行维护中提高燃气轮机的安全可靠性和排除故障的能力。,目录,一、南压深冷装置燃气轮机简介二、燃气轮机空气压缩机部位常见仪表故障分析三、燃气轮机燃料气供给系统常见仪表故障分析 四、燃气轮机其它常见仪表故障分析,一、南压深冷装置燃气轮机简介,空气压缩机,燃烧室,压缩机透平,动力透平,燃气
2、轮机是南压深冷装置核心的动力设备，由它驱动一台原料气三级增压的离心式压缩机。该燃机是由英国罗斯通（Ruston）公司制造，型号为：“TORNADO”（旋风式），是TB-5000系列的发展，属于7000系列，是双轴重型工业燃气轮机。深冷装置使用的燃气轮机是由空气压缩机、燃烧室、透平等主要部分组成。,一、南压深冷装置燃气轮机简介,燃气轮机采用开式等压循环。空气在环境温度和压力下通过过滤器被吸入压缩机。空气通过压缩机的15级转子叶片，空气的压力升高、速度增加，同时定子叶片使气体速度的增加转变为压力的增加，最终空气达到最大压力后离开压缩机。该高压空气流入燃料室，在燃烧室内，燃烧使气体达到最高温度值，及
3、最大的体积增加。热的燃气离开燃烧室进入压缩机透平，此时燃气的一部分热能和压力能用于驱动压缩机和辅助齿轮箱；另一部分继续流入动力透平，转变成有用功由输出轴输出。最后，燃气膨胀到常压，离开透平排入到大气中。在冬季，燃气的余热用于余热炉。,二、空气压缩机部位常见仪表故障分析,1、回流防喘振阀故障燃气轮机在启车过程中，容易发生空气压缩机喘振。主要原因是回流防喘振阀没有打开。防喘振阀未打开的原因，主要是以下三部分出现故障：（1）传动机构故障；（2）弹簧部分故障；（3）阀门闸板故障。本站属于第2种故障，南压深冷的燃气轮机已经使用了20余年，防喘振阀里面的弹簧严重老化，此阀为二十多年前的进口设备，现在没有配
4、件进行更换。因此，我们只有在启机过程中采取旁路放空的方法来防止空气压缩机发生喘振。具体做法是：在防喘振阀前引出一旁路管线并加一手动阀门，在启燃气轮机前将此阀打开，当CT转速达到7000rpm时，将此阀关阀，避免了燃气轮机在启机过程中发生喘振。,二、空气压缩机部位常见仪表故障分析,2、VGV反馈值与VGV需求值相差10%报警停机 为了对引擎的控制达到最佳，空气压缩机定子的前五排叶片安装的是可变几何形状定子叶片，这组叶片由一电动液压伺服系统控制，它的伺服执行机构的活塞借助于一个连杆和协调环使叶片组转过了+37度到-6度的角度，伺服执行机构的活塞又由安装在基座上的一电组件来定位。燃机操作画面上显示的
5、VGV反馈值/VGV需求值即为活塞行程值。电组件电流信号与活塞行程及可变定子叶片角度之间的关系如下：20mA输入=活塞全程（+37度）4mA输入=活塞回缩45mm（-6度）该故障发生的原因可能是：电组件中的VGV放大器卡RT09079不稳定，线性度不好。本站采取的办法是：检查VGV放大器卡RT09079，用毫安电流源给放大器卡的461和460引脚接420mA电流信号，重新进行零点及满度校准。,三、燃料气供给系统常见仪表故障分析,1、燃调阀泄漏1）内漏,当燃料气压力被证明充足后，控制程序开始内漏测试，SOL26（放空阀）关闭，延迟1.5秒后，如果在SOL25（控制阀）和SOL5（切断阀）之间的压
6、力开关ZT5（压力开关）处于有压力状态，则燃调阀存在内漏，系统发出161停车信息（GAS FUEL REG.OR PROVING VALVE LEAK ZT5 HIGH）。,Sol 11,Sol 12,PT3,PT2,ZT5,SOL 25,SOL 27,SOL 26,SOL 5,PT1,FVA,M,SOL7,可能渗漏阀门：SOL25，SOL7,三、燃料气供给系统常见仪表故障分析,1、燃调阀泄漏2）外漏,Sol 11,Sol 12,PT3,PT2,ZT5,SOL 25,SOL 27,SOL 26,SOL 5,PT1,FVA,M,SOL7,当内漏检测后，程序开始打开SOL27（压力校验阀）测试，对
7、SOL25和SOL5之间的管路进行10秒钟充压，然后经过2秒延迟，进行检测，此时如果PT3-PT2超过0.1MPa，系统发出163停车信息（GAS PRESSURE LEAK PT3-PT2 HIGH）。再经过10秒延迟，如果PT2压力下降超过10%，则系统发出165停车信息（GAS PRESSURE LEAK PT2 DROP10%）。,可能渗漏阀门：SOL25，SOL7，SOL5，SOL26及管路连接点。,三、燃料气供给系统常见仪表故障分析,2、燃料阀角度限制 燃料阀角度限制是控制系统通过计算环境温度、压缩机转速和最大温度，给出的五种保护条件（能量限制、温度限制、负载限制、熄火限制、启动限
8、制）下的燃料阀角度值，当燃机运行数据不正常时控制系统发出限制燃料阀角度的命令，实现保护大型机组的目的。下面是我们在维护过程中遇到过的几种限制情况。1）温度限制 在夏季由于环境温度高，燃气轮机容易出现温度限制，调速器状态由GOVERNOR（调速器）变为TEMPERATURE LIMIT（温度限制），其主要原因有以下几点：夏季气源足，一般深冷装置都满负荷运行，如不及时调整气量容易超负荷运行。高温天气下，燃气轮机各级温度升高，出口温度高，造成Tmax数值高。高温天气下，工艺系统空冷器效率下降，最高时各空冷器出口温度达到60，比设定值40高出很多，DEMAG压缩机级间涡流较大，负荷大。对于气体燃料 T
9、max计算公式如下：最大温度=过渡段16点平均温度压缩机出口平均值压缩机入口平均值 最大温度代表着燃机的处理能力，与负荷有着密切的联系，站队要求每天白天和夜间分别对装置入口气量进行调节，前提是燃机最大温度不超过1005，基本解决了温度限制问题。,2）能量限制 能量限制时，调速器状态由GOVERNOR（调速器）变为POWER LIMIT（能量限制），分析主要原因一是来气带液严重；另一种原因是燃调引导阀压差设定较低，当节流阀角度达到最大限制角度60 时，PT仍未达到设定值。第一种情况是在燃气轮机停车后，将来气带的液排放出来，启车后仍然可以正常运行。第二种情况时，将引导阀压差值重新调整到3.1bar
10、后，节流阀角度自动回到54，可以满足使用要求。,三、燃料气供给系统常见仪表故障分析,1、启动马达MCC1故障导致启动中断 故障发生的原因可能是：1）启动马达线圈过热；2）错误的启动马达故障信号；3）启动马达过流故障。针对前两个问题，我们采取的办法是：断开端子6F08S和6F01S,待温度降至允许最高温度极限时检查端子6F08S和6F01S的连接情况。若没有断路，调整工厂边界单元第21位处的数字输入插板。若是断路，检查线圈或不能工作的温度开关。针对第三个问题，我们采取的办法是：启动马达接线松动，导致马达线圈过热，对接线端子进行紧固。2、“过渡段温度偏差大”报警和停机 故障发生的原因可能是：1)热
11、电偶断路；2)燃烧咀堵塞或毁坏。针对这些问题，我们采取的办法是：1）检查温度监视器板面的故障指示。2）检查燃烧咀是否是堵塞或毁坏。,四、其它常见仪表故障分析,3、撬外来气截止阀不开导致停机 故障发生的原因可能是：1)撬外截止阀电磁阀SOL.12咔住；2）撬外截止阀咔住。针对这些问题，我们采取的办法是：1）检查电磁阀是否咔住如果必要可更换；2)检查截止阀是否咔住，如果必要可维修或更换。4、C.T出口端轴承温度高-TC24报警和停机 故障发生的原因可能是：1)润滑不充分；2）机械性损坏。针对这些问题，我们采取的办法是：1）检查润滑油供油量和供油压力；2）检查轴承磨损或磨损的迹象。5、“润滑油箱液位低-LS2A”报警和启动中断 故障发生的原因可能是：1）油位低；2）液位开关或回路故障。针对这些问题，应该采取的办法是：1）加油入油箱到规定的刻度。2）检查液位开关是在油位高于报警液位以上关闭。如果必要的话，更换开关。如果开关好用，检查线路的连续性。,敬请各位领导专家批评指正！谢谢！,
