機(jī)組加載失敗原因分析

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1、RB211機(jī)組加載失敗的原因分析中國石油西氣東輸管道公司新疆管理處輪南壓氣站聶慧俊摘要：本文主要介紹了RR機(jī)組RB211燃機(jī)在啟動(dòng)期間出現(xiàn)的機(jī)組加載失敗的問題和檢查處理的思路。關(guān)鍵詞：加載失敗、VIGV、P30（壓氣機(jī)出口壓力）、壓力2011年1月30日凌晨1:20分左右，輪南壓氣站1#機(jī)組故障停機(jī)，在機(jī)組控制屏上報(bào)警顯示為GG滑油壓力控制閥差壓低冷停機(jī)，其他無任何異常報(bào)警，待機(jī)組停轉(zhuǎn)以后，我立即帶領(lǐng)站內(nèi)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)機(jī)組各個(gè)系統(tǒng)做了檢查，未發(fā)現(xiàn)任何異常，對(duì)GG滑油壓力控制閥差壓變送器整個(gè)回路的

2、接線進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)線路虛接，然后對(duì)差壓變送器的引壓管進(jìn)行了清吹，恢復(fù)接線后重新啟機(jī)，連續(xù)三次啟動(dòng)機(jī)組都在點(diǎn)火暖機(jī)后升速期間停機(jī)，停機(jī)報(bào)警為機(jī)組加載失敗，啟動(dòng)趨勢(shì)截圖如下：一、問題的發(fā)現(xiàn)在RB211燃?xì)獍l(fā)生器中，發(fā)動(dòng)機(jī)的升速、帶載主要基于兩方面：氣流控制和燃料氣控制：氣流控制主要依靠VIGV的角度改變和防喘放氣閥開關(guān)；在啟動(dòng)升速斜坡中，燃料氣是主要的升速動(dòng)力來源。經(jīng)過對(duì)機(jī)組停機(jī)故障現(xiàn)象的分析，以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)升速可能發(fā)生的失敗故障，可能有以下三方面的原因：二、故障的分析、查找燃?xì)獍l(fā)生器的升速主要基

3、于燃料氣的增加，燃料控制系統(tǒng)主要包括一個(gè)氣體燃料控制系統(tǒng)和一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)（DCS）（它包括控制轉(zhuǎn)速、溫度和壓力的必要程序）。燃料計(jì)量閥調(diào)節(jié)供入到噴嘴的燃料來維持燃?xì)獍l(fā)生器的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，它由一直流步進(jìn)電機(jī)作動(dòng)，根據(jù)從DCS來的信號(hào)調(diào)節(jié)燃料流量。1、升速期間燃料氣供應(yīng)不足在啟動(dòng)和機(jī)組運(yùn)行期間，DCS比較下列監(jiān)控值：⑴進(jìn)氣溫度⑵中壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速⑶高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速⑷動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速⑸高壓壓氣機(jī)第6級(jí)壓力⑹動(dòng)力渦輪進(jìn)口溫度發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將這些值與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)值比較，差值生成相應(yīng)的控制輸出信號(hào)，這些信號(hào)與所需的燃料

4、流量調(diào)節(jié)成比例。每個(gè)控制回路的輸出被輸送到一個(gè)低信號(hào)選擇器中，它選擇最低燃料流量信號(hào)并把它傳遞到液壓或電作動(dòng)器，調(diào)節(jié)氣體燃料閥的位置，并由此調(diào)節(jié)燃料流量。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，動(dòng)力渦輪調(diào)節(jié)器控制回路要求把最低燃料流量輸送到燃?xì)獍l(fā)生器中，這是主調(diào)節(jié)器。當(dāng)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載輸出需求增加而增加時(shí)，主調(diào)節(jié)器連同其他調(diào)節(jié)器把燃?xì)獍l(fā)生器的運(yùn)轉(zhuǎn)控制在安全極限之內(nèi)。在較低的燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速下（發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火升速前），氣流的穩(wěn)定性由VIGV機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)、1個(gè)HP3和2個(gè)低壓操縱閥門的放氣來保證。HP3和低壓操縱閥門由電磁閥控制

5、的HP3空氣控制，該電磁閥由控制系統(tǒng)操縱。當(dāng)啟動(dòng)過程結(jié)束，電磁閥門關(guān)閉時(shí)，其斷開操縱排氣閥門的HP3和1P空氣壓力，使放氣閥門關(guān)閉。當(dāng)電磁閥打開時(shí)，使得HP3空氣壓力從旁路到排氣閥門并且打開HP3和低壓操縱放氣閥門；放氣閥門均為機(jī)械式閥門，故未做拆解檢查。2、VIGV調(diào)節(jié)不到位可調(diào)進(jìn)氣導(dǎo)向葉片(VIGV)液壓系統(tǒng)由一個(gè)（MOOG）伺服閥門控制，該閥門受發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)控制。（MOOG）伺服閥作為溢流閥操作，控制液壓油從3個(gè)VIGV液壓作動(dòng)筒溢流流回油箱，以要求的方向移動(dòng)作動(dòng)筒。伺服閥收到電信號(hào)并按比例

6、改變溢流量，控制作動(dòng)筒內(nèi)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)VIGV作動(dòng)筒位置的控制。VIGV的角度變化控制壓氣機(jī)氣流，受無量綱參數(shù)NL/√T1控制，使用一個(gè)比例、微分、積分的算法（PID）對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理并定位伺服閥。作動(dòng)筒位置通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)傳感器（RVDT）進(jìn)行測(cè)量，偏差信號(hào)被輸送到PID控制器，以此作為PID的輸入，當(dāng)出現(xiàn)RVDT信號(hào)故障時(shí)自動(dòng)斷開。在機(jī)組啟動(dòng)期間，為防止在發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)器控制下燃料氣按照啟動(dòng)斜坡快速增加而出現(xiàn)富氣燃燒，設(shè)置了加速限制功能，使燃料增加的速率由壓氣機(jī)輸出壓力增加的速率來控制。當(dāng)需要

7、快速降低轉(zhuǎn)速來應(yīng)付負(fù)載突降時(shí)，可通過減速控制來避免因燃料供應(yīng)不足而引起的燃?xì)獍l(fā)生器熄火，這種減速控制是按照壓氣機(jī)出口壓力降低的速率來控制燃料流量減少的速率。3、P30壓力故障在以上分析的基礎(chǔ)上，我們首先對(duì)從點(diǎn)火到升速暖機(jī)期間的燃料氣壓力趨勢(shì)做了詳細(xì)檢查，并與機(jī)組成功啟動(dòng)時(shí)的燃料氣壓力做了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在機(jī)組升速期間燃調(diào)閥前的燃料氣供應(yīng)壓力正常，但是調(diào)節(jié)閥后燃料氣壓力在升速期間開度與正常的啟動(dòng)過程不同，在機(jī)組停機(jī)期間通過FT310連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)燃料氣調(diào)節(jié)閥整個(gè)行程做了測(cè)試，觀察其控制輸出和閥門的開

8、度反饋，數(shù)據(jù)基本一致，可確定燃料氣調(diào)節(jié)閥無故障；對(duì)燃料氣調(diào)節(jié)閥的測(cè)試完畢后，我們考慮是否由于氣質(zhì)問題，導(dǎo)致燃料氣調(diào)壓器調(diào)節(jié)不到位，于是安排站內(nèi)人員對(duì)燃調(diào)閥前的調(diào)壓閥進(jìn)行了的孔板所屬引壓管路進(jìn)行了拆卸清吹，未見明顯的水或輕烴堵塞引壓管；進(jìn)一步考慮是否在啟動(dòng)期間由于VIGV的調(diào)節(jié)不到位，導(dǎo)致機(jī)組空氣進(jìn)氣量不足，將可調(diào)導(dǎo)葉的角度反饋放入趨勢(shì)中與機(jī)組成功啟動(dòng)時(shí)的趨勢(shì)做詳細(xì)比對(duì)，未見明顯的異常。在控制程序中對(duì)VIGV做整個(gè)行程的測(cè)試，控制輸出和反饋的偏差在正常范圍內(nèi)，可認(rèn)定VI