#1机组启动过程中预混闭锁原因分析

钟永康

钟永康

（福建晋江天然气发电有限公司福建晋江362251）

摘要：本文分析了晋江天然气发电有限公司某次#1机组启动过程中预混闭锁故障的原因，为燃气轮机启动故障判断提供参考。

关键词：预混闭锁，VA13-2，清吹压比PPR，燃料积聚

1系统简介：

1.1在预混燃烧模式时，燃料清吹系统向扩散气体管路提供清吹空气，在扩散以及次先导预混燃烧模式时，燃料清吹系统向PM4气体管路提供清吹空气

1.2燃料清吹空气来自压气机排气AD-6接口

1.3目的：

1.3.1把未利用的气体燃料从气体管道吹出去，防止燃料气在管路中积聚

1.3.2保持气体管道是热的，以防在管道中形成凝结水

1.3.3保证一定的清吹压比以防止燃烧回流

2系统组成：

2.1扩散燃料气体清吹系统组成：

2.1.1清吹阀

系统装配有两个清吹阀(VA13-1,VA13-2)，其操作通过电磁阀(20PG-1&2)来执行。电磁阀使用常规的仪用空气来动作打开清吹阀。系统同样具有两个快速释放阀(VA36-1&2)释放来自于清吹阀的空气压力并关闭它们。两个清吹阀都装有限制开关(33PG-1,2,315&16)提供阀位信号给MKVI。在机组运行和气体不通过系统时清吹空气通过系统冷却扩散燃料气体供给系统。

2.1.2清吹释放阀

系统有一个清吹释放阀(V13-8)在清吹阀关闭时起排放作用。释放阀的打开和关闭通过电磁阀(20VG-2)。当两个清吹阀关闭时清吹释放阀释放停留在两阀之间的清吹空气。

2.1.3压力开关

压力开关(63PG-1A,1B,1C)安装在清吹阀管道之间提供两阀之间的压力给MKVI。

2.2PM-4燃料气体清吹系统组成：

2.1.1清吹阀

系统装配有两个清吹阀(VA13-5,VA13-6)，其操作通过电磁阀(20PG-5&6)来执行。电磁阀使用常规的仪用空气来动作打开清吹阀。系统同样具有两个快速释放阀(VA36-9&10)释放来自于清吹阀的空气压力并关闭它们。两个清吹阀都装有限制开关(33PG-9,10,11,12)提供阀位信号给MKVI。当透平运行在扩散和PM-1模式下,清吹空气通过系统去冷却PM-4燃料气体供给系统。

2.1.2清吹释放阀

系统有一个清吹释放阀(V13-13)在清吹阀关闭时起排放作用。释放阀的打开和关闭通过电磁阀(20VG-4)。当两个清吹阀关闭时清吹释放阀释放停留在两阀之间的清吹空气。

2.1.3压力开关

压力开关(63PG-3A,3B,3C)安装在清吹阀管道之间提供两阀之间的压力给MKVI。

3事件背景

3.105.06日#1机组启动过程中预混闭锁，燃烧模式由PM模式切回至PPM模式

4现象：

4.1#1机热态启动，08:00燃烧切换PPM切至PM模式

08:01:13MKVI报G1\L30PG2_2_ALMG1PPRBELOWMINLEVELDURINGSWEEP

08:01:14MKVI报G1\L30PG2_1_ALMG1PURGEVALVEBELOWMINPOSFORSWEEP/LIQUID

G1GASSIDEPURGEOPENSWITCHFAILURE

G1\L86M_LO_ALMPREMIXLOCKOUT

预混闭锁，燃烧模式由PM模式切回至PPM模式，D5清吹阀VA13-1开启时间34.7s，VA13-2开启时间39.6s。

4.208:28负荷降至180MW，燃机主复归升负荷，燃烧切换正常

4.3经查8:01预混闭锁时，VA13-2反馈值开至113%，指令一直维持50%,报“G1GASSIDEPURGEOPENSWITCHFAILURE”G1燃料清吹阀VA13-2开启开关故障

5逻辑判别：

5.1预混闭锁逻辑

08:00:26VA13-1给开指令，查曲线根据表格V13-1开45s后、60s前,08:01:13MKVI报G1\L30PG2_2_ALMG1PPRBELOWMINLEVELDURINGSWEEP，此时G1_PPR=0.9406<0.945，故报G1通道清吹压力低报警。08:01:14G1_PPR=0.938<0.94，故发G1\L86M_LO_ALMPREMIXLOCKOUT，预混闭锁。

（2）、V13-1开信号60s后，有清吹空气温度低PTG1＜115.5℃（240℉）信号保持15分钟后；清吹空气温度PTG1=166℃>115.5℃。

（3）、V13-1开信号60s后再过30s，VA13-2阀在最小或最大阀位。V13-1开信号至预混闭锁时间远未达到90s

5.2.4闭锁情况四：手动选择PPM基准模式。闭锁靶标在“OFF”位

6总结

燃烧预混闭锁的原因有很多，而此次导致预混闭锁的直接原因是G1清吹管道压力速率G1_PPR值下降到0.945kpa，触发了预混闭锁保护动作，这主要是因为VA13-2气动阀定位器异常导致阀门异常全开，引起G1清吹空气扰动造成。5月7日利用夜班停机机会，检修人员更换了VA13-2定位器后#1机启停机中燃烧切换均正常。

参考文献：

1、中国电力出版社《大型燃气-蒸汽联合循环发电技术丛书》设备及系统分册，2009年4月.

2、中国电力出版社《燃气轮机与燃气—蒸汽联合循环装置》2007年08月

3、福建晋江天然气发电有限公司《集控运行规程》2014年01月.

作者简介：

钟永康（1987年），男，出生于福建龙岩，2010年毕业于华北水利水电学院，热能与动力工程专业，毕业后至今从事9FA燃气蒸汽联合循环机组运行维护工作。