浅谈燃机旁路烟囱系统的调试

摘 要：以埃及奔赫项目9FA燃机旁路烟囱系统为依托，介绍了燃机旁路烟囱挡板系统各个功能块的作用、调试过程以及在调试中经常遇到的问题。

关键词：9FA；燃机；余热锅炉；挡板系统；液压系统；旁路烟囱；密封风系统

中图分类号：TM611 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 22-0000-01

埃及奔赫项目旁路烟囱是由美国克莱德贝格曼公司（CLYDE BERGEMANN）设计制造生产的。整个旁路分为：过渡段、挡板系统、膨胀节、烟囱、检修盲板、挡板液压系统、密封风系统等七大部分组成。整个旁路烟囱垂直高度约46M，旁路挡板重约10吨，因此为了能够输出较大的扭矩，旁路挡板采用挂板液压驱动装置取代电机驱动。为了能够更好的隔离余热锅炉，在旁路挡板出口处特设计了检修盲板。此盲板采用电动葫芦进行驱动。

一、旁路系统的作用

旁路挡板是燃机与余热锅炉的“隔离墙”，在余热锅炉或汽机系统出现故障时，此时可关闭挡板隔离，燃机仍能保持单循环运行。旁路系统有如下几大作用：（1）如果没有挡板系统的话，当余热锅炉或汽轮机发生故障需要紧急停机时，燃气发电机同时一起停机。突然甩掉全部电负荷，势必对电网负荷造成强烈冲击；（2）挡板系统可以提高燃机的利用率，同时也提升了整套机组联合循环设备的灵活性；（3）根据燃机的使用说明书，燃机要尽可能减少紧急停机事件的发生。紧急停机会对燃气轮机内部构件造成永久性不可逆的伤害，从而严重缩短了燃机的使用寿命和检修周期。旁路挡板的设置可以大大减少紧急停机事件的发生；（4）提高联合循环设备的安全性。电网机组的调峰幅度有严格的要求，调峰幅度超过50%基本负荷时，必须配置旁路挡板才能满足调峰要求；（5）当整个电站的燃料供应种类较多且燃料的燃烧品质较差时，会造成燃机运行期间附着物较多。因此燃机水洗周期频繁，水洗时高速盘车，在强风作用下，加速了余热锅炉内的冷却，造成余热锅炉蓄热大量损失。燃机重启时燃料消耗增加，整机经济效益变差。挡板系统的设置从根本上解决了这一问题。

二、旁路系统的调试过程

旁路系统调试的主要任务是：当旁路设备的安装工作结束以后，按照燃机旁路烟囱调试的相关规程、制造厂家技术要求，逐项进行各个设备的调整试验，以检验安装质量以及设备质量是否符合设计要求，并得出是否适宜投入正常运行的结论。旁路系统调试的主要内容是：审核校对图纸；静态检查所有安装工作的完整性；通电试验检查所有设备相互作用和相互关系；按照生产工艺的要求对电气设备进行空载和带负荷调整试验；核对各个热控设备保护动作值以及连锁试验；调整设备使其在正常工况下运行。其具体的调试过程如下：

（一）旁路系统的安装尺寸以及外观检查。检测项目有：进气室通道的安装尺寸（W=6500；H=6500）、余热锅炉出口的安装尺寸（W=6500；H=6500）、旁路烟囱出口的安装尺寸（W=6500；H=6500）、旁路挡板总高尺寸（H=9679）等等。

（二）旁路挡板的操作。在挡板运动过程中应记录以下数据：挡板开启时间、挡板关闭时间、挡板在开关过程中的最大液压值、液压油温度。通过以上参数与标准设计参数进行对比。如：设计挡板的开启时间应为：60秒；液压油最大出力为：2000psi；如果不符合设备运行的标准参数值，调试人员应当调整相应的调节阀门使其达到设计要求。

（三）测试验证密封风系统。这项工作主要是为了检验密封风在挡板水平和垂直状态等不同的工况下，各个设备能否按照设计的步序进行正常的动作。同时检测在不同工况时的密封风风压是否符合设计压力。如果密封风压力没有达到设计要求，那么调试人员要对整个挡板密封系统进行检测。如：（1）液压油密封风压力是否设定偏小；（2）机务密封铅垫片是否安装完整等等。

（四）控制系统的检测调试。控制系统的检测调试是整个旁路系统调试的核心步骤，主要包括以下七步：（1）物理检查。所有设备表面油漆防腐是否完整形、有无明显的液压油渗漏、所有的附件连接牢固、液压系统及附件上锁挂牌、所有电气接线完成且相应号头清晰完整；（2）液压测试。包括每个液压设备压力测试并做相应的记录；（3）设备校验检测。所有在线变送器的校验、所有表计校验。以上所有设备校验完毕后，必须附有相应设备的校验报告；（4）电气测量。HPU模块电流、密封风机1运行电流、密封风机2运行电流、液压油泵1运行电流、液压油泵2运行电流以及蓄能油泵运行电流是否负荷设计要求；（5）电气接口连接线检查。检查所有的盘柜内部配线是否连接正确、完好，盘柜外部接线的冷态回路需进行回路传动检查；（6）压力和温度测量。主要测量在满负荷下的系统压力和液压油回油温度是否负荷设计要求；（7）功能检测。1）HPU可以在就地，远控，检修三种状态工作；2）报警信号复位检测，如：油温高报警，油位低报警等；3）所有油泵、阀门以及风机均能在检修状态下操作；4）挡板在远方模式下能被完全操作；5）任何一个信号消失或故障，HPU系统能够准确的检测并报警；6）在就地状态下挡板能够自由动作并保持；7）挡板在水平或者垂直状态，密封风机能够开启运行；（8）紧急关指令检测：1）当DCS紧急关信号发出后，挡板必须在20秒内完全关闭。2）在失去AC400V电源时挡板系统紧急关；（9）检查PLC逻辑功能是否满足设计要求。

三、调试过程问题分析

在调试过程中难免会遇到一些问题，在此主要介绍两种常见问题的分析方法，以供借鉴参考。

（一）密封风机频繁切换：由于密封风差压低所以密封风机频繁自动切换启动，从而给设备的长期稳定运行带来危害。分析原因：（1）首先检查机务挡板的密封垫片是否安装完整；（2）检查风机出口的压力表，看风机是否出力充分，如果风机出力不够，考虑风机入口滤网太脏，影响了吸风效果；（3）检查密封风差压开关仪表管是否有堵塞或漏风现象。

（二）挡板在开启和关闭过程中出现串动现象，串动现象即为挡板在运动过程中不能够平稳运行，而是从一个位置到另一个位置移动时忽快忽慢，从而使整个挡板系统发生振动。分析原因：（1）液压伸缩臂内进入空气，使液压油出力不均匀；（2）控制伸缩液压臂的电磁阀发生堵塞，使液压油供给不充分。主要原因是调试初期液压油滤油不彻底有渣滓残留。

参考文献：

[1]克莱德贝格曼（美国）.9FA燃机旁路系统安装运行维护说明书[M].

[2]王平，刘复.PLC自动控制系统可靠性研究[J].电气传动.