燃气轮机系统

2024-10-24

燃气轮机系统(精选12篇)

燃气轮机系统 篇1

摘要:阐述9E燃气轮机危险气体监测系统故障原因。对于燃料为天然气的机组, 燃气轮机危险气体探测系统是一个非常重要的保护系统。天然气无色无味, 若不利用专业监测仪器, 很难发现泄漏气体;同时天然气易燃易爆, 为不造成人身伤害和设备损失, 燃气轮机机组配置了天然气探测系统, 保证天然气管道及法兰存在泄漏会被及时发现, 并作必要的控制保护处理。

关键词:燃气轮机,气体泄漏,监测系统,故障分析

0前言

大唐苏州热电厂装机容量为2×200 MW级的燃机-蒸汽联合循环机组, 采用南京汽轮机厂生产的PG9171E型燃机。9E燃气轮机是一个重载、单轴的快装式机组, 其工作原理是通过轴流式压气机从外界将空气吸入机器中, 并且进行空气增压, 同时, 空气的温度也会进行相应升高, 使得燃烧室内的压缩空气和天然气混合燃烧。最新的9E燃机采用DLN1.0燃烧系统, 共有3组燃料环管及喷嘴。较多的燃料管路、法兰使得天然气存在泄漏可能, 因此配备危险气体监测系统十分必要。机组投产以来, 燃机危险气体监测系统使用过程中, 危险气体探头数次出现故障。

1 燃机危险气体探头的配置

9E燃气-蒸汽联合循环机组配有一套危险气体监测系统, 由Honeywell生产制造, 就地元件安装位置共计分为3个区域, 即DLN小室通风道内、轮机间冷却风机入口和轮机间透平下部, 每个区域配有3个检测探头, 用于天然气检测和机组保护。

2 危险气体监测系统工作原理

危险气体探头采用催化式传感器, 激励电压为DC 24 V。催化式传感器为核心的惠斯通电桥, 由测量元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂, 用于检测的气敏元件根据催化燃烧效应原理工作, 遇到可燃气体时, 可燃气体在有催化剂的电桥上无焰燃烧, 桥臂的电阻值因温度增加而增加。检测元件电阻值增加引起桥路输出电压变化, 该电压变化量随着气体浓度增大而增大;补偿元件起参比以及温度补偿作用。危险气体浓度测量值由LEL的百分比表示, LEL即最低爆炸极限, 通常用在空气或其他氧化剂中含有可燃气体的百分比数表示。危险气体检测探头产生的电压信号传送到危险气体检测系统卡件形成并转化为测量显示值, 在卡件内进行逻辑运算, 然后将逻辑判断值传送至燃机控制系统, 进行燃机的危险气体保护系统的运算。

3 危险气体监测系统保护逻辑

危险气体保护盘需要与燃机Mark VIe控制系统结合, 才能对机组安全运行构成完整保护。危险气体保护盘起到实时监测的作用;Mark VIe控制系统则在监测到天然气泄漏时紧急停机。通常危险气体探头设有高一报警值和高二报警值。高一值为5%LEL, 高二值为8%LEL。每个区域3个危险气体探头为一组, 3个区域的危险气体保护逻辑一致, 具体内容如下。

(1) 同一组内, 任意两个危险气体探头发高高报警则机组跳闸。

(2) 同一组内, 任一危险气体探头高高报警且另一个探头故障报警, 则机组延时5 s跳闸。

(3) 同一组内, 任意两个危险气体探头故障报警且第三个探头高报警则机组延时5 s跳闸。

(4) 同一组内, 任意两个危险气体探头故障, 延时5 s自动停机。

(5) 同一组内, 任意一个危险气体探头故障加一个探头高报警延时5 s自动停机。

当燃机控制盘接受到相关信号, 经逻辑判断发出跳闸信号后, 燃机会立刻关断燃料截止阀、燃料速比阀、一二三级燃料控制阀;打开放散阀。

4 燃机运行中危险气体保护系统常见故障

4.1 危险气体检测探头灵敏度下降

在危险气体检测系统定期校验过程中发现风道内有探头通标气时的测量值远远达不到标气标准值, 且响应速度减慢。通过比较和分析发现, 风道内有细微的灰尘颗粒长期吹向探头, 其中部分细小灰尘进入探头内部堵塞探头造成测量不灵敏。

4.2 危险气体探头故障或误报警

运行中危险气体检测系统某个探头发生故障报警, 分为两种: (1) 测量值往正方向上超过量程的故障 (ER80) ; (2) 测量值在负方向上超过量程的故障 (ER81) , 比如测量值超过-2.5%LEL。根据说明书, 危险气体探头的工作极限温度为150℃, 但是在120℃以上的高温环境中不能长期运行, 轮机间冷却风扇入口处的危险气体探头由于长期处于高温下 (120℃左右) , 影响了测量元件使用寿命, 测量值经常会在运行中发生大测量值偏移乃至于故障报警。

4.3 危险气体检测探头零点漂移

在温度相对较高的区域的危险气体探头极易发生零点漂移现象, 经过分析发现, 在高温环境中的危险气体探头较易发生信号干扰。另外, 如果对危险气体探头维护不及时, 未定期校验, 或是对超出寿命的探头超期使用等情况, 或危险气体探头附近电信号干扰强都容易造成危险期探头的零点漂移。

某电厂1号联合循环机组正常运行期间, 1号燃机发“L45HT4H-ALM危险气体浓度高”报警, 发“L45HGDSD危险气体检测装置故障, 自动停机”信号。1号燃机开始自动减负荷到零, 自动解列停机。技术人员现场检查发现, 45HT4 (危险气体监测探头设备编号) 探头运行中发出“45HT4H”高报警, 45HT5探头运行中发出故障信号, 45HT4, 45HT5探头运行中相继发出高报警和故障信号, 满足燃机减负荷停机条件, 是本次机组解列的直接原因。技术人员在进一步检查中发现, 45HT6探头在检查过程中也发出故障信号, 说明3个探头工作中遇到相同问题。经查明是由于1号燃机2瓦冷却密封排油烟管道与燃烧室支撑缸结合面有压气机排气泄漏, 温度高达377℃, 导致轮机间运行中温度超出危险气体探头允许工作环境温度 (允许值为-55~150℃) , 轮机间内温度测点最高达170℃, 从而发生轮机间冷却风扇入口的危险气体探头相继故障, 引起燃机自动停机。而发生故障的3个危险气体探头投入使用均不足1个月。

5 提高危险气体探头可靠性和使用寿命的方法

5.1 监测探头安装的注意事项

(1) 危险气体探头必须安装在爆炸性混合物最容易积累的地方, 保证测量的真实性和准确性。

(2) 为使危险气体探头运行正常, 安装位置周围应保持一定的空间, 宜留有≥0.3 m的净空区。

(3) 危险气体探头必须安装在无冲击、无振动、无磁场干扰的场所。

(4) 危险气体探头和相对应的接线盒必须接地良好, 消除周围用电设备的电信号干扰。

(5) 被测气体中甲烷比空气密度低, 因此危险气体探头必须安装在被测设备 (法兰) 的上方。

(6) 由于长期处于高温区域会影响危险气体探头寿命, 可适当更改轮机间冷却风扇入口处的3个危险气体探头位置。在两台风机的风道中增加联通管, 并将危险气体探头安装在联通管内, 以降低危险气体探头工作的环境温度。

5.2 监测探头的定期维护

危险气体探头一般情况下能够连续工作1~2年, 但是定期对探头进行校验仍然非常必要, 根据制造商建议每90天应对探头校验一次, 并对探头的滤网进行清理。此外, 当校验过程中, 探头测量值与标气值偏差较大时, 应及时更换探头, 且更换新的危险气体探头和卡件后, 在其投运前必须重新校验。值得注意的是, 当探头发生过超限报警或者长期暴露在高浓度的天然气下后必须对其重新校验, 这是为了防止探头中毒而降低应有的灵敏度。

5.3 完善设备检修台账的必要性

由于危险气体探头需要周期性更换, 完善设备台账就显得非常重要。且在台账中需要详细记录校验数据、周期, 探头更换日期等, 以便做好危险气体探头的劣化趋势分析, 及时进行更换。

6 提高Mark VIe控制系统中危险气体保护可靠性的建议

由于轮机间冷却风扇入口的3个危险气体探头长期处于高温区域, 易发生漂移和故障, 很容易造成保护的误动, 建议取消该组探头的自动停机逻辑, 保留跳闸保护逻辑;其余两个区域可以根据实际情况对保护逻辑进行修改。

7 结语

燃机危险气体保护系统是保证机组安全运行的重要一环, 在正常生产过程中极易发生探头故障的现象。要消除这些故障现象, 检修人员必须熟悉和了解危险气体探头的工作原理和常见故障, 才能够更加及时的解决问题, 使得机组能够更加稳定的运行。

燃气轮机系统 篇2

分析了分布式网络系统及燃气轮机性能测试系统的结构特点,描述了基于系统级、子系统级和工作站级的`分布式测试系统的3级结构模型.

作 者:梅繁 刘国库 王淑云 MEI Fan LIU Guo-ku WANG Shu-yun 作者单位:梅繁,MEI Fan(沈阳发动机设计研究所,沈阳,110015)

刘国库,LIU Guo-ku(海军驻沈阳地区导弹专业军事代表室,沈阳,110015)

王淑云,WANG Shu-yun(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳,110043)

燃气轮机系统 篇3

【关键词】燃气轮机;进气清洁度;危害分析;保障措施

0.引言

燃气轮机以空气及燃气为工质,它的进口空气质量和纯净度是提高燃气轮机性能和可靠性的前提。当进口空气滤网因污脏或冬季结霜而堵塞时,进气压力损失将显著增大。进气压力降低后,在保持燃气轮机循环最高压力(即压气机出口压力)不变时,压气机的比功必须增加,这时出力将更多地消耗于带动压气机,导致燃气轮机的功率和效率降低。另外,进口压力降低会使空气的比容增加,空气质量流量减少,也将导致机组输出功率的降低。因此进气压力降低会从两方面引起燃气轮机输出功率的降低,进气过滤系统对燃气轮机电厂的经济性有较大影响。

1.压气机进气系统运行中存在问题

1.1压气机入口滤网污染

随着运行时间的增加,压气机入口滤网污染情况逐渐加重,特别是在梅雨季节及农忙季节时,压气机入口滤网前后压差会迅速增大,影响了机组发电功率及安全。由于入口滤网堵塞,使进入压气机的空气量减少,参与燃烧做功的燃料量也就相应下降,燃气轮机的排烟量也对应降低,余热锅炉的热负荷降低,汽轮机输出功率下降,最终导致整个燃气-蒸汽联合循环机组热效率降低,热耗增加,机组发电功率减少。

压气机滤芯分上、中、中下及下层(共四层),每层的滤芯168个,共计672个滤芯。每层滤芯的污染程度不同。通过近年检查并更换滤芯情况来看,靠近下层及中下层的滤芯容易污染,上层及中层比较清洁。

1.2压气机进气喇叭口及压气机叶片污染

压气机入口滤网压差增大过程中,滤网后的整个进气流道也存在着污染,压气机进气喇叭口、IGV及压气机各级叶片上的污垢有逐渐增多趋势。压气机叶片结垢后,各级间压缩比逐渐降低,压气机效率缓慢下降。污染物还加大了对叶片的化学及机械腐蚀,影响了压气机叶片的安全。对压气机进气喇叭口及部分叶片垢样检查后发现,其主要成分为黑灰及黏泥,通过擦拭及清洗能够去除。

1.3燃气轮机热通道部件高温烧蚀

随着压气机运行时间增长,入口滤芯过滤杂质及水分的效果变差,使得进入压气机入口的空气品质不断下降,空气中不同直径的固体颗粒物穿过压气机滤芯进入压气机及燃气轮机热通道部件中,致使燃烧室内火焰筒及过渡段壁面冷却风孔局部堵塞,冷却风量不足,过渡段表面涂层烧蚀,火焰筒烧变形甚至烧穿、报废,甚至热通道中部分透平动、静叶表面冷却风孔堵塞,使得高温部件表面冷却风量不足,轮间温度不断上升至报警值,长时间高温运行后动、静叶高温材料表面涂层烧坏,进而影响到叶片本身材料,使其产生烧蚀现象,严重影响机组安全运行。有些热部件被迫提前更换,并转入检修,影响了电厂检修周期,并进一步影响企业的经济效益。

1.4燃气轮机效率及压气机效率下降

压气机的热通道部件具有一定使用寿命,随着运行小时数增加,设备出现疲劳老化现象,燃气轮机输出功率也不断下降,压气机污染明显,效率不断下降。简单估算,压气机在基本负荷下每年运行3500h,在大修前压气机效率每年下降约。

2.压气机空气系统清洁优化

2.1定期清扫压气机喇叭口及IGV

进气道及IGV叶片污染,会减少压气机进气的通流截面面积,减少压气机空气流量,因此应利用停机机会,对压气机进气喇叭口框架进行清扫,并用水清洗后擦拭干净;全开IGV至88°,清洗、擦拭IGV叶片前几级,减少沉积物在叶片上的堆积及叶片腐蚀。清扫周期可根据实际情况而定,一般可考虑15—20天作为一个清扫周期。

2.2定期更换压气机滤芯

压气机滤芯在投产运行2500h后由于滤芯压差过大并影响机组负荷,被迫提前进行更换。通过对失效的压气机滤芯进行分析,判断为煤粉及水分过多吸附在滤纸表面,造成滤纸过快板结。一般情况下,停机后应对压气机入口小室各层滤芯进行检查,发现破损点及时更换,避免异物进入后面空气流道,影响机组安全。随着运行小时数的增加,压气机入口滤网压差逐渐增大到1.5kPa以上时,利用停机先更换下层及中下层滤芯;而后当压气机滤网压差再次增大到1.5kPa以上时,则应更换上层及中层滤芯。综合考虑设备安全及经济性,一般滤芯使用期在3500h进行更换是比较合理的。滤芯壓差的监视应作为压气机滤芯维护的重要检查项目。

2.3定期进行压气机水洗

压气机可进行离线水洗(停机清洗)及在线水洗(机组运行中)。GE公司推荐在机组功率下降3%左右时进行离线水洗比较合适。通过离线水洗,可迅速提升压气机运行效率,并带动联合循环机组整体效益提高。

压气机清洗液通常采用GE公司提供的专用水洗液,略呈碱性,不会对叶片造成化学腐蚀。

一般情况下,压气机运行400 ̄600h后每次水洗60—70遍;若运行时间超过1000h,则每次水洗应反复冲洗130遍左右。水洗过程中需检测压气机内水质情况,在电导率合格及清洗水中无混浊及污垢情况后,即可停止压气机水洗,然后提升压气机转速至清吹转速(698r/min),进行压气机甩干,避免水洗液沉积在压气机及热通道部件内造成局部化学腐蚀。当然水洗间隔也可根据机组实际输出功率下降情况及检修情况综合考虑。至于压气机在线水洗,由于存在一定风险,对热通道部件的损伤程度尚无法评估,目前国内9F级燃气轮机电厂一般不采用在线水洗方式。

3.结语

压气机进气系统清洁优化后,提高压气机滤芯使用寿命20%以上,延长了滤芯更换周期,节省了材料消耗。同时,经过压气机进口空气系统优化,大幅改善了进入压气机及热通道的空气质量,减少了粉尘及颗粒杂质对叶片的腐蚀。延长滤芯及叶片使用寿命无疑改善了企业的经营状况,降低了检修维护成本,提升了企业在市场中的竞争力。

【参考文献】

[1]俞立凡,方炜.9FA燃气轮机进气过滤系统的运行及改进[J].浙江电力,2007,(06).

[2]黄志慧,崔耀欣.SGT5-2000E(LC)IGCC燃气轮机结构介绍[J].热力透平,2009,(02).

[3]胡东.降低燃机进气温度对燃气轮机出力的影响[J].科技创新导报,2009,(25).

[4]余涛,张翠珍.燃气轮机进气冷却技术浅析[J].制冷学报,2006,(04).

燃气轮机系统 篇4

长期以来, 我国一次能源储备中煤炭最为丰富, 石油和天然气相对较少, 因此, 我国电力行业以传统火电为主, 传统的能源的结构特点是大型化, 集中化, 输配电比较复杂, 可靠性弱, 适应性不强[1], 煤炭和石油在燃烧过程中产生氮氧化合物, 碳氧化合物, 而天然气在燃烧过程中很少产生这些物质。随着《能源发展“十二五”规划》, 分布式能源被提出, 天然气冷热电联产得到了大力的发展[2]. 鉴于此, 国内外许多学者对冷热电联产系统有了大量的研究。目前, 对CCHP系统评价指标比较单一, 基本以单一的评价指标评价联产系统, 但是对不同指标差异性分析比较少, 冯志兵等人对几种评价指标做了比较详细的比较[3]。

在以上基础上, 以南方某地区某燃气轮机冷热电联产系统为依托, 综合考虑一次能源节约率, 二氧化碳减排率, 费用节约率等因素, 选取该南方地区某时刻的冷, 热, 电负荷, 计算在多目标指标下, 以电定热[1]和以热定电两种运行方式下的多目标指标PCA, 比较得出该时刻针对该地区的最优运行策略。

1 燃气轮机冷热电联产系统基本原理

燃气轮机冷热电三联供系统主要包括燃气轮机, 带补燃的余热锅炉, 溴化锂制冷机组, 热交换设备。燃气轮机冷热电联产系统的原理如图1 所示[4]。

天然气在燃气轮机燃烧室中燃烧, 燃气进入透平做工, 带动发电机发电, 电量提供用户电负荷。做工后的高温蒸汽进入余热锅炉加热锅炉给水, 从而产生饱和蒸汽。饱和蒸汽一方面通过热点换设备向用户供热, 满足用户热负荷, 另一方面驱动溴化锂吸收式制冷机制冷, 满足用户冷负荷。冷凝水返回余热锅炉继续吸收。整个系统中发电机发电满足用户电负荷, 不够的通过电网购买, 余热锅炉的高温蒸汽不够满足用户冷热负荷的, 通过对余热锅炉补燃来满足。

2 冷热电分产系统原理

冷热电分产系统由燃气锅炉, 热交换设备, 离心式制冷机组成, 系统流程图如图2 所示。

用户所需要的冷负荷由离心式制冷机提供, 离心式制冷机消耗的电量和满足用户电负荷的电量由电网提供。用户所需热负荷由燃气轮机通过燃烧天然气, 再通过热交换设备提供。

3 联产系统和分产系统设备数学模型及优化模型建立

在传统的分产系统的基础上, 多目标指标模型下, 比较冷热电联产系统相对于分产系统的优劣。本文选取夏季典型日某一时间段内, 南方某地区的冷热电负荷。通过模型建立, 求出“以电定热”和“以热定电”两种运行策略的多目标值PCA, 比较两种运行方式的PCA的大小以确定该时间段的最优运行策略。

本文中联产系统和分产系统模型中设计的设备性能参数见表1 和表2。

3.1 联产系统设备数学模型的建立

3.1.1 燃气轮机的发电功率和余热量与燃料量成正比关系[5]

式 (1) 中E指燃气轮机实际发电功率, Kw; Q是燃气轮机排气可利用热量, k W; F是输入燃气轮机的天然气热量, k W;Emax 0指设计工况下, 燃气轮机的额定发电功率, k W;Emax, Emin指燃气轮机实际最大, 最小发电功率k W; t0设计工况温度, t0=15℃, t1实际环境温度;a, b, c, d, e是与燃气轮机容量以及工况有关的系数。

3.1.2 补燃余热锅炉数学模型

余热锅炉补燃供热量与余热锅炉补燃消耗的热量成正比关系[6]

在式 (2) 中Q指余热锅炉补燃供热量, k Wh;Fsf余热锅炉补燃的燃料热量, k Wh;ηHR, 余热实际运行热效率;ηHR0, 余热锅炉额定热效率, 取0.8; βHR余热锅炉的负荷率。

3.1.3 溴化锂吸收式制冷机组数学模型

溴化锂吸收式制冷机的制冷量与制冷所需的热量成正比关系[7]

式 (3) 中Qc指制冷机的制冷量, k Wh;QR指制冷机制冷所需热量, k Wh;COP指制冷机实际运行参数

3.2 分产系统数学模型的建立

3.2.1 燃气锅炉数学模型

燃气锅炉的供热量和燃气锅炉的消耗的燃料热量成正比

式 (4) 中:Qa指燃气锅炉供热量, k Wh;Fa指燃气锅炉消耗的天然气热量, k Wh;ηgb燃气锅炉的运行热效率, 取0.8;

3.2.2 离心式制冷机数学模型

离心式制冷机的制冷量和离心式制冷机制冷所需要的电量成正比关系

式 (5) 中:Qc离心式制冷机的制冷量, k Wh;Ec离心式制冷机制冷消耗的电量, k Wh;COPc离心式制冷机实际运行性能系数, 取4.0。

3.3 系统目标函数的确定

本文主要将一次能源节约率P, 二氧化碳减排率C, 费用节约率A三个指标综合起来作为评价指标。

3.3.1 一次能源节约率

本文中将系统购电量和燃料量折合成一次能源。一次能源节约率 (P) 只满足相同的冷热电负荷情况下, 联产系统相对于分产系统的一次能源节约量与分产系统的一次能源消耗量的比值。其中电网输电效率取0.92, 电厂平均供电效率取0.377。

3.3.2 二氧化碳减排率

二氧化碳减排率指联产系统相对于分产系统的二氧化碳减排量与分产系统的二氧化碳排放量的比值。其中取外购电对应的二氧化碳排放量为877g/k Wh, 燃烧天然气对应的二氧化碳排放量为220g/k Wh。

3.3.3 费用节约率

评价主要包括投资成本, 维护费用和运行费用。用联产系统相对于分产系统的总费用节约量与分产系统的总费用的比值表示费用节约率。其中年利率取7%, 设备残值率取0, 设备的寿命年限取20。

3.3.4 一次能源节约率, 二氧化碳减排率和费用节省率 (PCA) 最小化

本文中综合评价指标把一次能源节约率, 二氧化碳减排率和费用节省率同等看待, 取各自的权重为1/3. 得到最终的评价指标。

4 系统优化结果分析

在以上的联产系统和分产系统的数学模型下, 多目标评价指标下, 选取南方某地区一个小时的冷热电负荷, 此时环境温度为25℃, 用户的电负荷为3000k Wh, 热负荷为1000k Wh, 冷负荷为4000k Wh。通过计算可以得到“以电定热”运行策略下的多目标评价指标为PCA1=0.1847, “以热定电”运行策略下的多目标评价指标PCA2=0.1709。

5 结论

本文在确定的冷热电联产系统和传统分产系统模型下, 采用多目标评价指标评价比较“以电定热”和“以热定电”两种运行方式, 其中多目标评价指标包括三个方面, 节能性, 经济性, 环保性, 且每个评价指标都采用联产系统相对于分产系统的节约率, 从以上结果可以看到, “以电定热”和“以热定电”两种运行方式下的PCA值都大于0, 说明在多目标评价指标下联产系统是优于分产系统的, 在以上负荷下以电定热的多目标值大于以热定电的评价值, 说明在上述负荷和环境下, 采用以电定热运行方式是优于以热定电的运行方式的。在确定的联产系统模型下, 多目标指标评价下, 通过比较两种运行方式的多目标值有助于指导联产系统采用最优的运行策略。

参考文献

[1]Alanne K, Saari A.Distributed energy generation and sustainable development[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2006, 10 (06) :539-558.

[2]国家发展和改革委员会.能源发展“十二五”规划[M].北京, 2013 (01) .

[3]冯志兵, 金红光.冷热电联产系统的评价准则[J].工程热物理学报, 2005, 26 (05) :725-728.

[4]胡自勤, 蔡睿贤.燃气轮机热电并供系统变工况性能[J].工程热物理学报, 1990, 11 (04) :57-360.

[5]陆伟.城市 (北京) 能源环境中分布式功能系统优化配置研究[D].中国科学院研究生院 (工程热物理研究所) , 2007.

[6]冯志兵, 金红光.燃气轮机冷热电联产系统与蓄能变工况特性[J].中国电机工程学报, 2006, 26 (04) :25-30.

燃气系统安全生产十大禁令 篇5

一、严禁在禁烟区域内吸烟、在岗饮酒、酒后上岗。

二、严禁高处作业不系安全带。

三、严禁无操作证从事电气、起重、电气焊、燃气充装作业。

四、严禁违反操作规程进行用火、进入受限空间、临时用电作业。

五、严禁油气装卸人员违反操作规程进行装卸作业或擅离岗位。

六、严禁违反操作规程进行液化石油气充装作业。

七、严禁使用明火检查盛装(或盛装过)油气的容器。

八、严禁使用未按规定安装漏电保护器的电气设备、电动工具。

九、严禁压力容器超压运行或超量存储。

十、严禁违章指挥和违章作业。

违反本禁令第一~三条者,予以开除或解除劳动合同。违反本禁令第四~九条者,给予行政处分并离岗培训;造成后果的,予以开除或解除劳动合同。

燃气SCADA系统的分析及建设 篇6

一、燃气SCADA系统分析

(一)SCADA系统概述

数据采集与监视控制系统即SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,是一个以计算机为基础的对生产过程进行控制及调度的自动化系统。通过SCADA系统对生产现场设备进行监视和控制,能够实现对生产现场数据的采集、对生产设备的控制、参数的调节以及信号报警等多种功能。

运用已有的网络并依靠数据库技术的辅助和较为完善的开发平台,来开发这一一个管理系统,它具有开放的体系结构,维护与扩充都较易于进行,人机交互界面的燃气调压箱具有较好的运行状态,实现数据的计算机存储,由此大量减少纸质的文件的保存工作量,其差错率也较人力操作大大下降,其快捷方便的特点主要表现在统计、查询功能方面,较燃气控制各种参数查询、统计效率大大提高,不仅控制了成本,也实现了数据共享的最大化。

(二)设置SCADA系统的必要性分析

该系统的建立基础是计算机、通讯系统、控制器、传感器,其结构基本是由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU等三级组成。主要包括计算机及其网络系统、RTU及其通信系统等,以此来完成远程控制、站控等功能。如今的城市燃气输配系统是一项较为综合设施,主要有以下几部分组成:

燃气管网,其分为高压、中压、低压等不同压力等级;城市燃气分配站或压气站、多种类型的调压站或者调压装置;储配站;监控与调度中心;维护管理中心。

调度控制中心设有SCADA系统,保证输送管道及各站场的正常输气,并可以全面监视,对全线输气进行自动控制,为确保SCADA系统正常运行,在各站设置站控制系统,它是SCADA系统的远程控制站,SCADA系统的正常运行必须以此为基础。

(三)SCADA系统的功能要求

调度控制中心及后备控制中心的计算机系统、站控制系统SCS、远程终端装置RTU、通信系统构成了SCADA系统。由调度控制中心的统一调度,协调优化运行。

中心控制级系统。计算机控制系统已成为燃气管网运行系统的核心,从现场收集信息实施管理功能,系统的配置必须要能够提供:以多余的结构保证高效率;有多余的服务器用作数据收集和由SQL接口标准支撑的实时数据库;有关历史数据库的服务器

站场控制级系统。站场控制装置包括简单的外部站到远端站(RTUS)不同的种类,有的远端站仅作为收集信息,控制中心得到信息后,通过智能远端站实行地区的控制。简单的外部站站务附加的智能控制能力,只能处理有限数量的过程数据。

就地控制级装置。地控制系统对工艺单体或设备进行手/自动就地控制。当进行设备检修或紧急切断时,可采用就地控制方式。

二、燃气SCADA系统

(一)燃气SCADA系统设计原则

运用先进的计算机软、硬件技术,组成一个SCADA集成应用环境,系统设计时应遵从的是先进性、安全可靠性、开放性、可扩展性、易用性的原则,主要表现在:

先进性:系统建设技术起点高,采用Client/Server主从分布式体系结构,选用统一的软件平台Windows 2000/windows NT操作系统,实现性能价格比的最佳化。

安全可靠性:该系统所选硬件设备有如下的要求,符合现代工业标准,采用双机、双网、双电源,接人双通道等冗余设计结构,故障出现时能够自动切换,使系统的运行保持正常化,

系统软件平台完善,在软件开发上,遵循软件工程的方法,通过全面测试,保证程序运行正常,并方便维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余的特点,数据库分层次,分级授权管理,系统应有备份,以便在系统出现故障的情况发生时,以最快的速度恢复系统的正常运行。

开放性:支撑平台和应用系统体现了开放性的原则,就支撑平台来说,选用标准化的软硬件产品,系统中的设备的通用性也较强,通过对各个厂家的产品的集成,可实现系统的扩充和升级。但就应用系统来说,所应搭建一个一体化的支撑平台,其特点是模块化、网络化、接口标准化,帮助对用户应用软件进行开发,并可以与其它系统互联和无缝集成。

可扩展性:SCADA系統应具有良好的功能可扩展性,系统的建设能够全局规划,分段建设,逐步扩充和升级。

易用性:系统的用户界面应简单易学,操作简便,对操作人员计算机专业知识没有过高的要求,一般都可运用系统软件中的各种功能的模块,将数据库作为核心,在网络的诸多节点上分布,个别模块要用相关硬件除外,一般都可以在任意节点机上运行,实现“即装即用”。

(二)SCADA系统软件结构设置

操作系统。操作系统主要有WINDOWS和UNIX(或LINUX),是为了方便用户,管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。操作系统的基本功能是作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理。

通信与网络软件。SCADA网络和通信做到了系统内的资源共享、信息交换和设备联动,它们是将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接成一个整体,实现多项事务相互协调运转,它是直接与硬件设备和软件连接的信息渠道。在与I/O设备通信进行时,请求方式和主动发送方式是运用最多的。主动发送方式即I/O设备在数据改变时主动报告数据。设备驱动程序可以支持诸多通信模式,协议一般有MODBUS,PROFIBUS等。

实时数据库。在生产装置运行的情况下,实时数据库系统实时采集的运行数据,随时掌握装置的运行情形,监控和分析生产过程中关键的数据,及时处理异常问题,保持生产运行的正常平稳。可以及时反映生产状态出现的变化,运用实时数据库,可根据实时数据和历史数据,对生产的工艺过程进行先进控制、优化控制和在线分析,反映生产的规律,实时调整工艺参数,以此优化状态有效提升经济效益。

组态软件。组态软件提供了各种绘画工具、动画连接手段等,使图、文等与现场的数据相联。画面上图形颜色、位置等随现场数据变化而改变,通过观察画面上的图形文字,即可掌握现场情形。根据过程控制和管理的需求,还可以提供趋势图、报表、报警、脚本工具等。

应用软件。目前常用的软件有如下几种:压缩机故障诊断系统;泄漏检测系统;管道在线或离线仿真系统;地理信息管理系统(GIS);生产调度指挥系统等。

目前,随着SCADA系统在技术和管理的不断提高,它紧密结合了现代控制理论,比如,专家系统、模糊决策等,同时,还有效地应用了目前发展迅速的网络技术、面向对象技术等,根据目前对先进技术和现场管理精细化的需求,有待于工程技术人员在对SCADA软件的使用中,有效融合更新相关信息技术,取人之长补己之短,趋利避害,不断推出新产品。

[1]张铁军.城市燃气管网SCADA系统设计与实现.[J].石油化工自动化.2012.48

[2]邵士媛、魏 威.计算机自动化SCADA系统在城市燃气中的应用.[J].郑州铁路职业技术学院学报.2009.21

[3]嵇 鹏,周 婷,刘哲纬.城市燃气企业SCADA系统功能分布初探.[J].自动化仪表.[J].2006.27

[4]白庆林,张培山,张林江等.城市燃气SCADA及信息管理系统设计.[J].自动化与仪表.2009.24

燃气轮机系统 篇7

佛山福能发电厂的两台燃机是GE公司生产的PG9171E型燃气轮机, 自2004年7月、2005年4月份分别投入商业运行至今已有十年。经过这十年多的运行和维护, 使燃气轮机的运行状况得到很大的改善。由于燃机的启动速度快, 深得电网调度的欣赏。随着我厂2007年的油改气的工作推进, 使我厂从单一的液体燃料运行方式, 转变为液体燃料和天然气燃料可切换的运行方式。

燃机的控制系统是GE公司在20世纪90年代初期生产的MARK V电液调节控制系统, MARK V可以配置成单工 (SIMPLEX) 或三冗余 (TMR) 方式。在MARK V控制系统中, 燃机所有的关键的控制算法、主要的保护功能都由<Q>处理器来完成。对于非关键的输入输出信号控制、收集显示数据、发出并保存诊断数据等都输入到<C>处理器内。在MARK V控制系统中还有一块独立的保护模块<P>, 其采用了内部三冗余结构, 由<W>处理器对转速探头、火焰检测器、电压互感器的信号进行处理和三选二表决, 执行电气超速、熄火保护、同期保护功能。从5E急停按钮、<Q>处理器、<W>处理器以及其他遮断信号都通过<P>保护模块的遮断卡由继电器输出遮断信号。由于MARK V系统采用数字技术、控制顺序程序 (CSP) 软件技术、软件容错技术 (SIFT) 以及三冗余 (TMR) 配置, 使MARK V (TMR) 控制系统具有灵活、精确、稳定、可靠等特点, 进一步提高了系统的可靠性。根据我厂9E燃机近九年多的运行, 列出三个事例, 以供同行参考。

1 事例一

燃油分配器测速传感器77FD-1故障, 引起燃机不能正常停机。

1.1 事件过程

2006年12月9日, #6燃机中修完后第一次带基本负荷运行。晚上19:41时, 燃机MARK V发出“燃油流量反馈表决不一致”的诊断报警, 负荷随即出现10~20MW波动, 后恢复正常, 在表决显示页面内发现<R>处理器的FQL1显示为0。在当晚停机时, 发出停机令后燃机不能正常解列停机, 后按5E急停按钮, 使燃机停止。当晚维修人员检查<R>处理器的传感器, 重新安装。

1.2 事件分析与处理

主燃油泵是定排量泵, 在一定转速下其出油量不变, 只要控制燃油旁路阀, 就可以控制供给燃烧室的油量。而燃油旁路阀则由燃油旁路伺服阀65FP所控制。

从图1可以看出液体燃料流量基准FQROUT=L20FLXX· (TNH·FSR1) 。液体燃料FQROUT经CSP计算后会将结果输入至TCQA卡, 在TCQA卡内与燃油分配器反馈信号进行带积分式差值对比计算, 其计算结果在TCQC卡的转换作用下能够形成电流信号, 使得伺服阀线圈受电流信号驱动作用运转并实现燃油旁路阀的开度的控制, 最终形成FQROUT=FQL1的结果。通常情况下, 伺服阀内含独立线圈数量共计3个, 在伺服阀电流转换叠加作用下推动<R>、<S>、<T>的输出, 且任意输出电流值都受控制, 以确保任意两个信号和不低于第三个。

51型控制器为厂内燃机燃油量控制系统类型, 与之配套的燃油伺服阀<R>、<S>、<T>是三个相对独立的回路型控制器, 各控制器的流量反馈信号不超过2个, 这类反馈信号并未通过表决处理, 而是对应的流量分配器测速传感器的输入。每个伺服控制器输出的伺服电流也没经过表决出来, 直接输出到伺服阀线圈。

此次#6燃机的故障, 是由流量反馈信号77FD-1的测量故障所致, 以致<R>输出最大电流驱动伺服阀逐步向燃料增加的方向运转, 使得去燃机内的燃料被极大地增加。排汽温度、负荷等受燃料量增加因素的影响会呈明显上升趋势, 但在温控线与<T>、<S>的作用下, 燃料用量会减少, 且超过<S>所形成的故障信号, 促使原控制温度得以恢复, 但此时燃油基准流量仍明显低于实际燃油流量反馈FQL1, 从而导致软件在停机状态下能够受FSR最小值的限制, 燃机无法进行逆功率解列, 从而影响FSRSD的实际投入。

2 事例二

天然气P2压力变送器96FG-2B故障, 引起燃机负荷波动。

2.1 事件过程

2007年1月8日, #4燃机正常启动后, 当燃机带负荷到60MW时, 负荷出现间歇性波动, 在60~72MW之间波动。我们马上检查HMI的天然气部分界面, 发现FGUP为24.6Bar, P2压力在18.5~22Bar之间波动, FPRGOUT为18.5Bar, 速比阀的位置反馈在28~35%之间波动, 控制阀的位置反馈为32.43%, FSR为33.1%, TTXM为371℃, 现场检查液压油压力正常。经过以上检查并用实时跟踪软件采集了一些数据后, 燃机发停机令, 停机作进一步详细检查。

2.2 事件的分析与排除

由于天然气控制阀的作用是根据外界负荷的变化, 不断地改变天然气控制阀的开度, 调整送入燃烧室的流量。从整个故障过程中, 气体控制阀的位置反馈FSG与FSR是相一致的, 所以在这里可以排除是天然气控制阀引起的故障。

若燃料供给期间, 仅对天然气阀门开度进行控制, 难以提高气体燃料质量流量控制的精确性。由于阀门前压力、燃料温度等变化波动较大, 会影响气体燃料质量流量, 而流量变化能够对机组负荷波动产生直接影响。故此, 必须合理控制好气体燃料的温度和压力变化值。因为温度波动变化缩小后, 流量在经速比阀后有利于P2压力控制精确性的提升。据图4内容可发现, 速比阀能够控制的回路为两类, 即:位置控制与压力控制回路。若速比阀逻辑设定值为“1”时, 其基准压力FPRGOUT经CSP计算后会在TCQA卡中与P2的压力同步进行比例积分计算。经TCQA卡运算后的压力控制回路结果, 会同位置反馈回路继续进行运算, 以计算偏差值, 速比阀开度受控于输出FAGR, 经系列回路对比运算分析后实现控制P2压力的目的。速比阀基准压力FPRGOUT在CSP计算期间维持不变, 其控制算法如下:

式中:L3GRV、FPKGNG、FPKGNO分别表示速比阀已开逻辑、速比阀控制增益、速比阀控制偏差。

速比阀位置反馈FSRG与速比阀开度FPRG_INT基本相同, P2压力与FPRGOUT趋于一致。当P2压力上升, 进入天然气调节阀的气体流量增加, 燃机负荷往上升。据此可知, 影响P2压力波动的主要因素为96FG-2型压力变送器故障、速比阀顿卡故障等。此时, 可对速比阀顿卡问题做快速检测, 强制L4_XTP、L20FG1X、L20FSX1、L20PSX等的逻辑值分别等于0、1、0、0, 将20FG-1型天然气遮断油电磁阀打开, 将20FS-1天然气辅助截止阀闭合、将20PS-1型自动排空阀打开, 再打开阀组校验工具MARKV, 对手动校验模式进行激活处理, 对速比阀开度分别进行:5%、0%、25%、50%、75%、100%、105%的校验分析, 在进行速比阀校验作业中, 其开度电流并未出现激增或激降问题, 由此可知, 速比阀并未出现卡顿故障。而后, 再强制L20VG1X、L20FSX1、L20PSX等的逻辑值分别为1、1、1, 将速比阀开度手动设置为5%, 校验96FG-2型压力变送器。当P2压力增大到2MPa时, <S>处理器的P2压力开始波动。此时影响P2压力波动的原因基本找到, 为了安全起见, 决定更换压力变送器。重新安装压力变送器后, 再充压校验, P2压力波动的现象又再次出现, 这次可能是电缆、接线端子箱、<S>处理器的模拟量输入通道、或者受到干扰等问题。本着先易后难的原则, 首先检查接线端子箱, 如室外JBI端子箱, 检查结果显示TBB19端子存在接触性故障。TBB19端子能够为96FG-2B型压力变送器提供正极电源, 可对其进行紧固处理, 确保无接触性断电故障后对96FG-2B型压力变送器进行冲压和憋压处理, 待30min后检查, 可发现P2压力较为稳定, 试运行后并未出现明显的负荷波动。

3 事例三

燃机在冷拖过程中发启动令, 引起燃机在高转速下点火。

3.1 事件过程

为了加快燃机的启动速度, 我厂燃机清吹计时常量K2TV由原来的9.5min改为1min。在一次检修后对机组进行冷拖, 由于电网调度要求我厂立即开机顶峰运行, 于是我们选择在冷拖状态下发出启动令, 发出启动令后, 燃机在22%转速点火, 见图4。

3.2 事件分析

燃机发出“CRANK”令后, 转速>10%时, 清吹程序开始计时, 清吹计时结束L2TV=1, L20TU1X=0, 使20TU失电泄油, 转速下降到12%, L14TMF=1, 使L14TMFZ=1, 由于L14TMFZ有自保持逻辑, L20TU1X=1, 20TU重新带电, 转速升至25%。如果在此时发出启动令, L43O_C=0, 液力变扭器的角度调整到15°, 燃机转速下降到22%, 燃机点火。逻辑图见图4。

在使用液体燃料状态下, 液体燃料流量基准FQROUT=FSR1·TNH (逻辑图见图1) 。

在使用气体燃料状态下, 速比阀基准压力FPRGOUT=L3GRV·[ (FPKGNG·TNH) +FPKGNO]也就是说燃机在22%转速下点火, 无论在液体燃料或气体燃料下运行, 其输出基准都会相应增大, 即点火时进入燃烧室的燃油流量和空气流速增加。

空气流速和燃油流量的增加, 可能会引起火焰的脉动, 使燃烧不稳定, 造成高温零件的过热或热冲击。由于空气流速过高, 则燃料在燃烧室内逗留的时间过短, 燃料不易充分燃烧, 有可能导致火焰被吹熄。同时燃烧室容易引起积炭及周期性爆燃等现象。

4 结论

通过事例一、事例二、事例三, 我们认识到在启动及运行过程中会发生很多影响机组正常运行的问题。为此在今后的运行维护中对其设备性能、运行原理、检修工艺等方面进行深入的研究与提高。

摘要:介绍佛山福能发电厂燃油分配器测速传感器77FD-1故障, 引起燃机不能正常停机、在油改气后发生的一次负荷波动, 及在冷拖过程中发启动令, 引起燃机在高转速下点火。并从理论和实践方面分析故障原因, 供9E燃机同行参考和借鉴。

关键词:速比阀,控制系统,P2压力变速器,冷拖,点火

参考文献

[1]温文忠.天然气速比阀故障引起停机的原因分析[J].广东电力, 2011 (09) .

[2]王萦.9E燃气轮机起动失败原因分析及特性研究[J].化工管理, 2014 (26) .

燃气轮机系统 篇8

超微型燃气轮机作为一种清洁高效、低成本、高可靠性的供能系统, 在分布式发电、冷热电联供和燃料电池/燃气轮机联合系统及特种电源等领域具有广阔的应用前景, 近10年来得到了世界各国的高度关注。超微型燃气轮机技术将为终端能源利用提供新的重要形式, 是未来能源经济、高效、清洁利用的主要方向之一。超微型燃气轮机的工作原理与一般的燃气轮机相同, 通常采用径流透平与离心压气机。事实上, 超微型燃气轮机的概念在20世纪60年代就已经出现, 但由于其发电效率低, 没有得到足够重视。随着高效紧凑型换热器的应用, 超微型燃气轮机的发电效率显著提高, 大大增加了其竞争力。特别是过去的十几年中, 对于超微型燃气轮机的研究越来越引起人们的广泛兴趣。由于其兼具较高的能量密度与较高的功率密度, 使其成为移动电源和小型飞机推进系统的首要选择。若通过与燃料电池或小型余热锅炉进行联合循环, 也可作为高效率的分布式发电系统[1,2]。

本文对3k W级超微型燃气轮机系统中的高速小尺寸离心叶轮进行了设计和数值分析, 并在不同壁面温度下对离心叶轮的性能进行了数值模拟, 初步分析了传热对离心叶轮性能的影响及其作用机理。

1 离心叶轮的设计与分析

离心压气机是超微型燃气轮机的核心部件之一, 其性能的好坏对系统性能有着很大影响。对于其中的离心叶轮, 叶轮外径仅为数个厘米, 与常规尺寸的叶轮相比, 小尺寸下运行雷诺数大大降低, 这就导致了较高的表面摩擦阻力、加强了热量交换。在传统设计中的绝热假设和忽略盘、盖摩擦力矩的欧拉透平机械方程的推导都十分不合理。因此, 对小尺寸离心叶轮内部流动的机理进行探索性研究, 对提高超微型燃气轮机性能具有重要的意义。

作为探索性的研究, 对3k W级超微型燃气轮机中离心叶轮的设计要求为:叶轮外径40mm, 压比为3, 效率不低于70%, 并满足一定的喘振裕度。设计工作的第一步参考了一个已有的叶轮外径为60mm的小尺寸离心叶轮的几何数据和叶型数据, 并对其进行了模化和改型设计。表1中给出了最终确定的离心叶轮主要设计参数, 图1为离心叶轮三维视图, 下文首先利用CFD手段对设计工况下离心叶轮性能进行了分析。

2 数值计算方法

离心叶轮数值计算中控制方程为三维雷诺平均N-S方程, 湍流模型选择S-A模型。计算采用中心差分格式离散控制方程, 四阶Runge-Kutta法进行时间推进求解, 并结合当地时间步长、隐式残差光顺技术和多重网格技术以加速收敛。由于是定常计算, 只针对离心叶轮的一个流道进行。

根据离心叶轮的设计工况, 计算中计算区域进口固定总温288.15K、总压101325Pa, 沿叶轮轴向进气, 出口截面给定质量流量, 叶轮转速为196700r/min, 固壁采用无滑移、绝热边界条件。图2给出了本文的计算网格, 计算网格节点总数约为60万。计算结果表明:设计流量下离心叶轮总压比为3.07, 等熵效率为78.04%, 均满足设计要求。

3 考虑传热时离心叶轮的性能

对于燃气轮机系统, 当其尺寸较大时, 通过壁面的热流量与主流所携带的热量相比可以忽略, 因而壁面绝热的假设是有效的。可是, 随着几何尺寸的缩小, 系统中的最高温度 (透平进口温度TIT) 和最低温度 (环境温度) 与大尺寸下相比差别不大, 但高温部件 (透平) 和低温部件 (压气机) 之间的距离变小, 因此由透平向压气机的传热量会相应变大。此时, 壁面绝热的假设将不再有效, 压气机叶轮中的流体被加热, 会引起叶轮效率的下降, 进而导致整个燃气轮机系统性能的恶化[3,4,5]。基于上述考虑, 下文对比了绝热及等温壁面边界条件 (400K、500K, 此时流体均被加热) 下离心叶轮的性能, 初步分析了传热对离心叶轮性能的影响及其作用机理。

图3给出了计算得到的离心叶轮性能曲线, 流体被加热后, 叶轮等熵效率和压比均有不同程度的下降。观察图中的效率曲线, 壁面温度为400K时, 不同流量下, 效率下降的幅度不同, 流量越大, 效率下降越多, 与绝热情况下相比, 最大降幅可达9%;壁面温度增大到500K, 不同流量下, 效率下降的幅度差别不大, 与绝热情况下相比, 效率平均下降20%左右。可见传热对离心叶轮性能的影响还是比较显著的, 因此, 发展一种有效的热屏蔽方法, 是提高超微型燃气轮机系统性能的关键技术。

图4给出了设计流量下离心叶轮平均子午面静压云图和流线图。由图可见:在叶轮进口处, 由于子午流道折转大, 气流发生分离, 而在叶轮内部, 不存在大范围的气流分离, 同时压力沿主流方向逐步增加, 压力分布比较均匀。对比不同壁面边界条件下的结果可知:流体被加热后, 叶轮出口静压明显下降, 叶轮的增压能力下降。这是因为在压缩过程中加热流体, 会导致出口温度的升高, 进而降低了出口流体的密度, 故相比于绝热流动, 扩压度、输入功和压升均会下降, 而压升的下降还会进一步降低叶轮出口流体的密度。

图5中给出了设计流量下离心叶轮平均子午面等温线图, 可见图中等温线分布的趋势基本相似, 但从图中可以清楚的看到采用等温壁面边界条件时, 靠近壁面的流体被加热的过程。

图6为离心叶轮50%叶高处跨叶片截面相对Mach数云图, 由图可见, 叶轮流道内存在大范围的低动能流体区, 结合图7中50%叶高处跨叶片截面熵值云图和等值线可知, 这一区域是叶轮内损失较为集中的区域。观察图7中50%叶高截面熵值云图, 可知:叶轮流道内存在两个熵值较高 (损失集中) 的区域, 一处是叶轮进口处, 另一处位于叶片尾迹区内。壁面绝热时, 叶片尾迹区内的熵值要高于叶轮进口处的熵值;而采用等温壁面边界条件时, 叶轮进口处的熵值较高, 并且随着壁面温度的升高, 流道内的熵值快速增长。可以看到, 相比于等温壁面边界条件下的压缩过程, 叶轮内流动为绝热时, 流道内的熵产开始较晚, 并且熵值更低。同时, 叶轮出口气流均匀性更好。

4 结论

1) 本文所设计的离心叶轮, 设计流量下叶轮总压比为3.07, 等熵效率为78.04%, 但这是基于固体壁面绝热的假设;

2) 考虑传热时, 随着壁面温度的增高, 叶轮的性能明显下降, 因此, 发展一种有效的热屏蔽方法, 是提高超微型燃气轮机系统性能的关键技术。

摘要:千瓦级超微型燃气轮机 (UMGT) 可用于移动电源、小型飞机推进系统及分布式发电系统, 具有广阔的应用前景。本文以3kW级超微型燃气轮机作为研究对象, 对用于燃机系统中的高速小尺寸离心叶轮进行了设计和数值分析。同时, 本文对不同壁面温度下离心叶轮的性能进行了数值模拟, 初步研究了传热对离心叶轮性能的影响及其作用机理。

关键词:超微型燃气轮机,分布式发电,离心叶轮,壁面温度,数值模拟

参考文献

[1]赵士杭.燃气轮机循环与变工况性能[M].清华大学出版社, 1993.

[2]宋寅, 康婷, 李雪松, 顾春伟.千瓦级微型燃机性能分析[C]//中国工程热物理学会热机气动热力学学术会议论文集.天津, 2008.

[3]R.A.Van den Braembussche.Microsoft Gas Turbines-A Short Survey of Design Problems[R].NATO RTO Educational Notes EN-AVT-131-1, 2005.

[4]Rautenberg M, Mobarak A, and Malobabic M.Influence of Heat Transfer between Turbine and Compressor on the Performance of small Turbochargers[C]//Gas Turbine Congress.Tokyo, 1983.

[5]Toshio Nagashima, et al.Lessons Learnt from the Ultra-Micro Gas Turbine Development at University of Tokyo[R].NATO RTO Educational Notes EN-AVT-131-14, 2005.

[6]李雪松, 杜建一, 祁志国, 等.两个高比转速离心压气机模型级的设计分析[J].流体机械, 2005, 33⑸:13-16.

[7]康顺, 刘强, 祁明旭.一个高压比离心叶轮的CFD结果确认[J].工程热物理学报, 2005, 26⑶:400-404.

燃气轮机系统 篇9

关键词:燃气轮机,进气滤芯,结霜结冰

一、简介

西气东输二线玛纳斯压气站自2009年投产以来, 冬季由于受到冷空气的影响, 加之周边地区空气潮湿雾大, 造成玛纳斯压气站燃机空气过滤器滤芯内外经常结霜结冰。虽然GE公司根据要求配备了防冰系统, 但西二线玛纳斯压气站几个冬季的运行表明, 当雨雪天气或相对湿度≥90%RH时, 燃压机组进气滤芯就会发生严重的冰霜堵塞, 若不及时进行人工除冰除霜, 机组就会发生进气压降高→报警→停机现象。虽然GE燃气轮机在空气过滤器里面自带了脉冲反吹系统进行吹扫, 但是空气过滤器结冰结霜问题还是无法清除, 因结冰结霜造成进气系统压损超高而被迫停机问题依然发生。

二、结冰结霜机理分析

玛纳斯压气站地处昌吉地区, 位于亚欧大陆腹地, 准噶尔盆地南缘远离海洋, 属中温带大陆性干旱气候。冬季严寒漫长, 夏季炎热, 春季升温快且不稳, 秋季降温迅速, 冷空气活动频繁。每年二三月份空气湿度较大, 加上昼夜温差较大, 起雾几率大增, 燃气轮机在这个季节结冰结霜经常发生。根据GB/T 13674-1992《燃气轮机辅助设备通用技术要求》、HB 7257-1995《轻型燃气轮机进气过滤器》和HB 7811-2006《燃气轮机进排气系统通用技术要求》, 在高寒高湿地区, 燃机进气过滤器滤芯前应设计滤芯进气加热装置, 以防止滤芯结霜结冰。

根据热工学可知, 滤芯进气系统由于空气流速的变化必然会造成空气温度的变化。空气流速越快, 空气温降越大或进气压降越大, 空气温降越大。当滤芯内外压差造成的温降使空气的干气温度Ta≤空气的露点温度Td时, 空气中的水蒸气会冷凝成水, 当Ta≤0℃时, 凝结水就凝华成冰霜。这种凝成的冰霜会嵌在滤芯的内外部, 因此靠脉冲反冲洗是不能清除掉这种冰霜的。

经过现场实际考察分析, GE等公司在进气道消声器加热进气的方法明显不符合高寒高湿地区, 如果在滤芯前加热, 既能防止滤芯结冰, 又能防止消声器、进气喇叭口和一级可调导叶的结冰。

因此, 燃气轮机进气过滤器本身带有自动和手动反吹系统, 由于是由内而外进行反吹, 不能根本消除滤芯结冰结霜问题, 应该加以改进。图1所示为滤芯表明结霜时的现场照片。

三、改进方法

结合玛纳斯压气站机组已有防冰系统形式及环境条件, 提出由外正吹进行加热的改造方法。在原燃机进气过滤器前增加一套进气加热装置, 加热空气取自燃机压气机中间级防冰抽气系统 (参考其机组资料, 防冰加热抽气温度约为400℃) , 利用少量的高温抽气 (高压空气) 对过滤器前的冷空气进行掺混加热, 使空气在进入过滤器前进气相对湿度下降, 来避免滤芯表面结霜结冰。

利用少量的燃气轮机压气机中间级的抽气 (350~427℃, 1.3~2.01 MPa) , 通过控制调节阀的开度, 把适量的高温气体喷在空气过滤器滤芯周围, 对冷空气进行混合加热。保证高温高压气体喷出后不对过滤器滤芯造成任何不良影响。通过对喷嘴分布和喷射方向进行合理布置, 确保滤芯表面温度≤20℃。

在机组原有防结冰引气分配管上安装三通, 通过三通分接一管路, 在分流道网状布置的喷嘴上, 为防止加热空气损伤滤纸表面, 喷嘴高度距离滤芯底部约20 cm。

四、改进后效果

根据测算, 空气过滤器滤芯结冰结霜后, 会降低燃气轮机循环热效率1.5~2个百分点。进气过滤器结霜结冰后, 压损压差升高, 燃机进气阻力损失增大, 机组出力、热效率等性能指标就会随之下降。通常燃机进气损失每4 mm水柱, 功率下降1.6%, 热耗增加0.7%, 以机组规定的高报警值130 mm H2O估算, 机组出力约下降50%, 热耗增加20%, 可见过滤器压差值不仅影响机组出力, 还提高热耗。

燃气轮机系统 篇10

西气东输项目西起塔里木盆地的轮南, 东至上海, 是目前我国距离最长、口径最大、压力最高、输量最大、投资最高的输气管道, 供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。输运过程中长输管道中的天然气压力会持续下降, 因此长距离输气管道普遍采用压缩机增压输送。燃气轮机驱动压缩机组是西气东输压气站重要的增压方式之一。

燃气轮机是一种叶轮高速旋转的动力机械, 各种轴承、传动装置及其附属设备离不开润滑油的作用, 滑油系统的功能是:为燃气轮机和发电机的轴承、透平辅助齿轮箱提供数量充足、温度和压力适当、清洁的润滑油, 以减少摩擦磨损。通过对2009-2011三年备件使用情况的统计, 发现在现行的维护工作中, 滑油系统维护的工作量占很大的比重, “检修不足”和“检修过剩”的情况时有发生, 探索滑油系统合理的维护策略, 减少维修成本与工作量十分重要。

经过统计滑油系统的故障库, 发现合成油与矿物油滤芯的更换占据了备件使用情况的60%以上。于是针对现有的滤芯故障寿命数据, 基于Weibull分布建立了滤芯剩余寿命模型。以计算结果为依据, 对滤芯更换提出了相关维护建议。

2 滑油系统的组成及历史数据统计

2.1 滑油系统简介

燃气轮机驱动压缩机组的滑油系统由两部分组成:其一是用于润滑燃气发生器的合成油系统。其二是用于润滑高速大功率涡轮和压缩机的矿物油系统。

合成润滑油系统用于润滑和冷却气体发生器转子轴承, 机油箱和附属齿轮箱。一部分润滑油用于变量几何执行机构。合成油控制台安在燃气轮机底座上。控制台主要组成如下:双重过滤器 (FL1-1;FL1-2) 安装在气体发生器润滑油供应装置上;双重过滤器 (FL2-1;FL2-2) 安装在通往油箱的管线上;温度控制阀 (TCV) 安装在通往油箱的管线上;减压阀 (PSV) 安装在泵回油输送管线上;电加热器 (23QT-1) ;多个压力传送器。矿物润滑油系统与合成润滑油系统的组成相似。

2.2 滑油系统的历史故障数据

滑油系统中的固体微粒主要来源于: (1) 矿物油、合成油的分解后的产物; (2) 外部进入的污染物; (3) 来自系统内部。油路系统中的油管线内壁、主油泵等部件处都会产生铁屑杂质, 这些杂质随着润滑油的循环。

以上固体颗粒流通到上油线的过滤网处时, 较大的杂质颗粒就会被过滤网拦截下, 附着于过滤网上, 使得过滤网的流通面积逐渐减小, 对润滑油起到了截流作用, 导致润滑系统上油量不足。随着杂质在滤网上的积累, 滤芯前后的压差不断增加, 当滤芯前后累积压差达到一定值, 这时需要对滤芯进行清理或更换。滑油系统最主要的故障来自过滤器滤芯的损坏与折旧。

2.3 滤芯的备件使用情况

参照近三年来滑油系统的备品备件使用情况, 发现滑油系统的故障主要集中在过滤器滤芯的破损与折旧。滤芯的更换时间对预测滤芯寿命有重要意义, 通过Weibull分布的分析, 基于历史数据可以找到滤芯一系列的寿命参数。三年的时间内, 可以预知的合成油滤芯的使用时间。

3 滑油系统过滤器滤芯寿命分析模型

3.1 剩余寿命模型

(1) Weibull分布简介。Weibull分布是由瑞典科学家Waloddi Weibull所提出, 现已成为可靠性系统中应用最为广泛的连续性分布之一。许多工程技术上的相关问题可以依据基于Weibull分布的的计算来解决。然而, Weibull分布的运用有一定的难度, 不同于正态分布等常见分布, 它是一类比较复杂的分布, 是指数分布的推广, 但相比于指数分布, Weibull分布有着更为广阔的应用, 主要应用于电子元件、金属材料的疲劳寿命的研究。

3.2 模型计算结果

针对合成油系统滤芯的计算, 由合成油滤芯故障库可推断的累计工作时间为别为2275、3836、3887、3841小时, 共4个。此外, 参考2009-2011年备件使用情况, 滤芯在这三年中有5次在4K保养中使用的记录, 25次在8K保养中使用的记录, 设定以上运行的数据分别为4000小时、8000小时, 以上历史运行数据为基础来预测滤芯的寿命参数。

通过滤芯剩余寿命数学模型的运算, 可以发现合成油滤芯的可靠性随时间的变化趋势:滤芯前4000小时可以平稳运行, 性能可靠;5500小时左右时间开始可靠性出现明显下降;6500小时左右故障率出现明显上升。

现按照现行的维护手段, 4000小时或者8000小时的维修策略显然不太合适, 因此建议设定适当的报警值进行基于状态的维修, 根据运行经验建议将合成油滤芯压差警戒值定为138kpa。

4 结论

西气东输长输管道至今已运行多年, 累计的故障历史数据也不断增加。从而为基于历史数据的研究提供了好的基础。本文针对燃气轮机滑油系统的历史运行数据, 进行了深入的统计与研究, 并最终得出如下结论。

(1) 从大量的故障数据中归纳总结出滑油系统的主要故障模式为滤芯的破损与折旧;

(2) 基于历史数据, 通过Weibull分布计算剩余寿命, 获得滤芯可靠性与累计故障的关系;

(3) 根据历史运行数据进行趋势分析和预测, 随着工作时间累积延长, 滤芯压差的变大, 会出现一个更换滤芯的压差警戒值。因此建议根据合理的压差警戒值, 将滤芯由传统的定期维护策略改为视情维修。

摘要:燃气轮机驱动压缩机组是西气东输管线的关键设备, 燃气轮机是一种叶轮高速旋转的动力机械, 各种轴承、传动装置及其附属设备离不开润滑油的作用, 其滑油系统对机组的可靠性有着至关重要的影响。分析研究历史故障数据对设备的更换与维护有着重要的参考指导意义。本文对某压气站燃气轮机滑油系统2009-2011三年的备件使用情况进行了统计分析, 发现过滤器滤芯的损坏与折旧是滑油系统的主要故障模式。基于滤芯被更换时的使用时间, 并根据Weibull分布开发了滤芯寿命模型, 最终为滑油系统的维护策略制定提供依据, 从而优化滑油系统维护策略, 降低了维护成本和工作量。

燃气辐射采暖系统的节能特性研究 篇11

【关键词】采暖;燃气;辐射

燃氣辐射采暖是上个世纪末期才传入我国的,当前在我国已经有了非常好的发展,同时我国的很多行业都对这一采暖方式有所贡献,这种采暖方式在应用的过程中还是可以体现出非常大的优势,所以它也受到了人们的关注和重视,其中一个重要的优势就是这种采暖方式更加的节能环保。

1.燃气辐射采暖的可行性

当前我国工业和民用的住宅当中大部分采用的是对流采暖的形式,同时温度的分布也不是非常的均匀,能源的利用效率也在不断的提高,在这样的情况下采暖的实际效果并不是非常的明显,民众反映其对采暖的质量满意程度不高,所以采用燃气辐射采暖系统有着非常重要的意义,它有着非常大的发展空间。

燃气热辐射采暖在实际的应用中要比辐射采暖的成本低很多,同时其在运行的过程中也不会产生非常严重的环境污染问题,而且燃气在我国的应用业越来越多,在这样的情况下它也有了很好的能源基础,其运行的效率非常高,同时环保的效果也非常好,在很多酒店和大规模建筑当中都是一个非常好的选择。

燃气辐射采暖的可行性:

从燃气辐射采暖系统的分布米看,燃气红外线辐射供暖系统特别适用于一些建筑空间很高大、体积很大、门窗很多,以及换气量大的工业建筑、民用及公共建筑中,使用热风或暖气对流采暖方式,采暖效果不好,而且一次投资和运行费较大,采用燃气辐射采暖系统,不仅采暖效果好,而且比较经济。

2.燃气辐射采暖系统的构成 燃气辐射采暖系统的主要系统构成如下

发生器:指激发棒在发热室通过电子激发气体而产生热量的一种装置。亦称热发生器,燃烧器,辐射加热器。燃气管嘲供给的燃气在发生器燃烧,同时将燃烧后的高温烟气送到辐射管网内。

辐射管:由不锈钢管连接而成的,各发生器之间及末端发生器下游辐射热交换强度较高的部分管路。辐射管辐射采暖装置是进行热量转换的主要部件。被加热物体吸收这部分红外线的能量而变热。

反射板:指覆盖在辐射管上方的部件,定向向下方地面辐射热量。辐射管部要安装反射板。反射板可由不锈钢或由热浸铝制成,它把远红外线反射到地面。反射板的独特设计最大程度地反射热量,最低限度地减少对流损失,反射板之问为搭接,反射板托架支撑反射板。

控制箱:指对系统具有启停、检测、显示功能的一种设备。亦称电控箱、控制装置。控制箱是燃气辐射采暖装置的中心控制器,主要功能是通过检测被采暖空间的温度和辐射管网内的真空度,控制引风机的运行和热量发生器的工作状态。当引风机出现故障时,辐射管网内的真空度为零,这时系统控制器立即关闭系统上的所有热量发生器和供气管路。当被采暖空间的温度达到温度控制器设定的温度时,系统控制器按顺序关闭热量发生器和引风机,系统停止工作。

系统无须安装庞大而复杂的锅炉及锅炉房设备,没有供暖水循环系统,只需在燃气管嘲上接管,并在系统入口安装调压稳压设备,一次投资大大降低。系统布置简单,安装采用悬挂或侧挂,不占用建筑物的使用面积,节约了宝贵的建筑用地。

3.燃气辐射采暖节能特殊性

在采暖系统运行的过程中,燃气红外线辐射器在技术上要比大气中的某种形式更加的科学合理,同时因为燃气和空气在实现已经完成了混合,这样也就使得在剩余空气数量不是很多的情况下,气体可以完全饭勺,这样也使得燃烧的更加充分,而这一过程中释放出的热量也更加的均匀稳定,这种方式的热能利用效率也在逐渐的提升。在热负荷条件完全相同的情况下,燃气红外线辐射要比大气正常的辐射节约能源答40%以上。具体来说其在运行的过程中还存在着以下几个优势。

3.1冷缝的渗透量少

热辐射进行供暖的过程中辐射热能可以直接的提供给供热的对象,所以它基本是不需要对空气进行加热,室内温度的变化幅度不是很大,和传统的对流采暖方式相比,在室内空气的温度完全相同的条件下辐射采暖给人的温度感受要比对流采暖高一些,而如果是室内温度相同的条件下,采用辐射采暖的方式的渗透量更小,所以室内空间的热损失量也得到了有效的控制。

3.2温度梯度较小

采用对流供暖的过程中,因为其自身的特点,所以在室内容易形成冷热空气的对流效应,室内空气温度会存在非常大的梯度,上层的部分会形成温度较高的空气,但是地面两米以内的温度却无法达到非常好的水平,而采用红外线辐射供暖的过程中会将热量直接向下释放热能,这些能量不会被室外的空气吸收,所以地面和人体还可以释放出一定的热能,所以室内空气温度的梯度处在相对较小的水平,无效的热量消耗相对较少,而建筑物的上部热量损失也会控制在较低的水平。

3.3管网损失小

传统的对流供暖方式在实际的运行热媒是沿着管网的被输送过程而出现了一定的热量损失的,一般情况下,这种热量损失可以达到20%左右,这样就使得管网运行中的热效率有了十分明显的下降趋势,燃气在管网输送的过程中损失量是非常小的,甚至是可以忽略不计的,而其燃烧又十分的充分,所以系统在运行的过程中所释放的热量都得到了充分的应用。

3.4系统反应灵敏

“燃气辐射供暖系统”在设备启动后立即供热,并能在5分钟内解除人体和物体的冷感觉。设备停机后,能源消耗立刻停止,但储存在维护结构、地面及物体内的热量会缓慢向环境散热,保持较慢的温降。因此,用户可以根据这个特点来控制设备的关闭时间,节约燃气消耗。这样也为用户提供了一个更加设施和卫生的空间。

4.结语

在燃气辐射采暖的过程中,人的真实感受要比实际的温度更高。,这也就使得其在运行的过程中消耗的能源也越来越少。在这一系统在运行的过程中可以非常容易的就达到人体比较适宜的温度,所以其在节能和环保上能够体现出非常明显的优势,这一系统也会在以后的发展中得到更加广泛的应用。 [科]

【参考文献】

[1]高平.浅谈燃气锅炉采暖的几种方式[J].中国新技术新产品,2008(16).

[2]陶双艳.对不同采暖方式的比较[J].中小企业管理与科技,2007(06).

燃气轮机系统 篇12

汽轮机起动时, 经常会遇到暖管速度控制不佳而导致金属温度上升过快或过慢的问题, 并间或出现温度突变、真空抽吸不及时、冲转后振动大和上下缸温度差过大等现象, 这些都在一定程度上影响着发电机组的安全运行, 严重时会导致机组不能顺利并网。汽轮机停运时, 经常出现机组停定后负胀差不断增大直至超过报警值的现象, 有时甚至接近跳机保护值, 这严重影响着机组的安全运行。

1 概述

可编程控制器PLC在燃气轮发电站已经得到了广泛应用, 它利用内部存储的控制程序软件以及外部的输入数据和操作指令, 经过逻辑和算术运算, 向控制装置发送指令, 完成对燃气轮发电机组和各辅助设备的控制、调节。

PLC可以对燃气轮发电机组的发动机转速、排气温度、负载以及发动机各系统的参数、状态进行控制和调节。例如, 在滑油系统中, 就可完成对压力、温度、液位等参数和滑油加热器、滑油冷动器、交直流滑油泵等状态的控制。

2 Taurus60燃气轮机的滑油系统介绍

Taurus60燃气轮滑油为燃气轮机轴承、发电机轴承和齿轮箱轴承提供润滑油, 同时也为压气机可变导流叶片作动器、燃料作动器和放气活门作动器提供增压滑油, 控制上述作动器的位置。

2.1 PLC控制原理

Taurus60燃气轮机利用温度传感器RTD来控测滑油系统温度, 并将其转换为相应的电信号经输入模块的光耦合、A/D转换, 转换成数字信号, 存储在内部存储器中, PLC扫描内部应用程序, 读取数据, 进行算术、逻辑运算, 结果经输出模块转换输出控制执行机构动作, 来达到上述控制目的。

2.2 PLC控制目标

对Taurus60燃气轮机滑油温度的控制主要目的如下:

a.在机组停机时, 启动或停止滑油箱加热器;

b.在运行中若滑油系统温度过高, 启动报警回路、停车回路, 或发出声光报警或使燃气轮机紧急停车;

c.控制滑油系统的三个滑油散热器冷却风扇的启动、停止和转速, 从而控制滑油系统的滑油温度, 使其保持在规定的范围内。

Taurus60燃气轮机组滑油温度传感器RTD共有两个, 分别为滑油箱RTD (RT390) 和滑油管RTD (RT380) 。滑油箱RTD安装在滑油箱内, 感受滑油箱滑油温度, 当滑油箱滑油温度低于设定值 (65°F) (18℃) 时, PLC命令滑油箱加热器启动, 给滑油加热;当滑油箱滑油温度达到设定值70°F (21℃) 时, PLC命令滑油加热器停止运行。滑油管RTD安装在主滑油管上, 感受系统滑油温度, 当系统温度高于设定值160°F (71℃) 时, 启动报警回路报警;当系统温度再升高超过设定值165°F (74℃) 时, 启动燃气轮机紧急停车回路, 燃气轮机停止运行。PLC还可控制滑油散热器的工作, 当系统温度高于设定值100°F (38℃) 时, PLC命令1#、2#滑油散热器冷却风扇启动, 给系统散热;当系统温度低于设定值90°F (32℃) 时, PLC命令1#、2#滑油散热器冷却风扇停止工作。1#、2#滑油散热器风扇的工作是由PLC根据系统温度控制风扇变频器的输出, 从而实现滑油冷却风扇的平稳调速, 因此滑油温度的调节十分精确;当滑油温度超过140°F (60℃) 启动3#散热器风扇, 它是由继电器控制的。

3 PLC控制过程

以滑油温度高引起Taurus60滑油系统报警、停车以及3#滑油冷却器风扇的启动、停止为例来探讨一下PLC是如何实现对滑油温度的控制的。PLC是使用梯形语言进行控制的。

3.1 滑油温度高引起报警、停车的控制程序

当滑油管温度高于160°F (71℃) 将会出现滑油温度高报警, 从而引起维护人员的注意;当滑油温度高于160°F (74℃) 将会出现滑油温度高停车, 以确保设备的安全。

3.2 3#滑油冷却风扇启动/停止控制程序

当滑油管温度高于100°F (38℃) 或低于90°F (32℃) , 滑油冷却风扇开启或停止命令使能。具体的说, 当高于100°F (38℃) 或低于90°F (32℃) 时滑油冷动风扇启动 (或停止) 命令通过输出模块输入。继电器K280-3线圈通电 (或断电) 其常开接点闭合 (或断开) , 接触器K4983线圈通电 (或断电) , 其常开接点闭合 (或断开) 接通 (或断开) 3#滑油冷却风扇。

4 滑油压力控制

4.1 PLC控制原理

滑油压力是通过滑油压力传感器TP380 (以下简称TP380) 、输入输出模块、PLC的运算等来实现的。TP380感受0~690k Pa范围内变化的滑油压力, 将其转换为4~20m A的电流信号, 输入输出模块将电流信号转换为供PLC识别的数字信号, PLC经过运算, 将结果存储在标示为LUBEPRESS的地单元中, 供程序调用。

PLC控制目标Taurus60燃气机共有三套滑油泵, 即主滑油泵、交流滑油泵、直流滑油泵。主滑油泵由燃气轮机驱动, 提供燃气轮机发电机的润滑滑油和控制作动器动作的增压滑油;交流滑油泵用于给燃气轮机、发电机提供运转前和动转后润滑, 而且当主滑油压力低于设定值时紧急启动, 以确保燃气轮机的正常运转;直流滑油泵作为交流滑油泵的备用泵, 当交流滑油泵故障或燃气轮机发电站全站失电时, 确保燃气轮机的润滑。

当燃气轮机启动循环开始后, PLC首先对直流滑油泵进行试验, 当直流泵P903压力达到4PSI, PLC使得P903断电停转并启动交流滑油泵BP321工作, 如果压力达到6PSI, PLC允许燃气轮机运转, PLC启动前润滑定时器开始计时, 燃气轮机必须以大于6PIS的压力进行运转前润滑30s, 滑油压力低于41PIS则PLC给出低滑油压力报警, 若滑油压力低于25PSI, 则启动不锁定快速停车。在燃气轮机稳定运转条件下, 滑油压力的调节是由滑油压力温度控制组件完成的, 但PLC始终监控着系统滑油压力的变化, 并在不同状态下完成低滑油压力报警、启动交流滑油泵、启动不锁定快速停车等工作。当燃气机停止运行时, PLC检查直流泵工作, 30s计时器开始时允许滑油压力降至3PSI, 定时器工作结束, 重新接通交流滑油泵, 运转后润滑开始。这些都是由PLC预先设定的控制程序完成。

4.2 PLC控制过程

启动命令使能直流滑油泵是作为交流滑油泵的备用泵, 当交流泵或者TP380故障时, 直流滑油启动。PLC对滑油系统控制是十分完备的, 它的控制内容、项目也是十分复杂的。它不但能控制、显示滑油系统中的压力、温度, 它还能设置压力、温度的极限值, 一旦系统超越了这个极限值, 可以给出报警信号或停止系统运行, 确保设备安全;它还可以控制滑油箱加热器的工作, 控制油箱液位的高低, 并给出报警信号等。限于篇幅, 我们只能摘取其一小部分, 做一简单介绍, 希望能对大型复杂设备的滑油系统的控制有一定的借鉴价值。

责任编辑:杨帆

摘要:燃气轮机作为各种产业的动力来源, 已经备受关注, 就PLC在Taurus60燃气轮机滑油系统中的应用展开分析。

上一篇:应用学习下一篇:中国的希望