燃機(jī)旁路煙囪系統(tǒng)的調(diào)試

摘要：燃機(jī)旁路煙囪擋板系統(tǒng)是燃機(jī)和余熱鍋爐的連接與保護(hù)通道，它如一個(gè)巨大的三通閥組，當(dāng)鍋爐或者汽輪機(jī)遇到緊急狀態(tài)需要停機(jī)停爐時(shí)。它在不停止燃機(jī)運(yùn)行的情況下，會(huì)及時(shí)阻止煙氣進(jìn)入爐膛，從而避免鍋爐設(shè)備和汽輪機(jī)設(shè)備的損壞或造成事故的擴(kuò)大化。它不僅是電站主要設(shè)備的保護(hù)神，而且還是整個(gè)電站的能效使者。燃機(jī)在調(diào)峰階段任務(wù)完成后需要停機(jī)水洗時(shí)，旁路擋板的關(guān)閉能夠減慢整個(gè)余熱鍋爐的冷卻速度，從而為下一次余熱鍋爐的啟動(dòng)贏得了時(shí)間和節(jié)約了能源，為整個(gè)電站創(chuàng)造了不可輕視的經(jīng)濟(jì)效益。作者以埃及奔赫9FA燃機(jī)旁路煙囪系統(tǒng)為依托，詳細(xì)介紹該系統(tǒng)各個(gè)功能塊的作用、調(diào)試過程以及在調(diào)試中經(jīng)常遇到的問題并加以說明，為兄弟單位的同事在以后的工作中得以借簽學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：燃機(jī)；余熱鍋爐；擋板系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)；密封風(fēng)系統(tǒng)

1.旁路系統(tǒng)的作用

旁路擋板是燃機(jī)與余熱鍋爐的“隔離墻”，在余熱鍋爐或汽機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，此時(shí)可關(guān)閉擋板隔離，燃機(jī)仍能保持單循環(huán)運(yùn)行。旁路系統(tǒng)有如下幾大作用：

1.1.如果沒有擋板系統(tǒng)的話，當(dāng)余熱鍋爐或汽輪機(jī)發(fā)生故障需要緊急停機(jī)時(shí)，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)必然會(huì)一起停機(jī)。由于所帶電網(wǎng)負(fù)荷較大，突然停掉汽輪發(fā)電機(jī)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，勢(shì)必會(huì)造成電網(wǎng)的強(qiáng)烈負(fù)荷沖擊甚至引起事故。

1.2.擋板系統(tǒng)可以提高燃機(jī)的利用率，同時(shí)也使余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)的整套機(jī)組聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的靈活性得以提升。

1.3.根據(jù)燃機(jī)的使用說明書，燃機(jī)要盡可能減少緊急停機(jī)事件的發(fā)生。緊急停機(jī)會(huì)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部構(gòu)件造成永久性不可逆的傷害，從而嚴(yán)重縮短了燃機(jī)的使用壽命和檢修周期。旁路擋板的設(shè)置可以減少緊急停機(jī)事件的發(fā)生。

1.4.提高聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的安全性。電網(wǎng)機(jī)組的調(diào)峰幅度有嚴(yán)格的要求，調(diào)峰幅度超過50%基本負(fù)荷時(shí)，必須配置旁路擋板才能滿足調(diào)峰要求。

1.5.當(dāng)整個(gè)電站的燃料供應(yīng)種類較多且燃料的燃燒品質(zhì)較差時(shí)，如：燃燒品質(zhì)較差的輕油，會(huì)造成燃機(jī)運(yùn)行期間附著物較多。因此燃機(jī)水洗周期頻繁，由于水洗時(shí)高速盤車，在強(qiáng)風(fēng)作用下，必然會(huì)加速余熱鍋爐內(nèi)的冷卻，燃機(jī)水洗結(jié)束后，再次啟機(jī)時(shí)余熱鍋爐已經(jīng)屬于冷態(tài)。因此還得重新加熱余熱鍋爐，從而造成了熱量的流失，經(jīng)濟(jì)效益變差。然而擋板系統(tǒng)的設(shè)置從根本上解決了這一問題。從而擋板系統(tǒng)在余熱鍋爐的保溫保壓上有更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.旁路系統(tǒng)的功能塊介紹

旁路系統(tǒng)的功能塊主要包括以上七大部分，這里著重介紹影響整個(gè)旁路性能的兩個(gè)功能塊以及相應(yīng)的PLC控制部分：一、擋板液壓油功能塊；二、密封風(fēng)功能塊；三、PLC控制部分；

2.1.擋板液壓油功能塊

擋板液壓油功能塊是整個(gè)擋板系統(tǒng)的核心設(shè)備，它為擋板的活動(dòng)提供動(dòng)力能源。整個(gè)功能塊由三部分組成：a.動(dòng)力部分：由兩臺(tái)主油泵、一臺(tái)蓄能油泵和兩個(gè)蓄能器組成的動(dòng)力部分；b.控制部分：由五個(gè)二位三通電磁閥（SOL1-SOL5）和兩個(gè)換向閥（SH1.SH2）組成的控制功能閥組，來控制整個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置的伸縮；c.驅(qū)動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)部分主要是由兩個(gè)可以自由伸縮的液壓驅(qū)動(dòng)缸和相應(yīng)的出入口管路組成。

2.2.密封風(fēng)功能塊

密封風(fēng)作用是給旁路擋板提供密封風(fēng)，當(dāng)擋板在水平或者垂直位置時(shí)，密封風(fēng)可以阻止燃燒煙氣從擋板和煙囪接合處泄漏，給環(huán)境或其它場(chǎng)所造成危害。該系統(tǒng)主要設(shè)備包括：兩臺(tái)大功率風(fēng)機(jī)、一個(gè)風(fēng)機(jī)出口門（MOV-103）、一個(gè)水平風(fēng)入口門（MOV-102）、一個(gè)垂直風(fēng)入口門（MOV-101）、和兩個(gè)密封風(fēng)差壓開關(guān)。

2.3.PLC控制部分

PLC控制部分是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，主要設(shè)備有：兩套互為備用的CPU網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ，和一個(gè)IO輸入輸出機(jī)架。其功能是負(fù)責(zé)所有設(shè)備的就地和遠(yuǎn)程智能化操作。包括：液壓油泵、密封風(fēng)風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、液壓油加熱器、密封風(fēng)電動(dòng)門等等。

3.旁路系統(tǒng)的調(diào)試過程

旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要任務(wù)是：當(dāng)旁路設(shè)備的安裝工作結(jié)束以后，按照有關(guān)的規(guī)程、制造廠家技術(shù)要求，逐項(xiàng)進(jìn)行各個(gè)設(shè)備的調(diào)整試驗(yàn)，以檢驗(yàn)安裝質(zhì)量以及設(shè)備質(zhì)量是否符合有關(guān)技術(shù)要求，并得出是否適宜投入正常運(yùn)行的結(jié)論。

旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要內(nèi)容是：審核校對(duì)圖紙；靜態(tài)檢查所有安裝工作的完整性；通電試驗(yàn)檢查所有設(shè)備相互作用和相互關(guān)系；按照生產(chǎn)工藝的要求對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行空載和帶負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)；核對(duì)各個(gè)熱控設(shè)備保護(hù)動(dòng)作值以及相互連鎖關(guān)系；調(diào)整設(shè)備使其在正常工況下運(yùn)行。

3.2.旁路擋板的操作

這是旁路擋板安裝完成后的首次動(dòng)作，廠家操作規(guī)程要求擋板在液壓系統(tǒng)的作用下，從全關(guān)位置到全開位置要進(jìn)行三個(gè)循環(huán)的試驗(yàn)過程。主要目的是檢測(cè)液壓油系統(tǒng)能否正確動(dòng)作，檢查相應(yīng)的液壓設(shè)備是否有油泄漏的地方，以及擋板在運(yùn)動(dòng)過程中是否有卡塞現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)立即停止動(dòng)作擋板并找出發(fā)生異常的原因并及時(shí)處理。在擋板運(yùn)動(dòng)過程中應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù)：擋板開啟時(shí)間、擋板關(guān)閉時(shí)間、擋板在開關(guān)過程中的最大液壓值、液壓油溫度。通過以上參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。如：設(shè)計(jì)擋板的開啟時(shí)間應(yīng)為：60秒；液壓油最大出力為：2000psi；如果不符合設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值，調(diào)試人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3.測(cè)試驗(yàn)證密封風(fēng)系統(tǒng)

這項(xiàng)工作主要是為了檢驗(yàn)密封風(fēng)在擋板水平和垂直狀態(tài)等不同的工況下，各個(gè)設(shè)備能否按照設(shè)計(jì)的步序進(jìn)行正常的動(dòng)作。同時(shí)檢測(cè)在不同工況時(shí)的密封風(fēng)風(fēng)壓是否符合設(shè)計(jì)壓力。如果密封風(fēng)壓力沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，那么調(diào)試人員要對(duì)整個(gè)擋板密封系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。如：1.液壓油密封風(fēng)壓力是否設(shè)定偏小；2.機(jī)務(wù)密封鉛墊片是否安裝完整等等。

3.4.控制系統(tǒng)的檢測(cè)調(diào)試

控制系統(tǒng)的檢測(cè)調(diào)試是整個(gè)旁路系統(tǒng)調(diào)試的核心步驟，主要包括以下七步：

3.4.1.物理檢查：所有設(shè)備表面油漆防腐是否完整形、有無明顯的液壓油滲漏、所有的附件連接牢固、液壓系統(tǒng)及附件上鎖掛牌、所有電氣接線完成且相應(yīng)號(hào)頭清晰完整。

3.4.2.液壓測(cè)試：包括每個(gè)液壓設(shè)備壓力測(cè)試并做相應(yīng)的記錄。

3.4.3.設(shè)備校驗(yàn)檢測(cè)：所有在線變送器的校驗(yàn)、所有表計(jì)校驗(yàn)。以上所有設(shè)備校驗(yàn)完畢后，必須附有相應(yīng)設(shè)備的校驗(yàn)報(bào)告。

3.4.4.電氣測(cè)量：HPU模塊電流、密封風(fēng)機(jī)1運(yùn)行電流、密封風(fēng)機(jī)2運(yùn)行電流、液壓油泵1運(yùn)行電流、液壓油泵2運(yùn)行電流、以及蓄能油泵運(yùn)行電流。

3.4.5.電氣接口連接線檢查：檢查所有的盤柜內(nèi)部配線是否連接，盤柜外部接線的冷態(tài)回路檢查驗(yàn)收合格。

3.4.6.壓力和溫度測(cè)量：主要測(cè)量在滿負(fù)荷下的系統(tǒng)壓力和液壓油回油溫度。

3.4.7.功能檢測(cè)：a.HPU可以在就地，遠(yuǎn)控，檢修三種狀態(tài)工作；b.報(bào)警信號(hào)復(fù)位檢測(cè)，如：油溫高報(bào)警， 油位低報(bào)警等；c.所有油泵、閥門以及風(fēng)機(jī)均能在檢修狀態(tài)下操作；d.擋板在遠(yuǎn)方模式下能被完全操作；e.任何一個(gè)信號(hào)消失或故障HPU系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)并報(bào)警；f.在就地狀態(tài)下?lián)醢迥軌蜃杂蓜?dòng)作并保持；

g.擋板在水平或者垂直狀態(tài)，密封風(fēng)機(jī)能夠開啟運(yùn)行；h.緊急關(guān)指令檢測(cè)：1.當(dāng)DCS緊急關(guān)信號(hào)發(fā)出后，擋板必須在20秒內(nèi)完全關(guān)閉。2.在失去AC400V電源時(shí)擋板系統(tǒng)緊急關(guān)；i.檢查PLC邏輯功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。

4.調(diào)試過程問題分析

在調(diào)試過程中難免會(huì)遇到一些問題，我們集中介紹兩種常見問題的分析方法與大家分享，希望在以后的工作中得以借簽。如：

4.1.密封風(fēng)機(jī)頻繁切換：由于密封風(fēng)差壓低所以密封風(fēng)機(jī)頻繁自動(dòng)切換啟動(dòng)，從而給設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行帶來危害。分析原因如下：a.首先檢查機(jī)務(wù)擋板的密封墊片是否安裝完整；b.檢查風(fēng)機(jī)出口的壓力表，看風(fēng)機(jī)是否出力充分，如果風(fēng)機(jī)出力不夠，考慮風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)太臟，影響了吸風(fēng)效果；c.檢查密封風(fēng)差壓開關(guān)儀表管是否有堵塞或漏風(fēng)現(xiàn)象。

4.2.擋板在開啟和關(guān)閉過程中出現(xiàn)串動(dòng)現(xiàn)象：串動(dòng)現(xiàn)象即為擋板在運(yùn)動(dòng)過程中不能夠平穩(wěn)運(yùn)行，而是從一個(gè)位置到另一個(gè)位置移動(dòng)時(shí)忽快忽慢，從而使整個(gè)擋板系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)。分析原因如下：a.液壓伸縮臂內(nèi)進(jìn)入空氣，使液壓油出力不均勻；b.控制伸縮液壓臂的電磁閥發(fā)生堵塞，使液壓油供給不充分。主要原因是調(diào)試初期液壓油濾油不徹底有渣滓殘留。

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作者簡(jiǎn)介：張海軍（1982.03-）籍貫：山西省朔州市，工作單位：山東電力建設(shè)第三工程公司，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：電廠設(shè)備調(diào)試。