SGT6-5000F燃氣輪機運行過程中葉片通道溫度偏差異常的分析與處理

胡虎虎

摘? 要：SGT6-5000F燃機燃燒系統包括16個環形燃燒器。燃料來源可以包括天然氣和2號燃油。當使用天然氣燃料運行時，無需應用蒸汽或水注入消減法。然而，使用2號燃油時可能需要蒸汽或注水法，實現對氮氧化物的排放控制。在燃機點火、升速、帶負荷各個階段，葉片通道溫度都有大幅度的變化，通過監視葉片通道溫度判斷燃燒狀態。通過對燃氣輪機葉片通道介紹，在點火、升速、帶負荷運行過程中葉片通道溫度偏差異常的分析與處理。

關鍵詞：燃氣輪機? 葉片通道? 溫度偏差

中圖分類號：TM611 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0089-02

1? 葉片通道溫度

1.1 葉片通道溫度熱電偶

SGT6-5000F燃機葉片通道溫度監視由位于后側的每個燃燒室下方的16個雙工熱電偶組成。測量葉片通道溫度監控的目的是保護燃燒室。葉片通道熱電偶的位置決定了其反應溫度變化速度更快，此裝置的作用是限制或控制和其他時間溫度瞬變期間的溫度。同時也有判斷點火是否成功的作用（見圖1）。

第一階段：在燃機點火升速階段此16支熱電偶來說，主要檢測以下3個方面的數據：（1）葉片通道分散度;（2）葉片通道溫度平均值;（3）葉片通道溫度最高值。

1.2 點火初期

在點火器的點火期間中，如果葉片通道的最高溫度比點火開始時葉片通道最高溫度的測定值高出28℃以上，則燃機可以進入加速階段。如果不符合點火檢測標準，燃料閥跳閘，啟動終止。

1.3 加速階段

一旦確認點火成功，即開始進入加速階段。點火成功檢測確認：為了確認葉片通道溫度已上升，完成點火時序應符合以下兩個標準：檢測到成功點火的10s之內，最低的葉片通道溫度應至少比點火前溫度增加167℃。25s之內，葉片通道溫度應該比點火前溫度增加至少250℃。如果在指定的時間里葉片通道平均值的增加量不超過規定值，燃機將跳閘。點火時序完成之后的每一秒鐘，溫度監控器開始啟動。轉速達到1500rpm前，葉片通道平均值顯示器處于激活狀態。當燃機轉速大于1000rpm時葉片通道分散度保護功能激活。如果在此期間葉片通道溫度差超過97℃，燃機跳機。

點火時序結束后220s內，如果燃機轉速未達到1500rpm，將發生跳閘。如果符合上述葉片通道溫度標準，燃機可以繼續加速到3000rpm，直到全速空載。

2? 燃機排氣和葉片通道溫度保護

（1）葉片通道溫度差值是平均葉片通道溫度和最低的葉片通道溫度之間的差額。以下警報基于葉片通道差幅且燃氣輪機轉速>3000rpm時產生。

①差幅>50℃（90°F）。②差幅>61℃（110°F）卸載燃機。③差幅>72℃（130°F）啟動負荷突卸。④差幅>83℃（150°F）燃氣輪機跳閘。

當發電機斷路器打開或功率增大系統開啟（如適用）后，如果燃機轉速在30s時間內低于3000rpm，則葉片通道差幅監控被禁用。這允許裝置在瞬變（即差值可能會暫時超出正常限度）時仍保持運行。

（2）葉片通道差額是平均葉片通道溫度設定值與平均溫度之間的差額。以下警報基于差額產生。

①差額>17℃（30°F）。②差額>33℃（60°F）卸載燃機。③差額>44℃（80°F）導致燃氣輪機跳閘。

（3）葉片通道差異是最高的葉片通道溫度與平均葉片通道溫度之間的差額。燃氣輪機轉速大于3000rpm時，將基于葉片通道差幅而產生以下警報。

①差值> 50℃（90°F）。②差值>56℃（100°F）或差值> 50℃（90°F）持續12小時導致自動卸載。③差值> 61℃（110°F），啟動負荷突卸。④差值>72℃（130°F）裝置開始跳閘。

燃機機組運行時為每個燃燒筒選定的葉片通道溫度與最高和最低的葉片通道溫度相比較，以確定哪一個燃燒室的溫度最高或最低。燃氣輪機跳閘時，仍然保留為每個燃燒筒選定的葉片通道溫度，以用作指示。

3種監測方式都是為了監測燃機在運行過程當中燃燒狀況的方式，并針對其監視數據設定了報警值、自動減負荷值和跳閘值。

3? 葉片通道溫度偏差異常的分析與處理

3.1 葉片通道溫度偏差異常的現象

（1）葉片通道偏異常情況出現以后，通常會出現3種情況之一、之二或者一起觸發報警值的情況。（2）燃機負荷可能出現不同程度的波動。（3）伴隨葉片通道的偏差負荷的波動，排氣溫度也發生變化。

3.2 葉片通道溫度偏差異常的原因

（1）葉片通道偏差可能由于天然氣的成分差，造成燃燒波動。（2）葉片通道偏差可能由于燃料控制系統出現故障。（3）個別燃燒器或者某個區域的燃燒器可能出現滅火情況，而聯焰管也未能將其點燃。

3.3 葉片通道溫度偏差異常的處理

（1）葉片通道偏差值如果不變，如果其偏差值小保持一定時間，等熱控人員檢查完畢再進行下一步操作;如果偏差值較大接近自動減負荷值或者繼續增大，應進行減負荷操作，直至限制其上升趨勢，在不進行大負荷變動的情況下將其降到報警值以下。（2）在加強葉片通道溫度監視的情況下分別對測溫回路進行檢查。（3）對比機組之前的運行檢查各燃料控制閥的數據看哪個閥門出現的大幅度的變動，并對現場進行檢查。

4? 結語

在機組運行過程中，葉片通道溫度出現異常及問題應及時查明原因并立即做出相應的處理，從而減少問題的擴大與事故的發生，保證企業的安全生產，同時也提高企業的經濟效益。

參考文獻

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