9E機組“氣體燃料壓力變送器偏差大”分析

金少杰

摘要：本文對9E燃氣輪機在進行停機階段B段檢漏時 “GAS FUEL PRESSURE TRANSMITTERS DIFFERENCE FAILUR”報警進行分析，對提高9E燃氣輪機的運行水平具有一定的促進作用。

關鍵詞：9E燃機;泄漏試驗;壓力偏差大

0 ?引言

為了防止閥門不嚴密而造成的爆燃事故，GE公司的9E燃機在啟動及停機時均會進行泄漏試驗以檢測氣體小間主要閥門的嚴密性，某電廠9E機組在停機過程中均會出現L96FGDIFF_AL氣體燃料壓力變送器偏差大的報警，本文針對這一報警的原因進行分析，并進一步對MARK VIe中速比閥的保護設置方式進行了總結。

1 ?9E機組燃氣系統簡介

如圖1所示，9E機組燃氣系統主要由速斷閥VS4-4，速斷閥后放散閥VA13-18，速比閥VSR-1，速比閥后放散閥VA13-15以及一次燃料控制閥VGC-1、二次燃料控制閥VGC-2、三次燃料控制閥VGC-3組成。壓力測點P1壓力取自速斷閥與速比閥之間，壓力測點P2壓力取自速比閥和三個控制閥之間。速斷閥VSR-1、速斷閥后放散閥VA13-18、速比閥后放散閥VA13-15由儀用壓縮空氣控制、而速比閥以及一次燃料控制閥VGC-1、二次燃料控制閥VGC-2、三次燃料控制閥VGC-3由液壓油控制。

2 ?9E機組檢漏過程及“GAS FUEL PRESSURE TRANSMITTERS DIFFERENCE FAILUR”報警分析

9E機組在轉速上升到8.4%TNH（L14HT置1）后，泄漏試驗條件滿足，啟動檢漏允許條件L3GLTSU置1，L3GLT置1，泄漏試驗開始，速比閥后放散閥VA13-15關閉。速斷閥打開10s后若P1壓力小于309psi，則退出泄漏試驗。如圖2所示，在L3GLT置1后的30s內，若P2壓力大于100psi，則L4PRET置1，機組遮斷、閉鎖起動，并發出A段泄漏試驗失敗及啟動泄漏試驗失敗報警。若在L3GLT置1后的30s內P2壓力未大于100psi，則A段泄漏試驗通過。

B段檢漏試驗中，A段試驗通過后速比閥瞬間打開1s后關閉，在此后的10s內，若速比閥和控制閥間的壓力P2低于（0.85*B段泄漏試驗前的P2壓力），則L4PRET置1，機組遮斷、閉鎖起動，并發出B段泄漏試驗失敗及啟動泄漏試驗失敗報警。若未低于（0.85*B段泄漏試驗前的P2壓力），則B段試驗通過，速比閥后放散閥VA13-15打開。

機組檢漏A段和B段均通過后，延時120s退出啟動泄漏試驗程序，L3GLT置1220s后泄漏試驗仍未完成，則立即中止泄漏試驗，且機組須進行主復位后才能進行下次試驗。

在停機熄火10s后L3GLTSD置1，L3GLT 置1進行停機檢漏，停機過程檢漏程序與啟動過程一致，控制邏輯見圖3。機組熄火后輔助液壓油泵停運，在檢漏A段完成后，按檢漏程序速比閥VSR-1應打開1S以進行B段檢漏，速比閥因失去液壓油無法打開，速比閥后無法通入燃氣，根據FPG1LATCH和FPG2LATCH差值計算出的FPG_DIFF必將大于20 psi，觸發“GAS FUEL PRESSURE TRANSMITTERS DIFFERENCE FAILURE L96FGDIFF_AL”報警。

3 ?速比閥保護簡析

從圖4的邏輯可知，速比閥的控制邏輯為L3GRV，在L3GRV置1時打開，其打開可以分以下兩種情況：

①即當L4為1且點火允許（L2TVX為1），L3GRV置1，有火焰后保持;

②檢漏A段完成后延時1s內L3GRV置1（即檢漏B段初始）。

速比閥故障的模塊如圖5所示。

該模塊內共有①速比閥開故障L3GRVO;②速比閥位置反饋故障報警L3GRVFB;③速比閥伺服電流故障L3GRVSC;④速比閥位置伺服故障L3GRVFLT報警。通過查找MRAK VIE邏輯塊的內部邏輯，查看這些報警的觸發條件。

從圖5中可以看出，速比閥開故障L3GRVO是用以反映該閥異常打開或者卡澀，即在點火前（非檢漏B段），速比閥開度大于5%，延時2s;速比閥位置反饋<-6.67%，延時2s報速比閥位置反饋故障報警L3GRVFB;速比閥伺服電流小于37.5延時2s報速比閥伺服電流故障L3GRVSC，而以上三個報警通過L4T的保護四級子信號L3GRVFLT使機組遮斷。這些報警的觸發條件決定了在檢漏過程中不會發出速比閥報警，也決定了速比閥在停機泄漏過程中P2段檢漏需要打開時未打開不會報警。

速比閥作為燃機進氣系統的一個非常重要的閥門，在參照值和實際反饋偏差大的情況下，也會觸發機組的遮斷，進一步查閱L3GRVPFLT（速比閥未跟蹤跳閘邏輯），可以看到它的相關保護。

4 ?結語

燃氣系統作為燃氣輪機的核心系統之一，其故障將導致機組遮斷甚至事故發生，只有對燃氣系統各控制閥門的動作機理熟練掌握，才能在異常發生后進行進行正確判斷和處理。

參考文獻：

[1]清華大學熱能工程系動力機械與工程研究所.深圳南山熱電股份有限公司.燃氣輪機與燃氣—蒸汽聯合循環裝置[M].北京：中國電力出版社，2007.

[2]浙能金華燃機發電有限公司.MRAK Vie邏輯控制pdf[Z]. 浙江金華，2018.

[3]王攀.9E燃機聯合循環機組應急啟動探討[J].內燃機與配件，2019（02）：139-140.