燃?xì)廨啓C(jī)空氣清吹系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

楊張輝

摘? 要：燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)及其空氣清吹系統(tǒng)的使用安全性能夠?qū)θ紮C(jī)的應(yīng)用質(zhì)量起到非常明顯的影響作用，本文結(jié)合6F.01燃機(jī)的清吹系統(tǒng)以及調(diào)試期間出現(xiàn)的事故進(jìn)行分析，并對該系統(tǒng)的優(yōu)化改造對策展開深入探討和研究，旨在減少此類型設(shè)備的安全隱患，供相關(guān)從業(yè)者參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī);空氣清吹系統(tǒng);系統(tǒng)優(yōu)化

引言：對于燃機(jī)而言，其內(nèi)部的燃燒系統(tǒng)以及空氣清吹系統(tǒng)二者之間互相提供輔助作用，通過兩個系統(tǒng)之間的配合，便于燃機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的負(fù)荷以及環(huán)保指標(biāo)等方面予以及時切換，但在調(diào)試和運(yùn)行過程中，該系統(tǒng)會出現(xiàn)類似單點(diǎn)保護(hù)的不穩(wěn)定性因素，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)針對此情況進(jìn)行研究，對其系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改造處理。

一、燃機(jī)清吹系統(tǒng)

燃機(jī)的清吹系統(tǒng)是燃機(jī)系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的功能結(jié)構(gòu)之一，一般來看，燃機(jī)在正常運(yùn)作下會對其負(fù)荷進(jìn)行有效判斷和調(diào)整，進(jìn)而選擇最為合適的燃燒模式，在燃燒過程中，由于燃燒模式的不同，導(dǎo)致部分噴嘴裝置無法在任何情況下?lián)碛谐渥愕娜剂嫌枰怨?yīng)。所以，在燃燒系統(tǒng)正在運(yùn)作的過程中，可通過清吹系統(tǒng)、將燃機(jī)中的壓氣機(jī)裝置進(jìn)行連接，通過這種方式對沒有連通天然氣的管道以及噴嘴裝置進(jìn)行及時冷卻，避免天然氣出現(xiàn)回流現(xiàn)象，同時也能減少管道與噴嘴裝置中殘存燃料而產(chǎn)生自燃現(xiàn)象。具體到燃機(jī)清吹系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來看，分別由具有冷卻功能并密封的空氣系統(tǒng)，以及燃料的氣控制系統(tǒng)、壓氣機(jī)裝置共同組成。

二、對燃?xì)廨啓C(jī)清吹系統(tǒng)的高效優(yōu)化策略

（一）天然氣的運(yùn)行模式

1.先導(dǎo)預(yù)混模式

該模式主要指氣體燃料在向燃燒室進(jìn)行擴(kuò)散期間，選用通道D5以及通道PM1A。選擇這種運(yùn)行模式的情況通常是由于部分額定轉(zhuǎn)速到低負(fù)荷中產(chǎn)生變化，待燃機(jī)進(jìn)入全速空載狀態(tài)后，可進(jìn)行繼續(xù)加載，直至到達(dá)燃燒基準(zhǔn)，該基準(zhǔn)與火焰燃燒溫度類似。

2.預(yù)混模式

該模式主要指天然氣在經(jīng)過噴嘴裝置后的通道分別為PM1A、PM1B、PM3通道，在超過燃燒基準(zhǔn)線到燃機(jī)的基礎(chǔ)負(fù)荷期間，都采用預(yù)混模式進(jìn)行。在氣體燃料通過噴嘴裝置后，噴嘴裝置區(qū)域的燃料不再繼續(xù)流動，此時可啟動對噴嘴裝置的吹掃作業(yè)。在抽氣支管的輔助作用下，將壓氣機(jī)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入氣體燃料的傳送管路，對氣體燃料噴嘴展開吹掃環(huán)節(jié)^[1]。

在進(jìn)行吹掃的過程中，需確保空氣能夠在噴嘴裝置中正常流出，這種方式能夠有效檢驗(yàn)各類管道中沒有易燃?xì)怏w的存留，并能對燃料噴嘴進(jìn)行冷卻。一旦通過PM1B、PM3燃?xì)鈬娮斓娜細(xì)鉀]有繼續(xù)流動，并且全部燃?xì)馊苛髦翑U(kuò)散噴嘴裝置，此時可將PM1B、PM3的吹掃閥開啟，對其進(jìn)行吹掃作業(yè)。若燃料氣吹掃支管裝置沒有正常運(yùn)作，相關(guān)技術(shù)人員可將支管中的放空閥開啟，并將管道內(nèi)部的燃?xì)膺M(jìn)行排空，避免燃料氣體聚集。在這個過程中，相關(guān)技術(shù)人員需確保燃料沒有聚集在兩個串聯(lián)的吹掃放空閥內(nèi)。對于先導(dǎo)預(yù)混模式以及預(yù)混模式兩種模式，其清吹系統(tǒng)的運(yùn)作狀態(tài)如表1所示。

三、燃機(jī)清吹系統(tǒng)的改造要點(diǎn)

（一）明確保護(hù)動作的運(yùn)作原理及其邏輯

燃機(jī)MARK VIe控制系統(tǒng)的有效運(yùn)作，能夠清晰地看到清吹系統(tǒng)中的各種保護(hù)機(jī)制及其條件，在這個過程中主要涉及到三種保護(hù)形式如下所示：

1.快速降負(fù)荷

若燃機(jī)在進(jìn)行清吹時，管道、線路的溫度超出365℃（延時2秒），或者清吹溫度超過345℃時，燃機(jī)開啟快速降負(fù)荷模式，通過這種方式能夠?qū)⑶宕档脺囟瓤刂圃诟咧祪?nèi)^[2]。

2.停機(jī)

產(chǎn)生停機(jī)的情況主要是燃機(jī)大氣壓力與FPG1的清吹壓力的總和，與壓氣機(jī)排氣壓力的比值超出1.01或低于0.962，并且這個情況在1分鐘以上。

3.燃機(jī)跳閘

燃機(jī)出現(xiàn)跳閘情況主要包含三種情況，首先是清吹溫度超出385℃（延時兩秒）。其次，在進(jìn)行清吹環(huán)節(jié)的過程中，10秒內(nèi)對清吹管路中三支壓力變送器、其中有兩支經(jīng)過壓力檢測發(fā)現(xiàn)其壓力低于303kPa，最后，在燃燒模式下進(jìn)行切換，但是清除指令在系統(tǒng)中并沒有成功發(fā)出。

例如，在某燃機(jī)進(jìn)行調(diào)試的過程中出現(xiàn)燃機(jī)跳閘事故，其中，原電磁閥為A，新增電磁閥為B電磁閥系統(tǒng)的前期改造如圖1所示。

在發(fā)電機(jī)的出口區(qū)域設(shè)置的斷路器已經(jīng)斷開，燃機(jī)系統(tǒng)顯示“處于保護(hù)狀態(tài)”。針對此情況可采用雙路模式的電磁閥裝置對其進(jìn)行有效控制，如圖2所示。

若對此閥門進(jìn)行有效改造，則會對閥門的運(yùn)作可靠性提供較為關(guān)鍵的保障，改造后的電磁閥系統(tǒng)圖，其中，清吹閥門在進(jìn)行改造的前期與后期的運(yùn)作情況如表2所示。

（二）方案的調(diào)試

在MARK VIe燃機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)作過程中，可適當(dāng)增設(shè)一路繼電器作為輸出點(diǎn)。具體的設(shè)置方式如下所示，首先，進(jìn)入相關(guān)軟件選擇TOOLBOXST→進(jìn)入1#機(jī)組→組態(tài)“G1”→選擇菜單software→1#燃機(jī)系統(tǒng)組態(tài)→“客戶”系統(tǒng)→新建項(xiàng)目并命名“Ps1”→增添“MOVE”的功能模塊→對其功能模塊輸入變量“SRC”、以及輸出變量“DEST”。

其次，將輸入變量與原組態(tài)中清吹閥的VA13-1的開啟指令進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并將輸出變量與新電磁閥開啟指令進(jìn)行關(guān)聯(lián)并將其重新命名。最后，可將空余的繼電器連入至通過選中該繼電器通道的“L20PG1ON”指令，并按照上述流程將其他清吹閥門的改造工作予以完成[3]。

（三）對優(yōu)化進(jìn)行的驗(yàn)證

對上述方案進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證的數(shù)據(jù)記錄如表3所示。

結(jié)論：總的來看，為確保燃機(jī)的清掃機(jī)制能夠達(dá)到一定的高效性，相關(guān)人員需對燃機(jī)的空氣清吹系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造，并結(jié)合實(shí)際情況對燃機(jī)的自動保護(hù)機(jī)制的運(yùn)作邏輯制定相應(yīng)的改造措施，在對新增電磁閥進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)后，任意一個電磁閥在出現(xiàn)問題后，閥門仍能正常啟動和運(yùn)作，只有兩個電磁閥都產(chǎn)生故障才會影響閥門的正常作用，這種方式能夠有效增強(qiáng)清吹系統(tǒng)的使用穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳開勝，邱偉，張敏杰.燃?xì)廨啓C(jī)熱反吹在燃燒器雜質(zhì)處理中的應(yīng)用[J].燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，2021，34（03）：53-56.

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