三菱M701F4型燃机天然气系统设备常见故障的分析与处理

　　1 公司及机组自然气体系概述

　　某公司位于浙江省中西部,今朝设置装备摆设一套400MW品级、“F”系列高效单轴结合轮回机组,机组由一台M701F4燃气轮机(GT)、一台蒸汽轮机(ST)和一台发电机(GEN)构成,主要针对用于根本负荷的历久持续运行而设计的。机组燃料采纳的是自然气,在设计尺度划定的工况下,结合轮回的总着力为458.02MW。机组的自然气供气体系由厂外起首进入调压站,调压站采纳露天布置,设有防雨棚,自然气在调压站内颠末计量、过滤、升温、调压后流出调压站,厂区内经由过程地埋管路进入燃机的前置模块区域,在前置模块内自然气流经流量计、自然气机能加热器、终端过滤器落后入燃机FG模块,在FG模块内燃气经压力、流量调节落后入燃机的20只燃烧器进行燃烧。

　　2 自然气体系装备及其常见问题的处置

　　2.1 自然气简介

　　自然气因此甲烷为主要身分的气体混合物,同时含有少量的其他物资,如二氧化碳、氮、硫化氢、氢、水蒸气等,自然气一样平常无色、比空气轻,具有易燃易爆性、可紧缩性和膨胀性,其燃爆浓度规模为5%～15%,在使用进程中要分外注意平安。

　　2.2 调压站装备及其常见故障处置

　　2.2.1 调压站装备构成

　　自然气电厂调压站需满意的要求是为燃机提供满意必定压力、温度、流量要求的干净燃气,本公司调压站为上海飞奥燃气装备有限公司临盆,型号RQ181400Z/Z、入口压力3.5～6.3Mpa、出口压力3.3Mpa、流量为181400Nm3/h,主要功效构成包含:燃气入口单位、计量单位、旋风分别单位、精过滤单位、加热单位、调压单位等。

　　此中旋风分别单位中旋风分别器的作用是对燃气中年夜于10μm固体、液体颗粒物应用旋风管进行分别,它可以或许以较高的效力去除固体颗粒物,并依据液位进行主动排污;精过滤分别单位主要功效是对燃气中细小颗粒物和液体进行分别,其包含两级分别,此中一级分别采纳滤芯,以较高的效力和较低的压降分别固体颗粒,滤芯是由玻璃纤维制成。二级分别采纳叶片,叶片一样平常是由不锈钢制成,相符AISI304或AISI316尺度,可以或许以较高效力分别气体中携带的液滴和固体颗粒物,精过滤用具有压差远传功效,时候丈量滤芯堵塞环境,当到达报警值时给作声、光报警并具有液位主动排污功效;换热单位的主要功效是依据燃气轮机对进入机组的自然气温度要求对自然气进行加热,其保证燃气温度年夜于露点温度,详细的加热办法是采纳站内设置的水浴炉进行加热;调压单位主要构成包含紧迫堵截阀、监控调压器、事情调压器、平安放散阀、隔绝球阀等,它是自然气调压站的焦点装备,主要功效为对燃气进行降压、稳压、具有压力主动调节功效,而且当压力跨越设定压力时主动堵截供气支路并切换到备用调压路,实现无间断供气以及掩护下游装备。

　　本公司调压站各功效模块的设计思绪是计量单位一用一旁通,旋风分别单位一用一旁通,精过滤单位一用一备,加热单位一用一备,调压单位一用一备,采纳单位制的方式进行供气,调压站的气体流量流速设计要求是计量单位、旋风分别单位、精过滤单位、调压单位等所有路均依照100%电厂全流量设计而且斟酌必定的余量,管道流速设计为15～30m/s。

　　2.2.2 常见问题的阐发处置

　　调压器封闭不周密。某年春季发电时期,本公司机组在夜间停机后发现调压站调压器下游压力连续上升,曾几回导致调压器下游管线上的平安阀动作,造成燃料气的年夜量挥霍。为查找这一非常征象的缘故原由,专业职员起首对换压站的调压器进行相识体,经反省发现调压站#1线事情阀内有断裂的螺钉存留在阀体内,其影响阀门的正常封闭和周密性,阀口已受损严重。后反省#2调压线事情阀也有相似非常,为打消故障保证调压器的周密性,专业职员对换压站的四只监控调压器、事情调压器的阀芯及密封面全体进行了调换,之后调压器的密封性变好,停机后其下游压力连续上升的征象得以打消。断裂的螺钉经具体反省为上游监控紧迫堵截阀的阀瓣定位顶紧螺钉,因为该螺钉特殊的布局设计,其两端直径分歧,在受年夜流量气流冲击时在变径处容易受剪切力堵截,从而使断裂的螺钉突入到下游的事情阀内,为此专业技术职员向装备制作厂提出了改良建议,将该螺钉进行了改型,之后经历久的使用察看其后果优越,未再产生断裂的问题。

　　启动炉调压线上防爆电加热器事情非常。本公司启动汽锅调压线防爆电加热器的型号为BGY40-380/175,运行时曾多次产生当仅给调压站内水浴炉供气加热时产生跳闸的环境,加热器不克不及正常投用。后经阐发加热器的选型仅与启动汽锅4577Nm3/h用宇量相匹配,当只给水浴炉用气加热时显著功率过年夜,在使用中会频仍呈现加热管超温加热器频仍跳的问题,加热器的寿命也会缩短,后专业职员经由过程具体研讨相关的装备技术材料并联合本厂现实环境,将一只电加热器功率设置改小为17.5kW,并采取对水浴炉和启动炉用气离开加热办法,经几年的使用察看其后果优越,既满意了水浴炉和启动炉的正常运行又勤俭了电能,同时保证了调压站防爆电加热器的历久平安使用。

　　调压器冬季严寒工况事情时出口压力不稳固。本公司调压站调压器为独立式调压器,型号为Reflux819/Reflux819-FO,调压站设有两路调压线,日常平凡运行时一用一备,每条线路上采纳监控调压器和事情调压器进行串联布置,正常供气状况时,监控调压器全开,事情调压器进行调压。冬季当情况温度在0℃左右、调压器在正常调压供气时曾几回呈现出口压力连续降落,继而导致燃机的供气压力过低、机组启动失败的事故,严重地影响了机组运行靠得住性和平安性。经对监控调压阀和事情调压阀的调节机构预调阀和批示器进行解体反省,发现其内部有结冰征象,经断定阐发是由于自然气自身湿度较年夜,当情况温度低时容易在调节机构内结冰,影响调骨气体的正常流动和调压,致使调压器不克不及正常事情。为相识决这一问题,维护职员对换压器调节执行机构各引压管线上加装了20XTV2-CT-T2型电伴热带,并在各引压管线和伴热带表面采纳橡塑管进行保温包覆,外层再用锡箔纸进行掩护,之后当机组在冬季运行情况温度低于10℃时要求运行职员实时投入电伴热带进行加热,经几年的使用察看,以前调压器出口压力不稳固的故障得以打消,调压器规复了正常事情。

　　2.3 前置模块装备常见问题阐发和处置

　　燃机前置模块主要装备包含了涡轮流量计、燃气机能加热器、终端过滤器等装备,在机组投产运行一段光阴后经察看发现,本公司燃气终端过滤器的过滤后果不够抱负,自然气管线内存在的颗粒物得不到有用过滤,如许常常会造成燃机的FG模块出口暂时滤网压差高报警,运行的机组被迫降负荷或停机洗濯暂时滤网,为办理这一问题专业上采取了以下两点改良步伐,经历久的使用察看后果很好:对终端过滤器进行技术改革,将终端过滤器滤芯的过滤精度由本来的200目进步到300目,过滤器的型式由本来的Y型改为立式圆筒型,更便利于在线洗濯调换滤芯;采取在前置模块自然气主管线内壁上增长磁棒、磁块的步伐,进一步进步了对自然气管线中铁性杂质的过滤后果,经使用察看其成效明显。

　　3 自然气体系装备日常运维建议

　　为确保自然气体系装备的正常使用,从而保证燃机的平安运行,建议做好四方面事情:自然气体系中的过滤器需按期增强排污,滤芯需按期反省洗濯调换;严寒工况运行时,需保证自然气体系中各加热、伴热举措措施投用靠得住、事情正常;自然气体系优先选用机能靠得住、维护便利、过滤精度高的过滤器;机组运行时,建议增强对独立式调压器预调阀内的滤网反省洗濯事情。