M701F机组主燃料流量阀差压高分析与处理

第 4 4卷第 2期 2 0 1 5年 6月 热 力 透 平 THERMAL TURBI NE Vo L 4 4 No 2 J u n 2 O1 5 文章编号 1 6 7 2 5 5 4 9 2 0 1 5 0 2 0 1 3 6 0 4 M7 0 1 F机组主燃料 流量阀差压高 分析与 处理 王新年 中海福建燃气发电有限公司 莆田 3 5 1 1 0 0 摘要 介绍 了M7 0 1 F燃气轮机启动过程中主燃料流量控制阀差压高异常报警的现象 根据 系统组成对主 燃料压力控制阀A 主燃料压力控制阀B和主燃料流量控制阀分别进行分析 查到主燃料压力控制阀 B卡件 故障和主燃料流量控制阀伺服阀卡涩的原因 采取更换故障元件 解决了主燃料流量控制阀差压高异常问题 为同类型机 组安 全运行提供借 鉴 关键词 M7 0 1 F燃 气轮机 主燃料流量控制 阀 差压高 维护 中图分类号 T K4 7 7 文献标识码 A d o i 1 0 1 3 7 0 7 j c n k i 3 1 1 9 2 2 t h 2 0 1 5 0 2 0 1 5 Ana l y s i s a nd Tr e a t me nt o n Hi g h Di f f e r e n t i a l Pr e s s u r e o f M a i n Fu e l Fl o w Va l v e o f a M 7 01 F Ga s Tu r bi ne N G Xi n n i an C I C F u j ia n G a s P o w e r C o L t d P u t ia n 3 5 1 1 0 0 C h in a Abs t r a c t Th e a b n o r ma l a l a r m o f ma i n f u e l f l o w c o n t r o l v a l v e o f a M7 0 1 F g a s t u r b i n e d u e t o h i g h d i f f e r e n t i a l p r e s s u r e d u r i n g s t a r t u p p r o c e s s i s d e s c r i b e d Ac c o r d i n g t o t h e s y s t e m c o mp o s i t i o n t h e ma i n f u e l p r e s s u r e c o n t r o l v a l v e A B a n d t h e ma i n r u e l f l o w c o n t r o 1 v a l v e a r e a n a l y z e d I t wa s k n o wn t h a t t h e ma i n r u e l p r e s s u r e c o n t r o l v a l v e B c a r d h a d f a u l t a n d t h e ma i n f u e l f l o w c o n t r o l v a l v e s e r v o v a l v e wa s i a mme d Th e r e f o r e t h e d e f e c t i v e c o mp o n e n t s we r e r e p l a c e d a n d t h e a b n o r ma l p r o b l e m o f h i g h d i f f e r e n t i a l p r e s s u r e o f ma i n f u e l f l o w c o n t r o l v a l v e we r e s o l v e d Th u s i t c a n b e s e r v e d a s a r e f e r e n c e f o r t h e s a f e o p e r a t i o n t o t h e s i mi l a r t y p e u n i t s Ke y wo r d s M 7 0 1 F g a s t u r b i n e ma i n f u e l f l o w c o n t r o l v a l v e h i g h d i f f e r e n t i a l p r e s s u r e ma i n t e n a n c e 福建某燃气一 蒸汽联合循环电厂一期建设 4套 M7 0 1 F单 轴 联 合 循 环 机 组 每套 机 组 分 别 由 1台 M7 0 1 F燃 气轮 机 1台 TC2 F 3 0蒸 汽 轮 机 1台 QF R 4 0 0 2 2 0发 电 机 和 1台 uG M7 0 1 F R余 热锅 炉组 成 燃 料 控 制 系 统 作 为机组 控 制 系 统 执 行 部 分 的核 心 其 工 作 稳定可靠对燃气轮机的运行至关重要 燃料 系统故 障 报 警 需 引起 电 厂 的 充 分 重 视 并 有 效 予 以解 决 否 则 可 能 引起 机 组 跳 闸 1 本 文对 2号 机 组 在 日启 停 运 行 模 式 下 启 动 过 程 中发生 的主燃 料 流量 控 制 阀差 压 高 异 常事 件进 行 了 原 因 分 析 和 处 理 过 程 的介 绍 总 结 了今 后避 免此类 异常发 生 的维护要 点 1 M7 0 1 F燃气轮机燃料 系统组成和 控 制 M7 0 1 F燃气轮机设有 2 O个干式低 NO 燃烧 器 每个燃烧器包括 1 个值班燃料喷嘴和 8个主 燃料喷嘴 如图 1 所示 值班燃料喷嘴由值班 燃料管线供气 值班燃料管线设置有 1 个值班燃 料压力控制阀和 1个值班燃料流量控制阀 阀门 行程均是 2 5 mlT l 主燃料喷 嘴 由主燃料 管线供 气 主燃料管线上设置 了主燃料压力控制 阀 A 主燃料压力控制 阀 B和 1 个 主燃料流量控制 阀 主燃料压力控制 阀 A和主燃料 流量控制 阀的行 收稿 日期 2 0 1 4 一 I 2 1 5 修订 日期 2 0 1 5 0 1 2 6 作者简介 王新 年 1 9 7 8 一 男 毕业于哈尔滨工程大学 硕士 工程师 现为中海福建燃气发电有限公 司检修 部机务专工 豳I ll 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m M7 0 1 F机组主燃料流量阀差压高分析与处理 热力透平 程是 5 0 mm 主燃 料 压 力 控 制 阀 B 的行 程 是 2 5 mm 每个燃料 阀均配置 A B两块伺服卡件 其中一块处于控制状态 另一块处于跟随备用状 态 去主燃料总管 主燃料流量控制阀 主燃料压力控制阀A 燃料关断阀 燃料供应入口 图 1 M7 0 I F燃气轮机燃料 系统 图 点火 升转速至暖机转速阶段 在天然气小流 GT F G MAI N F C V D P HI 燃气轮机主燃 料 量时 主燃料压力控制 阀 A处于全关状态 由主燃 流量控制 阀差压高 压差最大 1 3 3 8 MP a 3 S 后 料压力控制阀 B调节主燃料流量控制阀差压 随 复位 差压波动情况如图 2所示 因为在 M7 0 1 F 着暖机结束 进入加速阶段 天然气流量增大 主燃 燃气轮机保护设定中 主燃料流量控制阀差压正 料压力控制阀 B开度大于 3 2 后 主燃料压力控 常值为 0 3 9 2 MP a 超过 0 5 8 9 MP a 差压高报警 制阀 A才慢慢开启 等主燃料压力控制阀 B开至 时间持续 6 S 将引起保护动作 机组跳 闸 在第 4 0 后 主燃料压力控制阀 B就稳定在 4 0 的开 二天的机组启机过程中 燃气轮机主燃料流量控 度 由主燃料压力控制阀A来调节主燃料流量控 制阀差压高报警信号再次出现 曲线基本与 7 月 制阀差压 直至停机熄火 这样 2 个压力调节 阀配8日相同 合可以保证燃料从小流量到大流量的调节精度 燃气轮机点 火 时 T C S给 出 1个 点 火燃 料 C S O 1 1 4 点火燃料 C S O再按逻辑设定分配 给主燃料和值班燃料 值班燃料压力控制阀和流 量控制阀同时开启 主燃料压力控制阀 B和流量 控 制 阀 同时 开 启 主燃 料 流 量 控 制 阀 开 度 是 1 5 4 燃烧调整时可修改 T C S发出点火指令后 T C S逻辑便将主燃料压 力控制阀 B的开度直接置为 2 9 并且维持4 s 时 间 4 S 后 主燃料压力控制阀 B调节主燃料流量控 制阀差压 将其维持 0 3 9 2 MP a 的设定值 以使主燃 料流量控制阀的开度与流量能够成线性关系 2 启动过程中主燃料流量控制阀差 压高异常现象 2 1 故障现象 2 0 1 4年 7 月 8日 2 号机组热态启机 降至点 火转速 后 点 火指 令 发 出 点 火 过程 中 T C S报 8磊罨导譬 蓦 n 口 寸 0 n N n n 数据点 图 2 启动过程 中主燃料流量控制 阀差 压高曲线 2 2 原 因分析 从图 2可以看 出 主燃料流量 阀差压值随着 工况变化而变化 短暂超过报警值后趋于正常 可以确认差压测量 变送器正 常 从 图 1可 以分 析 引起主燃料流量阀差压值高 的原 因可分 为两 个方面 一是 主燃 料压力控制 阀异常 如 阀门 内 l ll l 卫曩 善 榭 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m M7 0 1 F机组主燃料流量阀差压高分析与处理 热力透平 报警信号再次出现 曲线基本与 2 0 1 4年 7 月 8日 相 同 可以判断主燃料压力控制 阀 B零位飘移造 成 的内漏不是引起此次异常的主要原因 3 3 主燃料流量控制阀伺服阀故障 异常原 因排查方 向指 向主燃料流量控制 阀 为此在停机后进行挂闸 对主燃料流量控制阀进 行静态调试 在 伺服 卡件 B控 制下 给出 0 2 5 5 0 7 5 1 0 0 oA信号 阀门可 以动作到位 反馈值与检修时调试记 录 比较均正常 偏差在规 定范围内 但 开启速度较慢 切换至伺服卡件 A 控制 情况相同 为此 测试了阀门从 全关 到全开 的时间 测试为 9 S 远超过检修调试时的 0 6 7 S 并超过了规定的小于 1 S的限制 判断为伺服阀 异常 用备件予以更换 更换伺服 阀后 在伺服卡 件 A和 B控制下 做静态调试 参数均在合格范 围内 更换主燃料流量控制阀伺 服阀后 机组启动 过程 中主燃料流量控制 阀差压值恢复正常 至今 未再出现差压高报警 将伺服 阀送 MOOG厂家 检查维 修 发 现有 伺服阀过滤器堵塞 力矩马达球头磨损等问题 造 成开启速度慢 的主要原 因是伺服阀过滤器堵塞 进油量小于正常值 伺服阀动作时间变长 油动机 进油 卸油变慢 阀门开启关 闭时间变长 如伺服 阀过滤器堵塞进一步严重 阀门将无 法动作 经 分析伺服阀过滤器堵塞 的原 因 主要是控制油 内 颗粒物偏多 由颗粒 累积造成 的 4 避免主燃料流量控制阀差压异常 的维护要点 根据此次主燃料流量控制阀差压异常的案例 分析以及处理结果 总结 出如下一些防范此类 异 上 接第 1 2 6页 常的机务和热控措施 1 缩短控制 油滤油周期 保持控制油颗粒度 等级在 良好 的状态 2 更换控制 油滤芯时做好防护措施 按照滤 芯更换要求步骤进行更换 防止更换过程 中的油 污染 3 燃料控制 阀伺服阀跟随机组检修周期返 回 厂家进行检查和清洗 更换过滤网和磨损部件 4 对燃料控制阀定期检查 分析控制参数 发 现异常 安排做静态试验 尽早发现问题并予 以处 理 5 监测燃料控制 阀关 闭后阀后压力 判断是 否存在内漏现象 若有 内漏现象 则应分析内漏是 控制原因还是机械原 因 若发现 阀门密封 不严 内 漏 需及时将阀门解体处理 5 总 结 通过对 2号机组在 日启停模式下 启 动过程 中发生的主燃料流量控制阀差压高的异常事件进 行原因分析 查 找到引起异常 的主燃料压力控制 阀 B卡件故 障和主燃 料流量控制 阀伺 服 阀卡涩 这两个原因 分别予以处理 结合之前 因阀芯磨 损内漏引起 主燃 料流量 控制 阀差压高 异常 的处 理 总结了此类异常的排查方法 并提出了避免主 燃料流量控制 阀差压高异常的运行维护要点 可 供 电厂处理类似故障时参考 参考文献 E l i 杨顺虎 燃气 蒸汽联合循环发电设备及运行 M 北京 中国 电力 出版社 2 0 0 3 E 2 曾万模 刘斌 M7 0 1 F型燃气一 蒸汽联合循环机组 的燃料控 制 E J 热力发电 2 0 0 7 8 8 4 8 7 1 凝 汽器 与真 空系统 运行 维 护导 则 E s 北 京 中国 电力 出版 提出一种基于 日常运行参数的凝汽器运行监督曲 社 2 0 0 5 线方法 由于该曲线反映了冷却水温度对传热系 数的真实影响 因而更加合理 反之 根据该 曲线 则可以求取冷却水温度对该机组凝汽器传热系数 的真实修正关系 具有一定 的实用价值 参考文献