燃气轮机系统范文（精选12篇）
燃气轮机系统 第1篇
关键词：燃气轮机,润滑油,超温,冷却器,改造
1 装置简介
中海石油化学股份有限公司一期合成氨装置采用英国ICI-AMV工艺,生产能力1 000 t/d。该装置自1996年10月投产以来总体运行稳定,能耗低。装置最大的特点之一是工艺空气压缩机是由意大利新比隆公司(NP)生产的PGT-10型燃气轮机带动的。燃气轮机启动快,占地小,而且大大节省天然气的消耗,为公司节能工作作出突出贡献。
该型号的燃气轮机在新比隆公司(NP)生产的重型燃气轮机系列中属于较小功率的地面型燃气轮机。主要由压气机、燃烧室和透平三大部分组成,为双轴式设计,其中高压轴带动自身的轴流压缩机;低压轴用以驱动工艺空气压缩机,为负荷轴;排气供废热锅炉用作燃烧空气。启动初期由电机拖动,带有注汽设备以增加功率和减少氮氧化合物排放。外界空气通过轴流压缩机加压后进入燃烧室,与来自燃气管线的天然气燃烧产生高温高压的燃气进入透平做功来驱动轴流压缩机和工艺空气压缩机。
2 燃气轮机油系统改造原因
在最近几年使用过程中发现燃气轮机油冷器后总管油温偏高,在55～60℃之间,正常情况下应为40～50℃,该机组油温高报警设定值为72℃,联锁值为79℃,由于偏高的总管油温,引起了机组一系列的问题和安全隐患。
(1)该燃气轮机安装在四季如夏的海南省东方市,环境温度特别高,而燃气轮机油系统中的油冷器设计的工作能力有限,使得燃气轮机润滑油总管油温普遍偏高,从而导致机组2#轴承的回油温度更高,对机组轴承使用非常不利。
(2)油温偏高会引起所使用的润滑油氧化安定性发生改变,造成润滑油氧化。机组润滑油发生氧化后会引起其黏度增大,酸值升高,颜色变深,表面张力下降等,促使油品老化;严重氧化会引起金属腐蚀,缩短油的使用寿命,甚至会造成严重的磨损。
从图1数据看出,从2010年开始,02机组32#透平油运动黏度逐渐靠高限运行(指标为28.8～35.2mm2/s),2010年8月1日分析结果为35.42mm2/s,2010年8月11日补样分析结果为35.23mm2/s。
(3)在机组正常运行中,全开燃气轮机油系统油冷器循环水进出口阀情况下,燃气轮机润滑油总管油温为59℃左右,较设计温度40～50℃偏高,总管油温偏高导致轴承回油温度较高,特别是最高点燃气透平二号轴承回油温度达102℃,距离设计报警值107℃很近,一旦油温继续上涨,我们没有控制油温上涨的措施,可能引起2#轴承的损害以及油温高联锁跳车的重大事故,不利于机组的安全运行。
(4)油温偏高导致机组油箱油气放空量偏大,油耗增加。实际运行中,空压机需每月补3至4桶32#防锈气轮机油。甚至会由于油气放空量较大导致油气分离器无法完全处理而使极少量油从放空管中溢出,给环保带来一定影响。
3 改造方案
燃气轮机油系统的问题在于润滑油总管油温过高,燃气轮机原有的油冷器换热能力有限,需增加油冷器来降低油温,而增加新的油冷器将增加生产成本。机组附近正好有一废旧的油冷器04E103,虽然此油冷器与燃气轮机油系统中原有的油冷器不是一个型号,但是可以试一下。
将目前的油冷器02-K001E1A/B与闲置的冷却器04-E103串联,加大换热面积,同时保留原有管线,增加三个隔离切断阀。如04-E103进行串联后不能满足机组油系统相关运行指标时(主要考虑改造后油压的变化),可立即恢复原02-K001E1A/B工作状态,从而确保机组运行安全。管线连接示意见图2。
注:虚线部分为增加的管线及阀门
4 改造风险评估
对于在燃气轮机原有油冷器后串联一闲置换热器导致管线长度及弯道增加,改造后部分管径改变(原油冷器出口管线为4吋,而闲置换热器04E103设备进出口管线为3吋),是否会给燃气轮机润滑油油压及流量带来影响,以及串联后机组油压是否会出现较大的波动或者引起机组油压低跳车,我们提供燃气轮机原有油冷器,闲置换热器04E103、燃气轮机润滑油泵的相关设备参数与成达公司相关人员,成达公司合理设计及计算后,结合油系统现场流程回复如下。
(1)油冷器后串联一期装置闲置换热器04E103后影响润滑油油压最大压降为0.03MPa,目前机组正常油压为0.185MPa,且油压可以通过自力式调节阀控制回流量进行调节,油压可满足机组运行需要。
(2)油冷器后串联闲置换热器04E103对润滑油流量基本无影响。
(3)油冷器后串联闲置换热器04E103完全可满足将油温降至45℃运行的要求,油冷器出口油温可通过循环水切断阀调节。
(4)改造前由工艺人员记录油系统相关参数,在改造实施后,首先进行油洗,再记录参数,如发现不能满足运行需要,恢复原流程操作,进行机组开车。
5 改造后工况分析
我们利用合成氨系统停车期间对燃气轮机油系统进行了小的改造,对比改造前后的工况与数据(表1),分析如下。
(1)改造后,燃气轮机润滑油总管油温有了很大的下降,现在总管油温已经控制在正常范围40～50℃之间。
(2)由于总管油温控制在合理的范围内,投运后分析机组润滑油运动黏度,也在指标范围内,避免了油质的恶化。
(3)机组上油温度在正常范围内,所以机组轴承回油温度,特别是2#轴承回油温度也远离了机组轴温的报警值,现在轴承回油温度85～90℃之间,延长了轴承使用寿命。
(4)燃气轮机润滑油总管油温的下降使得机组油气放空量减少,减少了机组的耗油量。
6 改造小结
在对燃气轮机油系统进行改造后,通过比较机组各项指标,我们认为达到了预期的效果。这次改造也让我们有了许多新的收获。
(1)利用废弃的冷却器对燃气轮机油系统进行改造,我们变废为宝,极大地节约了投资的成本,这也可以应用于以后的改造中。
(2)改造后,油系统中不同型号的油冷器同时进行冷却时机组的油压没有波动。这为同行在串联不同型号的油冷器工作时是否影响机组的油压提供了可以借鉴的实例。
(3)机组润滑油总管的油温,机组2#轴承温度也控制在合理的范围内,解决了机组2#轴温高以及油温高跳车的隐患。
燃气系统隐患排查制度 第2篇
一，目的
为进一步落实公司各级燃气安全生产责任制，加强燃气安全生产事故隐患排查，及时消除各级、各类事故隐患，切实预防不安全事故的发生，根据我公司实际，特制定本制度。
二，安全生产检查
燃气安全生产检查遵循“分级管理、专业负责”的原则，分为经常性检查、专业检查、定期检查和综合性检查四类。
1经常性检查包括岗位检查、巡回检查和重点检查三种形式，具体规定如下：（1）各岗位员工在班组长或主操的带领下实施一班三次（班前、班中、班后）岗位检查，检查的重点是燃气调压设施、燃气阀门、放散阀、燃气报警器等设备设施运行状况、作业人员违章违规现象的及时纠正等，燃气泄漏检测手段主要以报警器检测、人体感官、风向标识杆等具体形式。
(2)燃气安全、生产技术专业人员实施定期或不定期的巡逻检查，检查的重点是及时发现和纠正各类“三违”现象；各类危险点、危险源控制措施的落实情况；设备、设施及建筑缺陷和现场环境的安全状况等。
（3）燃气生产安全事故或未遂事故所暴露、潜在的问题，各时期的重点工作进行重点检查，具体组织由安全管理部门负责，涉及到的专业组、部门参加。
2专业检查 燃气安全防护、救护器材、消防器材、应急管理等各专业管理检查由各相关专业、职能部门具体组织实施。
3定期检查
（1）各班组必须坚持一班三检制工作原则，责任人：班组长。
（2）国家法定节假日前后各部门都要组织一次全面的综合检查，责任人：单位主管、各部门负责人。
4，综合性检查
燃气综合性安全生产事故隐患排查由公司经理班子成员带队，安全、生产、综合管理、各专业组参加，进行思想、制度、管理、隐患等全面检查，按综合性生产安全事故检查计划组织。
三，燃气事故隐患级别及整改责任划分
一般事故隐患，指作业现场存在的，在作业区范围内能够按期整改的隐患，由作业区、单位主管负责落实整改，本公司安全员监督。
较大事故隐患指部门无能力解决，需分公司有关部门制定整改方案协助解决的隐患，由隐患所在专业管理组逐级递交隐患报告，督促落实，公司安环办监督。
重大事故隐患由公司召集有关部门、专家研究制定方案，列入安全管理体系方案，由公司组织实施，部门配合整改，公司安委会监督。四，燃气安全生产事故隐患上报及处理程序
一般事故隐患现场解决，当班班组长、安全员将整改情况上报作业区负责人。
较大事故隐患由作业区负责人、安全员或现场检查人员逐级上报安环部门。
重大、特大事故隐患，当班班组长妥善安排作业人员暂停或撤离隐患现场，逐级上报（必要时可越级上报），并派专人加强现场警戒和安全监护。
上级职能部门检查发现的事故隐患执行上述程序。安环部门视隐患等级情况，下达隐患整改通知书，限期整改，整改完毕后，相关单位、部门在规定期限内反馈整改情况，安环办复查验收。
五，事故隐患整改方案、措施的制定 事故隐患整改方案包括下列内容：治理期限和目标，具体措施，技术方案、安全方案、机构和人员，实施、配合单位，隐患未完全消除期间的告知、应急预案等。
六，建立燃气事故隐患档案
燃气安全生产检查必须有台帐记录，班组检查记录在设备点检表、交接班日志、和班组安全活动台帐上。
较大或重大事故隐患各部门、专业组建立台账，分类管理，并将整改、验收结果存档。
各类燃气安全生产隐患检查记录必须包含以下内容：隐患内容、整改措施、时限、责任人、整改验收情况。
七，责任追究
各部门必须按照燃气安全生产隐患排查的内容、频次、整改等要求，对本单位职责管理范围内的事故隐患认真排查，及时落实整改。
对燃气事故隐患整改不力，不按规定的期限、要求进行整改，推诿扯皮，考核相关责任人；造成事故的，加重处罚并按照有关规定追究责任。
附：
燃气设施安全检查内容
（一）一般规定。
1.各种主要的燃气设备、阀门。
2.各类带气作业处应分别悬挂醒目的警告标志。3.燃气辅助设施保持完好有效。
4.对于设备腐蚀情况每年重点检查一次，并将检查情况记录备案。5.燃气危险区域的燃气浓度必须定期测定，在关键部位应设置燃气监测装置。
（二）用气点
1．相关燃烧阀门的头部有明显开关标志。2.燃烧阀前有放水或放气头。3.阀门严密、灵活、无泄漏。
4.助燃管道及燃气管道设置低压报警装置。
（三）管道
1.公司站区主要燃气管道须标有明显的燃气流向和种类。2.所有可能泄漏燃气的地方均须挂有提醒人们注意的警示标志。3.管道本体无可见泄漏（含法兰、阀门及附属装置）。
燃气轮机循环水系统节能问题研究 第3篇
【关键词】能源与动力工程；燃气轮机；联合循环；循环水系统；经济运行
1.循环水系统的经济运行方式
循环水泵并不是开得越多越经济。当循环水量足以带走乏汽的汽化潜热时，这便是经济循环水量，这时汽轮机也获得最佳真空Peco。因为汽轮机的真空度主要是依靠调节冷却水流量来控制的。而运行中的凝汽器压力主要取决于蒸汽负荷、冷却水入口温度和冷却水量。冷却水温一般取决于自然条件，在蒸汽负荷一定情况下，只有靠增加冷却水的流量来提高凝汽器的真空度。为提高机组运行的经济性，真空度提高增加的汽轮机功率ΔΝ1应大于为增加循环水量所多消耗的功率ΔΝ2。显然，汽轮机的经济真空Peco应位于净增功率ΔΝ=ΔΝ1-ΔΝ2的最大值处，这时汽轮机工作在经济运行方式。
ΔΝ在冷却水量比较小的时候随冷却水量的增大而增加，到经济运行方式时该值达到最大。如果再进一步增大冷却水流量，ΔΝ反而开始减小，直至为零。但到达极限真空点时，汽轮机的膨胀能力已達到极限，汽轮机功率不会再增加。确定汽轮机的最佳真空，并以此为依据来控制冷却水流量，使汽轮机的排气压力尽量维持最佳真空值，以保证机组在经济运行方式下工作。在高温季节，循环水温度高，汽轮机真空较低，会影响机组正常出力。为提高真空，常增开1台循环水泵来增加循环水量，以提高凝汽器真空。
另外，降低循环水温度也可以有效地提高真空。根据运行及试验得知，循环水温度每降低1℃，真空约提高0.3%，可以节约燃料0.3%-0.5%。但以上的“最佳真空”没有考虑环保的成本。随着可持续发展的要求，环保的成本必将引入到“最佳真空”的确定中，必须增加考虑循环水的成本问题。
目前大多数电厂循环水系统的冷却都是采用冷却塔的闭式循环。循环水量的增加，势必造成循环水的循环倍率增加，也就是循环水损失增大。因为双曲线冷却塔的循环水损失包括蒸发损失量和风吹损失量，这两个损失量约为循环水流量的1%-3%。当然与气候也有重要关系。所以，循环水的损失，一方面要求补水量增加，而补水量增加会导致水资源费增加，补水的厂用电增加，补水的化学处理成本增加等；另一方面又会造成循环水的浓缩倍数增加，化学污水处理费用增加，污水排污费用也要相应增加。
另外冷却塔的冷却面积是不变的。由于循环水量的增加，冷却塔内淋水密度也大大增加，使溅水反射线变粗，造成水与空气的热交换减弱。当冷却塔水池内的水多次循环后，循环水温将比开1台循环水泵运行时要高，降低了冷却塔的冷却效率。所以，在调度循环水泵时要进行综合分析，有时并不一定多开1台循环水泵，经济性就会好。实际运行中有以下几种组合方式可供选择:(1)夏天高温季节，在满负荷且凝汽器较脏，润滑油温度偏高(超过45℃)的情况下采用循环水泵双泵加辅助循环水泵运行。(2)正常夏季满负荷时采用循环水泵双泵加开式循环冷却水泵运行。(3)低负荷运行时采用循环水泵单泵加辅助循环水泵运行。(4)正常冬季满负荷时采用循环水泵单泵加开式循环冷却泵运行。(5)冬天寒冷季节，在满负荷且热交换器较好，润滑油温度不超温情况下采用循环水泵单泵运行，开式循环冷却泵停用。辅助循环水泵运行时，均为单独的开式系统，不与循环水系统连通。因为连通后会造成开式水系统冷却水流量不确定。另外由于循环水泵通常不选用调速，故循环水量只能阶梯地变化。有条件的电厂，可将循环水泵改造成调速水泵(变频调速或液力偶合器调速)，则运行调整将更加灵活，但改造成本较高。也可简单地对循环水泵电机进行双速变极改造，即高速运行满足电机原设计参数，低速运行能降低循环水泵流量及电能消耗。也可考虑将循环水泵增加一个小叶轮，夏天用原装的大叶轮，其它季节换用小叶轮，这样循环水量的组合方式将更多，阶梯变化量也将更小，更有利于运行的经济性。根据经验，小叶轮的水量在原额定流量的70%左右，厂用电量在原耗电量的80%左右，节能效果明显，但增加了换叶轮的工作量。在凝汽器运行中要根据端差情况，及时清理污垢，以提高机组运行的经济性。
2.循环水系统备用期间的节能措施
目前，S109FA联合循环机组是单轴机组。GE公司对单轴机组的轴封供汽压力和温度都有严格的要求，以保证汽轮机缸体不产生过大的热应力，因此冷态启动时，轴封应该提前4h投入；在备用期间(日开夜停)必须确保轴封在机组启动前1-2h正常运行。如停机时间较短时可考虑轴封不撤。因为频繁地投撤轴封极易造成润滑油系统带水，影响机组启动。
在轴封运行的情况下， S109FA机组规定循环水泵、开式循环水泵必须投运。但可采用如下节能措施:(1)在停机解列1h后，轴封、真空不撤，可改启动辅助循环水泵，停循环水泵和开式循环水泵，手动开启开式循环水电动总阀和循环水旁路阀。机组启动前恢复原运行方式。(2)在冷态、热态开机的准备阶段(即启动前投轴封的阶段)，投轴封时不开循环水泵，仅开辅助循环水泵。开机前恢复正常运行方式。(3)冬季采用此节能方法，更利于低压缸的缸胀。因为在投轴封、建真空后，由于冬季水温低，真空极高，一般可达99kPa，反而使得低压缸膨胀不开。所以在冬季启动前投轴封的阶段，一方面采用此节能措施；另一方面还需根据机组情况，合理控制真空值，确保机组缸体膨胀正常。
停机后还有汽轮机的缸体残温热量、轴封蒸汽的热量和汽轮机部分管道疏水的热量需要带走，所以只要循环水不中断，缸温就没有问题。在开式循泵冷却水泵运行时也可利用开式循环水分流一部分给凝汽器降温。
3.结语
S109FA机组循环水系统的一般运行方式为:冬季1台循环水泵运行，其它季节2台循环水泵运行。低负荷时根据实际情况调整，合理地调度循环水泵运行是取得经济真空(即最佳真空)的有效措施之一。本文分析了S109FA联合循环机组循环水系统，以及机组在日开夜停运行方式下的节能措施。试验验证了节能措施的合理性，并给出了具体的节能效果，指出了存在问题。
【参考文献】
［１］黄红艳, 陈华东, 吴国忠.S109FA燃气-蒸汽联合循环机组及其控制系统[J].发电设备,2007,(05)．
［２］杨善让.汽轮机凝汽设备及运行管理[M].北京:水利电力出版社,1993.
［３］姜焕农.对9FA燃气轮机联合循环机组性能试验的思考[J].燃气轮机技术,2007．
燃气轮机系统 第4篇
深圳市广前电力有限公司一期拥有三套三菱M701F燃气-蒸汽联合循环发电机组, 机组采用天然气为单一燃料, 装机容量3×390mw, 使用三菱Netmation控制系统。
2 Netmation控制系统概述
Netmation控制系统从底层到上层分别使用了Control Net网络和以太网络作为主要网络。Netmation控制系统结构分散, 主要依赖先进的网络技术和通信技术实现全场控制系统DCS的统一。为了方便Netmation控制系统在结构上的特点, 下面按照控制系统网络结构的特点进行说明。D C S控制系统网络分成两部分, 分别是单元网络和公共网络, 每种网络都由多个子系统组成。
2.1 单元网络
单元网络一共有3套, 每套机组对应一套完整的单元网络, 三套机组的单元网络构成完全相同。本网络分为T C S系统, HRSG系统, PCS系统, TPS系统, TSI系统和单元GWC系统。下面就各个分系统及分系统实现的功能做简单的介绍:
T C S系统:透平控制系统 (T U R B I N E CONTROL SYSTEM) , 控制对象包括IGV, 燃烧筒旁路阀B Y P A S S, 燃机防喘电磁阀, 燃料量, 汽机透平主蒸汽阀, 负荷, 转速等等, 主要控制对象是燃机本体设备, 汽机透平本体设备及油路系统。
H R S G系统:余热锅炉控制系统, 控制包括余热锅炉上的所有测点, 减温水, 给水, 锅炉疏水等等, 控制对象是余热锅炉炉膛, 锅炉侧水-蒸汽系统。
P C S系统:过程控制系统 (P R O C E S S CONTROL SYSTEM) 控制包括汽机旁路, 凝汽器, 汽机侧疏水, 凝结水泵等等, 控制对象包括汽机测除透平主蒸汽外的所有设备。
T P S系统:透平保护系统 (T U R B I N E PROTECT SYSTEM) 包括对燃机的保护相关信号收集及逻辑分析保护动作条件并判断是否发出保护动作。
T S I系统:透平监视系统, 监视信号包括缸涨、轴向位移、振动、键相 (上述信号由本特利系统监视) , 零转速, 单元机组燃气流量, 火焰状态等信号的监视, 并转化为T C S及T P S能够接受的信号形式转送给TCS系统和TPS系统。
单元G W C系统:单元部分各站通过以太网方式通过单元G W C建立通信, 包括HRSG系统, PCS系统, 单元ECS系统, 各上位机操作站电脑和工程师站电脑, 单元部分各PLC从站通过MODBUS协议接入本站, 包括单元系统E C S部分信号, 各机组的炉水处理, 实现与D C S之间的通信。
上述系统的网络结构如图1所示。
2.2 公共网络部分
公共网络部分分为单元E C S系统, COMM-1系统, COMM-2系统和CGWC系统。
单元E C S系统:单元机组的电气方面信号。主要是接受电压、电流反馈, 电气开关的远程控制, 单元机组的励磁及发电机控制。
C O M M-1系统:循环水系统。 (这里所说的C O M M O N是相对于三菱提供的设备而言而不是真正意义的公共系统。)
COMM-2系统:包括辅助蒸汽, 压缩空气, 闭式循环冷却水, 消防水泵房各系统信号接入。
C G W C系统:即公共网关系统, 厂内公用系统部分PLC从站通过CGWC接入DCS系统, 包括化学水处理, 制氢站, 天然气调压站, 启动锅炉等PLC从站通过MODBUS协议接入网关柜;同时C O M-1, C O M-2, CECS, #1UGWC, #2UGWC, #3UGWC均通过光纤转以太网的方式接入C G W C。
大致系统网络结构图如图2所示。
在图1、图2结构图中, 每一个系统都由两块C P U卡双网冗余组成, 各个单元系统与公用系统之间采用路由器连接。单元的U G W C系统主要功能是实现对单元机组自身而言的非本体系统接入。
3 同步系统基本结构
时钟同步系统的主要作用在于让机组各个分系统之间使用标准的时间信号, 确保从不同分系统进入控制系统的信号都能有一个统一的时间标识基准, 以便于对设备动作顺序, 重要参数变化趋势, 各参数的相互影响关系及程度等方面信息的确认, 对分析事故原因等方面都会起到重要的作用。
从图1、图2来看, 时钟系统的搭建即需要将时钟信号覆盖到网络中的各个设备和终端中。因此, 需要分清系统中所需要的时钟信号有哪些, 这些信号分别采用哪种方式接入系统。
我厂的控制系统在时钟上基本分为两种:一种是S O E信号所需要的标准脉冲对时信号;另一种是以统一不同系统之间的时间为主要目的的标准时间信号。时钟信号来源于全球卫星定位系统G P S, 信号源通过GPS ANTENNA送入转换器GAPD (ES-AB1A/P) 然后送入全厂主时钟MASTER CLOCK (ES-103) 在通过IRIG-B协议分线器 (ES-242) 分流到四个出口, 在通过四个出口分别送往#1号机, #2号机, #3号机及公共系统的TymServe2100时间服务器。这一部分的构成结构系统图如图3所示。
G P S时间信号经过雷达信号转换成IRIG编码信号, 在经过同轴电缆将IRIG编码信号送入I R I G分线设备, 分别送往#1机, #2机, #3机和C O M M O N系统的TS2100设备。
TS2100即TymServe2100是一种多功能的时间服务器。服务器主要功能是将标准时间利用NTP协议覆盖到TCP/IP网络内。服务器的时间信号源可以是以下几种:GPS, NIST, CDMA和IRIG-B。我厂的TymServe2100服务器在获得外部时间信号时对上使用同轴电缆传输I R I G-B编码, 在分发信号时对下使用以太网N T P协议。此外, TymServe2100也自带了高性能晶振体, 即使出现外部标准时间信号接收过程中出现异常, TymServe2100作为计时器的功能依然可以正常使用。除了能够把收到的时间信号作为标准时间覆盖到T C P/I P网络上外, 服务器还提供了标准秒脉冲信号接口。因此, T S 2 1 0 0能够作为我厂两类对时信号的服务器使用。图4显示了我厂的TCS系统使用TS2100作为时间服务器的连接方式。
一套完整的时间服务器系统由上述两部分组合而成。GPS盘通过J1-TC接口将IRIG-B格式编码发送到TS2100。TS2100把IRIG-B编码转换为NTP协议的信号后通过网线接口P1-10BASE-T进而覆盖在系统的以太网上。我厂的时钟系统并没有像图一和图二那样采用双冗余的结构, 而是仅仅覆盖在P网上。
标准的秒脉冲信号从J4-1PPS OUT接口利用同轴电缆送到三菱提供的模块FXPDM01上。FXPDM01模块是脉冲分发模块, 其功能是将一个输入脉冲分成多个与输入同步的脉冲输出, 输出的信号用两根普通电缆输出即可。在我厂系统中, 只需将分发出来的脉冲信号接入S O E模块的脉冲输入通道就可以实现每秒钟S O E模块的对时功能。
模块F X R Y M 0 1是一个继电器联锁模块, 其功能是通过15针串口侦测CPU模块状态, 串口连接在Netmation的系统I/O卡上。卡件检测连接状态, C P U状态, 并将标准脉冲送往C P U组件。通过上述这种系统构造, 实现了CPU和SOE卡之间的时钟对时。
4 时钟信号及通信协议介绍
我厂的时钟系统主要采用的时间编码是IRIG-B, 覆盖整个TCP/IP的时间信号采用的是S N T P协议, 下面分别对时间编码IRIG-B和通信协议NTP进行简单的介绍。
4.1 IRIG-B编码
IRIG-B编码全称是:InteRange Instrumentation Group, 是一种描述时间的编码格式, 长度为100bit, 记录了时间的年、月、日信号及秒信号。
4.2 SNTP协议
SNTP协议全称是:Simple Network Time Protocol是用来使计算机时间同步化的一种协议, 它可以使计算机对其服务器或时钟源 (如石英钟, GPS等等) 做同步化, 它可以提供高精准度的时间校正 (L A N上与标准间差小于1毫秒, W A N上几十毫秒) 。本协议是NTP协议的一个简化版本, 不支持复杂的网络关系间多层级的时间信号分派, 只适合简单的网络结构。TS2100不需要进行专门的S N T P协议的相关软件安装就能够作为简单网络机构中的时间服务器。
4.3 3PPS
PPS即:Pulse Per Second, 每隔一秒钟发送一个标准时间脉冲用于系统每秒钟的自动对时。
5 组态过程
完成网络机构的搭建后要在网络中运行N T P协议, 才能够实现机组的时间信号对时。下面按照步骤介绍一下我厂的时间信号对时的实现方式。
5.1 正确安装TymServe2100为NTP时间服务器
因为采用S N T P协议, 所以只需要对已经安装好的TymServe2100进行自身的简单配置就可以实现其作为S N T P客户机的功能。
安装好TymServe2100后, 用串口连接计算机和TymServe2100。点击计算机的开始→附件→HyperTerminal (超级终端) 。配置所连接的串口的通信参数。通信配置完成后进入系统设定。
5.2 设置MPS控制柜为NTP客户机
三菱公司Netmation控制系统的MPS提供了对C P U卡的Telnet通信连接方式, 利用简单的设置就可以把M P S的C P U卡
设置为N T P客户机, 设置步骤如下。
在已经连接到M P S的电脑终端上打开Telnet程序。进入目标MPS后, 界面内的提示符应该是idol++>输入set clock指令, 根据格林威治时间 (GREENWICH MEAN TIME) 输入具体时间。然后输入DATE检查是否正确, 输入EXIT退出, 重启CPU卡。
5.3 设置OPS终端和EMS终端为NTP客户机
在P C上安装一款NTP软件, 我厂所用软件是三菱自带的MhiNtpClient.exe, 程序运行后进入Windows操作系统的Services列表, 检查MhiNtpClient服务是否已经启动。启动该服务即可。
5.4 系统组态
ORCA View是Netmation控制系统中使用的组态软件。利用本软件可以对系统中的N T P服务进行组态。组态方法如下。
(1) 打开ORCA View, 进入ORCA View的HMI窗口。
(2) 在[Folder for common function]下创建一个[Time management function]对象。
(3) 打开[Time management function]对象的属性对话框, 在属性对话框里进行设置。关键参数有:T I M E Z O N E (时区) , DAYLIGHT Saving, NTP redundancy, NTP Server address (时间服务器的IP地址) 。
(4) 在[Time management function]下面分派作为NTP客户端的PC设备, CTRL+左键的拖拽方式把要加入本N T P协议的设备 (包括OPS电脑, ACS电脑, 就地MPS) 图标拽到[Time management function]目录下面;然后在[Time management function]一级右键下装即可。
6 状态检查
(1) TymServe2100提供了IE的简单的连接方式, 任选一台已经安装配置好的P C终端, 打开IE, 输入TymServe2100的IP地址, 在I E中检查相关参数是否正确。
(2) 在OPS中运行程序WSManage, 检查OPS的系统时间, OPS显示的事件列表时间和O P S做出来的趋势时间是否完全相同。
7 结语
时间服务器在系统中的作用是重要的, 对于我厂这种较为分散的系统, 各个系统之间的时钟统一在系统中就显得更为重要了。因为信号在不同的系统之间通过通信进行传输的时候会有一定的时间延时。以我厂的实践看来, 不同系统间的通信延时也就是从信号初始进入D C S系统到转移到其他系统时的通信延时可达到100ms级。在某些事故分析需要严格的分析时序时, 这中1 0 0 m s级的延时就不能接受。这时找到信号的初始进入系统点, 就变得非常重要。我们也据此对逻辑进行过优化以确保重要的信号在进入D C S系统时的初始进入点就有事件的记录;这一优化为之后的事故分析提供了更加可靠详实的依据。
摘要：本文通过实例阐述了三菱M701F燃气轮机在Netmation控制系统下利用GPS设备和以太网搭建的时钟同步系统的基本结构、系统特点、协议说明和组态过程。
燃气轮机系统 第5篇
措施和技术措施 燃气轮机设备及燃气系统上检修、消缺以及试验等工作，应执行热力机械工作票制度。下列工作必须填用热力机械工作票：
1）进入启动或运行中的燃气轮机间或阀组间进行查漏等工作；
2）进入燃气门站、调压站和前置模块进行日常巡查查漏； 3）进行排烟参数检测或试验等工作。4）本单位明确办理工作票的其它范围。
2在燃气轮机设备及燃气系统上工作，除执行热力机械保证安全的技术措施外，还应采取如下措施：
2.1 使用燃气排气发散管装置，在停用、检修或故障处理中，迅速向大气排空压力。
2.2 可燃气体设备及系统防静电接地装置完整可靠，并符合有关技术规范要求，防止因静电积聚产生火花。
2.3 现场安装的固定式危险气体（可燃气体）探测器和人员配备便携式的危险气体（可燃气体）测试仪应完好准确，为设备及环境是否处于安全状态提供可信依据。
2.4 工作人员应配置并使用符合国家安全技术规范要求的手工和电动工器具、各类电测仪表及防静电服装、防静电鞋个人劳动防护用品等，确保检修作业和运行操作符合安全规范。3 可燃气体严重泄漏时，一般处置规定：
3.1 抢修人员及警戒人员应佩戴明显识别的标志，到达作业现场后，应根据燃气泄漏程度确定警戒区，在警戒区内严禁明火，应实行交通管制，严禁无关人员入内。
3.2 抢修人员到达作业现场后，对中毒和烧伤人员应及时救护。3.3作业现场经测定泄漏的燃气与空气混合气体达到以下浓度时，应划为污染区：
1）燃气在空气中的浓度达到或超过爆炸下限的20%； 2）混合气体中一氧化碳浓度大于0.05%。3.4 在污染区作业时，应遵守下列一般规定：
1）除抢修人员、消防人员、救护人员以外，其他人员未经许可严禁进入污染区；
2）进入污染区的操作人员应按规定着装，作业时须有人监护，严禁单独作业；
3.5 污染区内严禁使用非防爆型的机电设备及仪器、仪表； 3.6 污染区内作业时，应进行强制通风，清除聚积燃气，严禁产生火花。
3.7 进入污染区作业人员，应遵守下列一般规定：
1）严禁穿带钉的鞋和化纤服装进入污染区； 2）不得使用塑料管、橡胶管和胶板等高绝缘材料。
LNG汽车燃气供给系统开发应用 第6篇
随着我国汽车产业的大力发展，汽车保有量在快速增加，而且已成为人们生产生活中不可或缺的重要工具。但也面临着燃油短缺和环境保护问题。汽车在其行驶过程中消耗大量非可再生化石燃料，所排放的尾气造成的环境污染日益严重，节约能源和环境保护的双重压力迫使清洁环保汽车的发展越来越受到重视。为汽车寻找清洁而且丰富的替代燃料，提高发动机的经济性和排放性，已成为设计研究人员迫切需要解决的问题。在各种代用燃料中，天然气由于储量丰富、排放低、安全可靠、经济适用等优势，正在市场中显露出巨大的发展潜力，LNG汽车成为各大汽车厂商竞相开发的替代燃料汽车之一。
1 LNG的优势
LNG （Liquefied Natural Gas）即液化天然气简称，将天然气（NG）经过除液、除酸、干燥、分馏和低温冷凝处理，使天然气在超低温（-162℃）常压状态下液化。被液化后体积是气态的1/625，密度约为0.425 kg/L，便于长距离运输和大量储存。LNG的优势主要为以下几点。
1.1 储量丰富
我国天然气资源量丰富，天然气田分布范围较大，而且可以勘探开发的占大多数。天然气产量规模大大增加，2011年我国天然气产量快速攀升，首次突破千亿立方米，预计中国的天然气年产量将在五年左右时间内达到1 500～2 000亿立方米。
1.2 排放低
LNG成为汽车燃料，不仅是因为天然气的开采量在日益增多，而且还因为LNG发动机的排放性能比柴油机及汽油机好的多。与相同压缩比的柴油机相比，天然气汽车尾气排放中的NOx和HC减少87%，CO减少70%，CO2减少20%，微粒的排放量减少99%，几乎为零，基本不含硫化物，而且无铅、苯等致癌物质排出。天然气燃烧后不产生废渣和废水，与煤炭、石油等能源相比具有燃烧洁净、热值高、使用安全等优势。
1.3 安全可靠
天然气是一种无毒无味透明的混合气体，其安全可靠是由其特性决定的。首先，LNG的着火温度即燃点随组分的变化而变化，纯甲烷天然气的着火温度为 650℃，大大高于汽油（220～260℃）和柴油（200～220℃），因而不易点燃。其次，一旦发生泄漏，LNG密度比空气小，气化后的密度只有空气的50%左右，因而稍有泄露即挥发扩散，而LNG的爆炸极限为5%～15%，比汽油1%～5%，柴油0.5%～4.1%更高，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度，所以，LNG车比汽油和柴油车使用更安全。
1.4 经济适用
天然气的辛烷值（130）比汽油（80～95）和柴油（20～30）高，抗爆震能力突出，发动机产生的噪音也相对较低，燃用天然气时不用抗爆添加剂，大大降低了发动机气缸内零件磨损率，因而提高了发动机的使用寿命和减少了润滑油的消耗量，同时可减小机油的更换频次，使天然气车辆的维护成本降低。从价格上来看，天然气的燃料价格比汽油和柴油低1/3。长期使用可显著减少在燃料上的支出，从而减少运营成本。
2 LNG汽车燃气供给系统
LNG汽车燃气供给系统主要由LNG贮气瓶、汽化器及缓冲罐总成、稳压阀、过滤器及管路系统组成，燃气供给系统构成见图1。
燃气供给系统工作原理是：贮气瓶内的压力将LNG输送到汽化器，在汽化器中液体经过吸热膨胀后变为饱和气体，由缓冲罐进行缓冲稳压，经过压力调节装置后饱和气体以恒定的压力与同时进入混合器的增压中冷后的空气混合，配制出发动机不同工况所需空燃比的混合气进入气缸内燃烧。
如何使贮气瓶里的液态天然气变成气态天然气，并向发动机提供稳定压力和温度的燃气，使得既不致使发动机功率下降，也不影响发动机的耗气量和工作的可靠性，其中贮气瓶和汽化器应是主要研究对象，是燃气系统设计开发及匹配的关键总成部件，因此，LNG汽车燃气供给系统的开发应用关键在于贮气瓶和汽化器总成的设计及匹配。
3 LNG贮气瓶的设计及匹配
3.1 LNG贮气瓶结构原理
LNG贮气瓶是由外壳和内胆构成的双层结构的超低温绝热压力容器，它的一端设置有控制调节装置、安全装置、出液装置（见图2）。内胆用来储存液态的液化天然气，外壳和内胆之间的空间抽成高真空，形成良好的绝热空间，以保证LNG在超低温的环境下得以储存和使用。其中内胆设有主、副两级安全阀，超压时起到保护作用。在超压情况下首先主安全阀打开，当主安全阀失灵或发生故障时，副安全阀工作，其设定压力要高于主安全阀，确保气瓶使用安全。
贮气瓶按LNG液体输出可分为常规LNG贮气瓶和增压LNG贮气瓶两类。常规LNG贮气瓶的LNG液体以气瓶内液态平衡压力 （通常在0.5 MPa左右）从出液阀输出经管路进入水浴汽化器，并基本保持此压力持续输出LNG液体。
带增压贮气瓶就是在气瓶上增加一组蒸发回路，瓶内LNG液体进入蒸发回路，经空温式汽化器吸热汽化形成高压气体再回到LNG瓶内，提高瓶内压力（工作压力1.59 MPa）。瓶内压力的调节是通过自增压调节阀V9的开度来控制的（见图2）。
3.2 贮气瓶的选型
贮气瓶加注的初始液化天然气一般是在常压状态下，常规贮气瓶不能满足采用高压喷射进气方式发动机的工作压力，因此，在设计及匹配贮气瓶时采用了带有自增压系统的贮气瓶，当压力增加到发动机额定的工作压力范围后，再开始对发动机进行供气。LNG的温度不同，其饱和蒸气压力也不同，自增压系统即利用了此原理，也就是在气瓶的外面增加空温式汽化器，来给气瓶内的LNG气相进行加热，从而达到增压的目的。发动机在运行时消耗部分LNG会导致贮气瓶内压力降低，同样需要靠自增压系统调节贮气瓶内压力。
在供气过程中必须对贮气瓶进行稳压。自增压及排液汽化供气过程是一个非常复杂的过程，它包括了增压气体与气瓶内气体的混合过程以及气瓶内气液界面上的传热传质过程。贮气瓶在向发动机供气时，贮气瓶内的液体会不断地排出，相应液相空间不断减小，气相空间不断增大，贮气瓶内的压力又会逐渐下降，为此在供气过程中必须对贮气瓶进行稳压，以确保供气压力在规定的工作压力范围内。
3.3 贮气瓶设计匹配计算
LNG汽车贮气瓶容积的设计匹配是根据具体开发车型的气耗、续驶里程、残液量来确定的，按1可计算出贮气瓶有效容积。
式中：ge为汽车百公里气耗；L为汽车续驶里程；η为气瓶残液。
为了使瓶内压力能通过自增压系统进行调节，同时在供气过程中进行稳压，贮气瓶除了有自增压装置外，还需要设定其节约阀、稳压阀、自增压调节阀的适当压力值来控制调节对发动机所提供的进气量。通过计算在额定功率下，增压阶段的耗液量（见式2、式 3），气化稳定过程中的吸热量（见式 4），传热系数（见式5）等，可推算出节约阀、稳压阀和自增压调节阀设定压力。
式中：P为气相压力，V为气相容积，Z为气体压缩因子，T为气体温度，m为气体质量，R为气体常数
式中：V0为增压前的气相容积，Va与ma为相对应的液体体积，m0为增压前的液体体积，ma为单位时间内被气化的液体量，τ为增压时间。
式中：Q为单位时间的吸热量，hg为在P、T状态下气体的焓，hL为在 P、T0状态下过冷液体的焓，ma、mb为单位时间内自增压系统进出口的质量流量。
式中：K为总传热系数，αf为低温流体与管壁的对流换热系数，λ为导热系数，α为空气与翅片管的自然对流换热系数，β为翅化系数，η为翅化效率。
4 汽化器的设计及匹配
4.1 汽化器结构原理
目前普遍使用的一种车用汽化器是水浴式管壳汽化器（见图3），汽化器的工作原理是：LNG以纯液态形式或气液混合形式从气瓶中被放出，流入汽化器一端的螺旋管，经过螺旋管加热后从另一端流出。来自发动机冷却系的高温冷却液则流经螺旋管与外壳之间的空间，即汽化器的壳程，与管程内的LNG实现热量交换使LNG气化，然后回到冷却循环中继续参与发动机的冷却工作。冷却液的流向应与液化天然气的流向一致，汽化器一般水平安装，天然气进出口处于水平方向，冷却液进出口应在上方 （见图3），避免形成气阻。
发动机外的供气系统与发动机之间的匹配问题，将直接影响发动机的性能及使用的可靠性。发动机对燃料供气压力和供气温度有一定的要求，且能稳定地供气。这就需要瓶内的充液压力、匹配的汽化器气化速度和汽化温度均要与发动机的工作要求相匹配，否则将直接影响发动机的耗气量和工作的可靠性。
液化天然气在气瓶中以低温液态形式储存，但供给发动机时必须是气体状态，因此，在LNG的燃料系统中汽化器是一个关键部件，它的主要作用就是将低温的液体燃料加温气化后供给发动机。
4.2 汽化器设计匹配计算
在设计匹配汽化器时，采用了目前普遍使用的车用水浴式管壳汽化器，这样，可利用温度高达75℃～90℃发动机冷却水直接气化LNG，既能充分利用废热气化了LNG，又能减轻冷却系统中散热器的负担。
由于螺旋管内LNG从液态变为气态，属于气液两相流范畴，因此要精确计算其传热过程非常困难（见图 4）。
如图4所示，将传热过程分为四个阶段，即过冷沸腾、饱和核沸腾、强制对流传热和欠液区来计算吸热量，其总和即为天然气需要吸收的热量，也即冷却水所需要放出的热量（见式6），然后算出汽化器换热系数（见式7）、传热面积（见式8），就可算出汽化器内螺旋管的长度 （见式9）和冷却水的循环流量（见式 10）。
式中：m为天然气最大流量，即发动机最大耗气量；Cp为定压比热，饱和压力下的定压比热算术平均值；ΔT为温差，饱和压力下的沸点差。
式中：K为总放热系数；h1为管外冷却液放热系数；r1为螺旋管外污垢系数；η为翅化系数，螺旋管无翅片，η=1；r2为管外表面管壁热阻；h2为天然气换热系数；r3为螺旋管内污垢系数。
式中：C为螺旋管周长；B为保险系数1.2～1.3。
式中：Q为天然气实际吸热量；Cp为冷却液定压比热，特征温度为平均温度；ΔT为冷却液进出口的温差；m为冷却液质量流量。
5 结论
根据上述方法计算不同工况下汽化器的换热量，得出以下结论：首先，当发动机在不同工况下运转时，单位时间内汽化器的LNG流量会随着发动机所需要的天然气量的变化而变化，因此在汽车行驶过程中需要注意冷却液的流量变化，尤其是在发动机的天然气消耗量最大时，此时汽化器也达到最大工作负荷状态。其次，冷启动时，发动机刚刚开始运转，冷却循环系统的冷却液温度与环境温度相同，汽化器内冷却液温度需要一段时间上升与发动机正常工作时相同，因此，LNG汽车在冷启动时，应适当保持发动机怠速或低速运转状态来提高冷却系统内冷却液的温度，确保LNG汽化充分。最后，为保证LNG发动机的燃料控制精度和瞬态响应特性，LNG燃料供给系统必须在发动机全工况范围内，提供足够的供气量和瞬态响应特性。也就是说，来自贮气瓶的液相LNG流经燃料供给系统时，必须吸收足够的热量，满足相变汽化潜热要求，确保发动机性能达标。因此，在设计及匹配汽化器时应正确设计汽化器的气化能力，提供足够的换热面积。
对开发的LNG汽车经转轂试验验证满足发动机各项性能指标要求，用户使用后反映马力足，经济性好，得到市场用户的认可。
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燃气轮机系统 第7篇
不平衡响应的计算是转子动力学动态特性分析中的重要环节, 转子系统在不平衡力或不平衡力矩的激励下所产生的振动称为不平衡响应, 求解转子的不平衡响应, 必须已知转子不平衡量的大小及其分布规律, 然而对于一个转子来说, 这些量却是未知的, 因此不平衡响应的分析主要研究转子对在某些位置上不平衡量的敏感程度, 或在给定不平衡量情况下, 通过计算不同转速下的不平衡响应来确定转子的临界转速。对于高速运行的转子系统, 不平衡是引起振动的重要因素, 它影响转子系统的振动品质。分析转子不平衡激励下系统响应的幅频特性, 对转子系统的运行及维护来说是相当重要的。
转子的不平衡响应可用多种方法来计算, 国内外已对此进行了大量的研究[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12], 笔者以燃气轮机齿轮转子系统为研究对象, 将传递矩阵法应用于齿轮未耦合单轴转子系统及齿轮耦合转子系统稳态不平衡响应的计算分析, 讨论了齿轮耦合对转子系统不平衡响应的影响。
1 系统建模
燃气轮机齿轮转子系统的结构如图1所示。该系统由单级平行轴人字齿轮构成。在一般的分析中, 通常把齿轮视为刚体, 本研究将齿轮简化处理为弹簧阻尼系统。
用整体传递矩阵法[13,14]进行不平衡响应计算时, 一般单轴的截面参数向量为:Z= (Mx, Qx, My, Qy, T, x, θy, y, θx, φ) T, 其中, Mx、My为弯矩;Qx、Qy为剪力;T为扭矩;x、y为挠度;θx、θy为偏角;φ为转角。以两平行轴齿轮转子系统为例, 其截面参数向量为:Zp= (Z1, Z2, 1) Tp, 把各单轴相应单元的传递矩阵放在同一方阵中, 构成整体传递矩阵。可知从第p站到第p+1站的传递形式为
式中, v1、v2为待定项, 可根据具体模型及耦合条件得出;H1、H2为未耦合单元各自的传递矩阵。
当两齿轮啮合时, 齿轮转子发生耦合, 假设齿轮i与齿轮j上分别存在不平衡量ui和uj, 自转角速度为ωi和ωj。该齿轮耦合站的传递矩阵中应增加由于不平衡量引起的不平衡力。考虑齿轮自身的惯性力和齿轮之间的啮合力, 就可以得到齿轮左右两侧状态矢量之间的关系, 从而得到齿轮耦合单元的传递矩阵。
人字齿轮传动的力学模型见图2。其中, ki j、ci j分别为两齿轮啮合后的啮合刚度、啮合阻尼。
假定:①齿轮传动重合度大, 啮合刚度和阻尼为常值;②不考虑啮合齿间隙、啮合线位置的变化;③啮合力为集中力, 作用点在齿宽中点。
根据图3, 可得齿轮啮合力的表达式为
Fij=Ks[ (xi-xj) sin αn+ (yi-yj) cos βcos αn+
(rbiθi+rbjθj) cos βb+ (rxiψi+rxjψj) sin βb+
(-ryiφi-ryjφj) sin βb]
Ks=k+cijS
rx=rbcos αt, ry=rbsin αt
式中, Ks为组合刚度;k为啮合刚度项;cijS为啮合阻尼项;rb为基圆半径;αn为法向压力角;αt为端面压力角;β为分度圆柱螺旋角;βb为基圆柱螺旋角。
根据齿轮受力, 将啮合力Fij向x、y、z三个方向投影, 得
按传递矩阵理论可导出齿轮i、齿轮j啮合处右端截面状态参数与左端截面状态参数之间的关系式。经过啮合点后两根轴的状态参数便耦合在一起, 写成矩阵形式即为齿轮耦合单元的耦合传递矩阵:
其中, a1=sin αn, a2=cos αn, a3=sin βb, a4=cos βb, a5=sin β, a6=cos β, a7=sin αt, a8=cosαt;m为等效质量;Jd、Jp分别为人字齿轮两端的转动惯量;ω为角速度;I为5阶单位矩阵, T12、T14、T32、T34为5×5阶矩阵, V1、V2为5×1阶矩阵:
V1=[0 ukω
V2=[0 ukω
式中, i′为传动比;下标k表示第k根轴。
无质量等截面的弹性轴段的传递矩阵Th为
式中, B1为高速轴无质量弹性轴段的传递矩阵;B2为低速轴无质量弹性轴段的传递矩阵;Ki为转轴的扭转刚度。E为弹性模量;I为截面惯性矩;l为等效长度。
故圆盘与轴段的组合件传递矩阵为
Tp=ThTc
得到各站之间的整体传递矩阵后, 可进一步得到转子系统的整体传递矩阵:
T=TnTn-1…T2T1
代入边界条件Mx0=My0=0, Qx0=Qy0=0, Mx n=My n=0, Qxn=Qyn=0, 得到系统的频率响应特征方程:
Ts[x1 … φ1x2 … φ2]T=-Tq
2 计算实例
2.1 计算参数
采用TLBI-1滑动轴承性能计算软件包, 根据转子轴承系统各项参数, 从而得到滑动轴承的线性交叉动力系数, 转子轴承系统各项参数如表1所示。
高速左径向、右径向错位瓦滑动轴承动力系数分别如表2、表3所示。
低速左径向错位瓦滑动轴承动力系数如表4所示。低速右径向错位瓦滑动轴承动力系数同表4。
图1所示齿轮传动系统的齿轮参数如表5所示。
采用集总参数法[15]将燃气轮机齿轮转子系统进行离散化处理 (图1) , 然后分别计算各节点处的质量及转动惯量, 各节点处的质量及转动惯量如表6所示。主从动轴圆盘质量及转动惯量如表7所示。
根据上述公式及齿轮参数得齿轮平均啮合刚度K=1.6355×1010N/m;啮合阻尼c=3.6752×105N·s/m。
2.2 不平衡响应分析
以燃气轮机齿轮转子系统为例, 分别以单轴及齿轮耦合转子系统为研究对象, 通过在不同节点施加不同大小的不平衡量, 分析转子系统在不平衡激励下的响应情况。
(1) 在齿轮不耦合情况下, 在高速轴齿轮上施加大小为50kg·mm的不平衡量, 利用传递矩阵法, 对齿轮转子的不平衡响应进行分析, 得到燃气轮机高速轴齿轮转子系统的不平衡响应, 其不平衡响应曲线如图4所示。
(2) 不考虑耦合, 在低速轴齿轮及左侧圆盘转子上施加大小分别为50kg·mm及10kg·mm的不平衡量, 对低速轴齿轮转子的不平衡响应进行分析, 低速轴齿轮在x方向和y方向的不平衡响应曲线如图5所示。
由图4可知, 高速轴转子在4500r/min时, 齿轮转子的振幅最大, 且x方向和y方向的响应都达到最大, 则转速为4500r/min左右可认为是高速轴的共振区间。由图5可知, 低速轴转子在1000r/min和5500r/min时出现响应峰, 且1000r/min的振幅比5500r/min时的振幅大, 据此可认为1000r/min为低速轴的临界转速点, 在对低速轴设计时应尽可能避开其临界转速。对比不平衡量在轴系上不同分布时整个轴系的不平衡响应, 由图4和图5可知, 高速轴的响应振幅远大于低速轴的响应振幅, 由此可见, 高速轴齿轮对不平衡激励十分敏感。
(3) 考虑齿轮耦合, 在低速轴齿轮上及高速轴左侧圆盘上施加不平衡量, 大小分别为50kg·mm及10kg·mm, 耦合系统的不平衡响应如图6和图7所示。
由图6和图7可知, 在考虑耦合时, 系统的响应幅值随着转速的增大而加大, 在转速较低时, 其振幅变化较小, 由此可见, 在转速小于6000r/min时, 该系统对不平衡质量不敏感。当转速达到8000r/min时, 响应的幅值随转速的增大而急剧增大, 在考虑耦合时, 当低速轴转速达到6000r/min时或高速轴转速达8000r/min时, 转子系统对不平衡量的敏感度增大。由图4和图6可知, 当考虑系统耦合时, 高速轴齿轮的振幅远小于未考虑耦合时的振幅;与此相反, 由图5和图7可知, 当考虑系统耦合时, 低速轴齿轮的振幅大于未考虑耦合时的振幅。由此可见, 当对转子系统进行耦合时, 系统对不平衡响应的影响较大, 且低速轴对响应的敏感度增加, 随着转速的增大, 其不平衡响应幅值增大愈明显。
3 结论
①转子的不平衡响应在耦合前后发生了很大变化, 耦合后高速轴齿轮的不平衡响应振幅远小于未考虑耦合时的振幅;低速轴的不平衡响应幅值比耦合前相对应的幅值大, 且随着转速的增大, 其不平衡响应幅值增大愈明显。②随着系统转速的增大, 不平衡响应逐渐增大。③对高速轴转子作用不平衡量时, 整个耦合系统的不平衡响应变化很大, 而且高速轴齿轮转子系统本身出现剧烈的振动, 因此在设计齿轮转子时, 必须提高高速轴齿轮的动平衡精度, 以提高系统的动态品质。④在低速轴转子节点施加不平衡量对整机不平衡响应影响相对较小。⑤当系统各转子同时存在不平衡时, 耦合系统的不平衡响应是各单转子响应的叠加。
摘要：为了降低燃气轮机齿轮转子系统不平衡响应, 采用了耦合转子动力学方法对系统进行分析评价, 在考虑齿轮啮合及轴承动力特性系数的基础上, 利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型, 推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵, 应用整体传递矩阵建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型, 对某燃气轮机齿轮-转子-轴承系统进行了振动特性分析。通过数值计算与分析, 获得单轴转子以及齿轮耦合转子的不平衡响应。研究结果表明, 该齿轮耦合使转子系统不平衡响应增大, 同时传动系统的工作转速远离临界转速, 系统处于安全稳定状态。
燃气轮机系统 第8篇
DIASYS Netmation系统是目前三菱M701F燃气轮机的DCS控制系统, 包括现场生产过程控制、数据传输和CRT显示操作功能系统, 系统软件是包含了系统组态、逻辑开发、人机接口设计及数据辅助站功能定义等多项功能的成套软件系统。
本系统的逻辑模块使用高级计算机语言进行编程。仔细阅读和学习基本逻辑模块的底层程序编码对准确理解已有的框图型逻辑模块和指导开发新型逻辑模块都很有帮助。
2 PI控制器数学模型
多数气动、电动、电子、液动控制器都具有比例、积分、微分控制规律, 所以PID控制器在生产过程中被最广泛应用。DIASYS Netmation应对电厂实际情况, 基本模块中只使用PI算法。PI控制器的数学模型公式如下:
PI控制器动态方程是:
传递函数为:
当输入阶跃信号e (t) 的幅值为e0时, PI控制器的阶跃响应函数u (t) 为:
上述公式组合是PI算法的普遍模型, 不同系统在实际使用过程中的一些具体处理方式会有所不同, 所以数学模型也不能机械套用。
目前的控制大多通过微机模拟实现, 计算机指令的逐条循环执行方式使连续函数的模拟过程客观上变成了离散函数点, 因此还可以对控制器进行离散分析并挖掘出平时没有注意到的特性。
3 DIASYS Netmation中的PI算法模块
PI算法作为经典实用的控制算法, 通过计算机技术被大量地模拟使用。所以下面介绍一下DIASYS Netmation系统下是如何利用计算机高级语言实现PI算法的。
除去异常处理等常规的代码内容, DIASYS Netmation中PI控制器的核心算法源代码如下:
上面是整个模块的C语言程序以及我对程序做的注释。从源代码来看, PIQ模块循环重复了下列3个运算:
算式一:I=Y-XtK-FF, 初始化和积分饱和时的积分运算。
算式二:, 非饱和状态下的积分运算。
算式三:Yt=It+XtK+FF, 输出值运算。
式中, I是微分部分;Y是模块输出;Xt是偏差;K是比例系数;T是时间常数;FF是前馈。
PI数学模型是一个时间连续的计算公式, 代码实现的是一个离散的计算公式组合。利用离散的计算公式组合可以更加直观地针对问题进行分析。
4 凝泵变频改造应用实例
我厂于2011年进行了凝结水泵的变频改造, 改造后热控逻辑进行了相应调整, 原有的控制方式进行了修改, 修改后的基本控制策略如下:
机组启动后, 凝结水泵频率大约32 Hz。汽包上水量增大时, 先增大低压给水调门开度, 当低压给水调门开度达到90%以上时, 再提高凝结水泵的工作频率。反之, 汽包上水量减小时, 再降低凝结水泵的工作频率, 到33 Hz以下时, 再关小低压给水调门。低压给水调门全关后再继续根据压力维持的需要调节凝结水泵的输出频率。
在上述控制中, 为了方便低压给水调门和凝结水泵根据各自的调节性能定制控制器参数, 逻辑中低压给水调门的开度和凝结水泵的出力分别由各自的水位控制逻辑算出。2个设备之间的相互切换利用1段顺序控制逻辑来实现。
顺序控制逻辑需要根据低压给水调门开度和凝结水泵出力的变化进行切换操作。比如说低压给水调门一直开大直至把控制权交给凝结水泵, 这个瞬间, 凝结水泵的出力也应该保持上升态势;反之亦然。
根据上述要求, 低压给水调门和凝结水泵处于相同的水位、汽包蒸汽流量和低压汽包给水流量信号下时, 虽然各自的PI调节器输出值不同, 但是变化的方向必须完全一致。这就要求2套PID算法不仅要各自满足各自的控制需要, 还要有完全相同的输出趋势。如何才能实现这个目标呢?
利用上述代码分析中得到的3个公式, 在控制器非饱和的运算状态下, 对输出值的变化做数学推论:
假定输出变大, 也就是Yt+1>Yt, 那么:, 对这个不等式进行化简得到:, 公式左右两侧同时加上-Xt可以得出结论公式:, 这个不等式表明:当偏差变化大于的时候, PI控制器输出就会增大;当偏差变化小于的时候, PI控制器输出就会减小。因此PI控制器的输出变化趋势只与TK乘积及当前的输入Xt相关。对于本实例中的2个PI控制器而言, 输入的偏差Xt是完全相等的, 所以只要TK相等, PI控制器的输出变化方向就一样。
要想实现上述参数调节目标, 除了根据PI控制器调节的一般规律进行比例系数K和积分时间T的调整外, 还需要兼顾考虑2套PI控制器的T与K乘积, 确保它们相等。我们依据这个原则进行了参数的调节, 实现了上述逻辑控制。
5 结语
通过上述实例对PI算法的具体代码的解析, 加深了我们对PI算法在实际应用中的一些未被发掘的特点。利用这个特点, 我们成功地解决了2套PI算法之间的输出同步问题, 同时也能够兼顾各自的调节需要。
通过对控制模块的源代码进行分析, 我们能够脱离数学模型的束缚, 对控制模块参数的认识更加深刻, 有利于我们实现一些特定场合下针对性更强的实际应用。
参考文献
[1]杨平, 翁思义, 郭平.自动控制原理 (理论篇) [M].北京:中国电力出版社, 2009
燃气轮机系统 第9篇
随着我国经济的高速发展以及对环境问题的高度重视,清洁度较高的燃气轮机得到了推广。由于技术垄断,我国大型燃气轮机的维修技术还处于初步阶段,燃气轮机的维修严格按照制造商所规定的时间间隔进行,维修费用非常昂贵,大幅提高了电厂的运行成本。在我国电力体制的深入改革和“厂网分开,竞价上网”市场化环境中,制定科学、成本合理的燃气轮机维修策略,对燃气轮机电厂的安全经济运行有着十分重要的意义。
视情维修CBM(Condition-Based Maintenance)利用成熟的状态监测技术,实时监测设备运行状态,并据此来执行相应的维修决策[1,2]。CBM可减少维修过剩以及停电时间,保障设备运行的安全性和经济性[3]。在国内外大型设备维修中CBM已得到广泛应用。文献[4]就大型发电设备运行状态复杂这一特点,提出了基于时间和状态相结合的维修策略;文献[5]通过数据融合方法,建立了以可靠性为中心的维修策略,即CBM系统;文献[6]将实时监测系统得到的风机状态运行数据,成功运用到风力发电机的CBM中;文献[7]以电气设备实际的运行状态为依据,推算状态检修决策中的电气设备故障率,进而确定设备的实际役龄。文献[8]建立了电力设备安全状态模糊综合评估模型,构建了较为完整的电力设备安全状态评估体系。文献[9]则利用集成开发工具JBuilder和Oracle9i数据库设计开发了具有很强实用性的初级电力市场环境下省级电网发、输电设备检修优化系统。此外,CBM在燃气轮机维修方面也得到了一定程度的应用,文献[10]将状态维修策略应用到燃气轮机的压气机叶片污垢水洗上,实现了压气机的在线和离线水洗;文献[11]提出综合考虑电厂成本、利润和电力市场因素,建立燃气轮机状态维修计划;文献[12]定性地介绍了应用燃气轮机运行数据计算相关部件维修间隔的方法;文献[13]利用等效运行时间分析法建立燃气轮机等效运行时间方程,提出基于EOH分析的燃气轮机寿命评估手工统计方法。
目前燃气轮机维修所需的各项状态数据一般是采用人工统计计算的方法得到,耗时费力且准确性不高,只能大致预测维修周期,不能得到精确的预测结果,不适用于高度自动化运行的电力系统。为实现电力企业的生产信息与管理控制的一体化,基于PI/IH等实时数据库的电厂厂级监控信息管理系统(SIS)得到了迅猛发展[14],并在电力企业得到了广泛的应用[15,16]。为此,在已构建的电厂SIS的基础上,本文采用ASP.NET技术的浏览器/服务器(B/S)架构模式,开发基于实时数据库中燃气轮机的实际运行状态数据信息的燃气轮机CBM决策系统。该系统可在线自动计算燃气轮机相关部件的使用寿命,并准确给出其具体维修时的决策,以制定科学可行的维修计划和优化配件管理工作,提高了燃气轮机运行的可靠性和维修管理的自动化水平。
1 CBM决策系统组成及分析
基于实时状态监测的燃气轮机CBM决策系统由两部分组成:运行于后台计算服务器端的燃气轮机使用寿命实时在线预测程序;运行于Web服务器端的显示计算结果和信息系统管理B/S程序。系统模块化结构数据的流程如图1所示。
燃气轮机部件实时运行状态的数据先通过传感器传送到分布式控制系统(DCS)上,再通过与该系统相连的接口机传送到实时数据库中存储。
在后台计算服务器端,程序从实时数据库中读取燃气轮机的实时状态运行参数,进行计算、分析、判断,形成燃气轮机的运行状态描述;再计算燃气轮机相关部件在实际运行条件下的使用寿命,并折算成基准运行条件下的等效使用寿命,然后与基准运行条件下的最大维修寿命进行比较,预测剩余寿命,并将预测结果存入SQL数据库表中。
基于Internet/Intranet结构的B/S架构模式的CBM决策系统,使用浏览器作为统一的用户界面,根据面向对象(object oriented)的方法进行模块化设计,Web端程序大体分为CBM决策模块、维修备件信息管理模块和系统信息安全性管理模块3个部分。CBM决策模块读取SQL数据库中的燃气轮机相关部件的实时剩余寿命数据,通过选择不同的CBM决策模型,计算决策相关部件的具体维修时机,并在网页上显示各部件的剩余寿命预测和CBM决策结果。维修备件信息管理模块根据CBM决策结果,制定合理的燃气轮机相关部件维修计划,并同时做好备件更换记录和计划管理工作。系统信息安全性管理模块负责网站的信息发布、用户权限管理等工作。各模块的划分和设计遵循“高内聚、低耦合”的原则,分别进行独立的开发和测试,系统运行时由主模块调用各个子模块,分别完成一项相对独立的功能,因此该系统具有良好的移植性和扩展性。
2 CBM决策系统的实现方法
2.1 相关开发工具和关键技术
CBM决策系统基于B/S模式开发,采用面向对象的思想和C#编程语言进行程序设计,Web服务器端的动态页面采用ASP.NET技术制作。为了增强页面对于曲线和图形的表现能力,将开源的ASP.NET图表类库Zed Graph控件嵌入到网页中。该系统主要利用Microsoft公司的Visual Studio2005集成开发环境、关系型数据库系统SQL2000和OSI公司的PI实时数据库等开发工具实现。
系统开发的关键技术如下。
a.基于i Batis.NET的SQL数据库访问技术。
在CBM决策系统后台计算服务器和Web服务器有燃气轮机启停记录、燃烧系统等多张SQL关系数据表用于存储数据,虽可直接通过ADO.NET编程访问SQL数据库,但这样势必要在程序代码中嵌入大量重复的数据库访问程序,使得开发的项目难以维护。基于i Batis.NET的对象关系映射(ORM)技术结合了面向对象技术的简单易用性和关系型数据库技术的操作优势,采用面向对象的方式将这些对象组织起来,通过映射使数据库层对于业务逻辑透明,从而实现真正的完全面向对象的访问SQL数据库。
b.基于Ajax的无刷新页面技术。
在CBM决策系统Web服务器端软件中有机结合原有的Java script、DHTML和CSS等技术,实现Ajax无刷新页面的数据异步传输,用户在单击按钮提交操作时,只需要传输关键数据,浏览器立即更新用户界面,并向服务器发出异步请求,以执行更新或查询数据库;当请求返回时,无需刷新整个页面来更新用户界面。这些原有技术在现代浏览器上都得到了很好的支持,因此访问Ajax应用不需要安装任何浏览器插件。
c.基于Zedgraph的绘图应用技术。
Zedgraph是一个比较新型的开源类库,使用C#语言编写,用来创建基于任意数据集的多种二维图形图像。类库编写是面向对象的。由于是开源代码,必要时还可以对源代码进行修改,重新生成。图表是对数据进行分析评估的常用工具,也是最直观的表示数据的方法。在CBM决策系统用户界面中使用Zedgraph的图表来表现数据,工程技术人员根据图表信息直观了解部件的当前运行状态。
2.2 数据采集与预处理
来自现场DCS等数据源的数据,首先被送往实时数据库节点的接口程序进行例外测试,当数据变化值超过各节点预先设定好的例外偏移值时,该数据被进一步传送,否则丢弃。通过例外测试的数据被送到快照子系统,成为新的快照值,先前的快照值将通过螺旋门压缩技术比较数据变化值是否超过预先设定的压缩偏移值,决定是进一步传送还是丢弃。CBM决策系统所用到的实时数据库测点有发电机功率等连续变化测点和点火次数等跳跃变化测点2类。功率等测点用于寻找最大运行功率和跳闸功率,其采样精度要求较高;点火次数等测点由于在很长一段时间都无变化,其采样精度要求较低。可通过设置测点的例外偏移值和压缩偏移值来实现不同的采样精度的需求。
当系统收到数据链传来的燃气轮机实时或近实时状态数据时,预处理程序根据阈值比较协议要求,对数据进行过滤、综合、重组和分类,然后送往多通道推理机对应的推理机通道来完成数据预处理。
2.3 燃气轮机寿命预测方法
燃气轮机的维修原则是先高温部件后其他部件。技术人员经过研究和实际经验积累,选择燃烧系统、热通道和转子3个具有代表性的部件的维修寿命(等效运行时数和等效启动次数)作为基准,其他部件参照此基准值来确定各自的维修寿命。
热通道部件等效运行时数和等效启动次数计算方法[17]如下,燃烧系统部件和转子部件的计算方法与之相似。
a.热通道部件等效运行时数计算式为:
其中,M、K分别为由湿度控制方式、蒸汽注入率和第2、3级喷嘴材料所确定的系数;I为水和蒸汽注入占进气流量的百分比;G、D、H分别为燃用天然气、轻油和重油的年基本负荷运行小时数;Af为重油严重系数;P为年调峰运行小时数。
b.热通道部件等效启动次数计算式为:
其中,NA、NB、NP、E、F分别为机组年部分负荷、基本负荷、尖峰负荷、紧急启动和快速升负荷启动次数;Ti为年跳闸次数;αTi为跳闸严重系数;n为跳闸种类数。
在后台计算服务器端,程序从实时数据库中读取燃气轮机点火信号、点火时数、启动次数、跳闸次数和发电机有功功率等测点的实时状态运行参数,进行计算、分析、判断,形成燃气轮机的运行状态描述。其中,点火信号和点火时数测点分别用于判断机组的启停机状况和记录运行时数;发电机有功功率测点用于实时分析计算机组的最大负荷和跳闸时的跳闸负荷。然后,通过计算燃气轮机相关部件在实际运行条件下的使用寿命(运行时数和启动次数),折算成其在基准运行条件(指以天然气为燃料、没有注水或蒸汽、连续无跳闸正常启动的运行条件)下的等效使用寿命(如式(1)和(2)所示)。最后,将得到的燃气轮机相关部件等效使用寿命同其在基准运行条件下的最大维修寿命进行比较,预测相关部件的剩余寿命。为方便Web服务器端读取预测结果对燃气轮机相关部件进行CBM决策判断,将预测结果实时地存入SQL数据库相应表中。表1为制造商提供的燃气轮机相关部件在基准运行条件下的最大维修寿命[17]。
2.4 燃气轮机CBM决策模型
在文献[17]中,把燃气轮机相关部件的等效运行时数(等效启动次数)与实际运行时数(实际启动次数)的比值定义为维修系数MF(Maintenance Factor),即:
同时将实际运行时数(实际启动次数)与统计期间所有小时数的比值定义为服务系数SF(Service Factor),即:
上述4个公式中,下标H、S分别对应运行时数和启动次数。燃气轮机部件CBM决策分析如图2所示。影响维修系数的主要因素有燃料种类、负荷变化情况、是否注入蒸汽或水、有无尖峰负荷运行、有无机组跳闸、机组启动方式(正常启动、紧急启动或快速升负荷启动)等;服务系数只受单位统计时间内的实际运行时数(实际启动次数)的影响。
在后台计算服务器端,根据燃气轮机寿命预测方法,预测得到燃气轮机相关部件的剩余寿命。为对其具体维修时机进行决策,本文基于运行时数(启动次数)的维修系数和服务系数的乘积,提出运行时数(启动次数)的等效服务系数FSF(Factored Service Factor)的概念。根据已运行时段PH1和待预测时段PH2的等效服务系数是否相等(对2个时段的维修系数和服务系数是否相等分别进行排列组合,共有4类情况),建立了4类CBM决策模型。这样发电企业不仅可以根据燃气轮机已运行时段的等效服务系数对待预测时段的具体维修时机进行决策,同时也可以结合发电企业在待预测时段给出的实际运行计划等效服务系数,通过给定等效服务系数一个系数的值,得到燃气轮机相关部件的具体CBM决策时机。燃气轮机相关部件运行时数(启动次数的CBM决策模型建立方法相同)的4类CBM决策模型如下。
a.第1类CBM决策模型。解决的是燃气轮机在待预测时段PH2与已运行时段PH1的运行情况相同时的维修时机决策问题。即PH2的MF2和SF2分别取PH1的MF1和SF1的值,预测2个时段的等效服务系数FSF相等情况下的维修时刻t3。
已运行时段PH1的等效服务系数为:
其中,AH1、FH1分别为已运行时段PH1的实际运行小时数和等效运行小时数。
由总运行时段PH1+PH2的等效服务系数定义,可得:
其中,IFH为燃气轮机部件的理想维修间隔,即总的等效运行时数。
由式(3)、(4)及MFH2=MFH1、SFH2=SFH1可得到维修时刻t3:
b.第2类CBM决策模型。解决的是燃气轮机在待预测时段PH2与已运行时段PH1的运行情况不相同时的维修时机决策问题。即PH2的MFH2取PH1的MFH1,SFH2取企业根据实际运行计划给定的年运行小时数FAH(Forecast Actual Hours),预测计算2个时段的等效服务系数FSF不相等情况下的维修时刻t3。
待预测时段PH2等效服务系数为:
由待预测时段PH2的等效服务系数定义,可得:
由式(6)、(7)可得到维修时刻t3:
c.第3类CBM决策模型。解决的是燃气轮机在待预测时段PH2与已运行时段PH1的运行情况不相同时的维修时机决策问题。即PH2的SFH2取PH1的SFH1,MFH2取企业根据实际运行计划给定的维修系数,预测计算2个时段的等效服务系数FSF不相等时的维修时刻t3。
待预测时段PH2等效服务系数为:
由式(7)、(9)可得到维修时刻t3:
d.第4类CBM决策模型。解决的是燃气轮机在待预测时段PH2与已运行时段PH1的运行情况不相同时的维修时机决策问题。即PH2的MFH2和SFH2都用企业根据实际运行计划给定的维修系数和年运行小时数,预测计算2个时段的等效服务系数FSF不相等情况下的维修时刻t3。
待预测时段PH2等效服务系数为:
由式(7)、(11)可得到维修时刻t3为:
2.5 备件维修信息管理
通过前文提及的评估方法和预测模型,可计算得到燃烧系统、热通道和转子系统部件的维修时刻,同时也可得到所涉及组件的维修时刻。在保证安全性的情况下得到最大的可用率,实现CBM。通过维修可以解决因结垢、结渣或者其他因素引起的热效率下降、稳定性下降等影响到生产的现象,使机组的经济性和稳定性增加。
由于机械零部件的维修效果会随着维修次数的增加而降低,同时维修费用会不断地增加。当维修不能达到设备的预期效果或者维修费用大于更换费用时,应该选择更换设备而不是继续维修。因此,需要对每个部件的不同组件的维修次数和达到了最大维修次数需要更换等信息进行有效管理。系统给出了燃气轮机燃烧系统Caps等6类共120种组件,热通道部件的624个组件(Stage Bucket、Stage Shrouds各有3类,每类又分别有100种组件;Stage Nozzles有4类,每类各有6种组件)的维修更换信息管理。
3 应用实例及分析
将本文开发的基于实时状态监测的燃气轮机CBM决策系统应用于某电厂的3台燃气-蒸汽联合循环发电机组的CBM决策。后台计算服务器程序统计出燃气轮机热通道部件自2010年5月20日检修后的实际运行时数和启动次数分别为15 710.5 h和509次(图3中的点A)。利用燃气轮机寿命预测方法中的式(1)和式(2),可求解得到热通道部件的等效运行时数和等效启动次数分别为18 129.97 h和635.4次(图3中的点B)。由表1知,热通道部件在基准运行条件下的最大维修时数和启动次数分别为24 000 h和900次(图3中点C),可推算出剩余等效运行时数和启动次数分别是5 870.03 h和264.6次。
由定义可知,已运行时段的运行时数维修系数MFH1=FH1/AH1=18 129.97/15 710.5=1.154,启动次数的维修系数MFS1=FS1/AS1=635.4/509=1.248。图2中的维修开始时刻t1为2010年5月20日,给定当前时刻t2为2012年5月30日,可计算已运行时段的运行时数服务系数SFH1=AH1/PH1=15 710.5/17 784=0.883,启动次数服务系数为SFS1=AS1/PH1=509/17 784=0.028 6,进而可计算已运行时段的运行时数等效服务系数为FSFH1=MFH1SFH1=1.154×0.883=1.019,启动次数等效服务系数FSFS1=MFS1SFS1=1.248×0.028 6=0.035 7。
如果企业选择第1类CBM决策模型,即PH2时段的运行时数(启动次数)维修系数和服务系数都选取PH1时段的运行时数(启动次数)维修系数1.154(1.248)和服务系数0.883(0.028 6),由式(5)计算得运行时数(启动次数)的维修时刻t3为2013年1月24日(2013年4月3日)。根据矩形维修原则,以先到达的运行时数或是启动次数的维修时刻,作为部件维修时刻[17]。因此,取2013年1月24日作为热通道部件的维修时刻。
如果企业选择第2类CBM决策模型,即PH2时段的运行时数(启动次数)维修系数按照PH1时段的运行时数(启动次数)维修系数1.154(1.248),PH2时段的运行时数(启动次数)服务系数用企业根据实际运行计划给定的年运行时数(启动次数)5 000 h(200次),由式(8)计算运行时数(启动次数)的维修时刻t3为2013年6月5日(2013月6月20日)。因此,根据矩形维修原则,选取2013年6月5日作为热通道部件的维修时刻。
如果企业选择第3类CBM决策模型,即PH2时段的运行时数(启动次数)服务系数按照PH1时段的运行时数(启动次数)服务系数0.883(0.028 6),PH2时段的运行时数(启动次数)维修系数用企业根据实际运行计划给定的1.2(1.3),由式(10)计算运行时数(启动次数)的维修时刻t3为2013年1月15日(2013年3月22日)。因此,根据矩形维修原则,选取2013年1月15日作为热通道部件的维修时刻。
如果企业选择第4类CBM决策模型,即PH2时段的运行时数(启动次数)服务系数和维修系数都用企业根据实际运行计划给定的维修系数1.2(1.3)和年运行时数(启动次数)5000 h(200次),由式(12)计算运行时数(启动次数)的维修时刻t3为2013年5月22日(2013年6月5日)。因此,根据矩形维修原则,选取2013年5月22日作为热通道部件的维修时刻。
一般情况下常用的是第1类CBM决策模型,即根据燃气轮机已运行时段的等效服务系数对待预测时段的具体维修时机进行决策,本文第2、3、4类CBM决策模型可以由企业根据自己的实际运行计划,对待预测时段的具体维修时机进行决策。
4 结语
本文提出一种基于实时状态监测的燃气轮机CBM决策系统,开发了燃气轮机燃烧系统部件、热通道部件和转子部件的寿命预测和CBM决策的实现程序。本决策系统的创新之处在于发电企业不仅可以根据燃气轮机已运行时段的等效服务系数对待预测时段的具体维修时机进行决策,同时也可以结合发电企业在待预测时段给出实际运行计划的等效服务系数,通过给定等效服务系数一个系数的值,得到燃气轮机相关部件的具体CBM决策时机。该系统已在某电厂投入运行,实践表明,该系统运行稳定,灵活高效,能满足工程实际应用。
摘要：提出一种基于实时状态监测的燃气轮机视情维修(CBM)决策系统。该系统以实时数据库中燃气轮机的实际运行状态信息数据为依据,采用燃气轮机相关部件寿命预测计算方法,推算当前状态下的使用寿命(运行时数和启动次数),并折算成基准运行条件下的等效使用寿命,然后与最大维修寿命进行比较,预测得到剩余寿命。基于运行时数和启动次数的维修系数和服务系数的乘积,提出等效服务系数的概念;根据已运行时段和待预测时段的等效服务系数之间的关系,建立了4类CBM决策模型,进而对燃气轮机相关部件的具体维修时机进行决策。最后,应用ASP.NET技术,开发了基于B/S架构模式的燃气轮机CBM决策系统,并应用于工程实际,验证了该系统的有效性和实用性。
燃气锅炉房燃气供气系统的设计 第10篇
1 前期勘察
1.1 勘察原则
在进行锅炉房燃气系统的设计前, 首先应对锅炉房的现场情况进行实地勘察。前期勘察过程非常重要, 应在GB50041-2008《锅炉房设计规范》和GB50028-2006《城镇燃气设计规范》等相关国家规范的前提下, 判断出锅炉房的位置和建筑结构是否满足规范要求, 是否具备进行锅炉房燃气管道系统设计的条件。
1.2 勘察内容
锅炉房宜为单独的地上建筑物。当锅炉房设置在其他建筑物内或和其他建筑物相连时, 严禁设置在人员密集处和重要部门的上一层、下一层、贴邻位置以及主要通道、疏散口的两旁, 并应设置在首层或地下室一层靠建筑物外墙部位, 不应与锅炉无关的甲、乙类及使用可燃液体的丙类危险建筑贴临。若采用液化石油气等燃气气体密度大于空气为气源的锅炉房, 严禁设置于地下室内。
锅炉房不宜设置于住宅建筑物内。
雨水相对较少、建筑气候年日平均气温大于等于25℃的日数在80天以上的地区, 锅炉可采用露天或半露天布置。当锅炉采用露天或半露天布置时, 应选择适合露天布置的锅炉本体及其附属设备, 管道、阀门、仪表附件等, 应有防雷和静电接地措施。
2 锅炉房燃气供气系统
锅炉房燃气供气系统一般由室外供气系统、调压装置、锅炉房内配管系统、放散管道及燃气泄露报警系统等组成。
2.1 室外供气系统
燃气锅炉的压力一般均大于2kPa, 大于居民用气压力。用气量一般为几十方以上, 也远大于居民用气量。为了保证住宅小区或者其他用气和锅炉房内锅炉的安全稳定运行, 锅炉房用气管道宜从城市燃气中压主管上接气, 敷设专用的燃气管道供给到锅炉房燃烧器, 并经调压、过滤后使用。
根据具体工程情况, 燃气管道敷设方式可分为埋地敷设和架空敷设两种, 敷设原则应按GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求进行设计, 满足地下管道和其他专业管道的净距要求以及架空管道离建筑物窗口、门洞的净距要求。
2.2 调压装置
燃气锅炉一般有低压供气和中压供气两种, 通常情况下对于小于6个吨位的锅炉选择低压供气方式, 大于的6个吨位的锅炉选择中压供气方式。锅炉燃烧器前的供气压力稳定, 直接关系到天然气的燃烧工况和锅炉的安全稳定运行。若将锅炉房和其他用户设计成共用一个调压装置看, 锅炉房燃烧器前的压力增减会导致气体流量的变化, 进而导致其他用户燃烧不稳定, 甚至会引起回火和脱火。所以, 应将锅炉房调压装置和居民、商业用户调压装置分开设置, 以免引起用户的燃烧器前压力波动, 引发事故。
小时流量小的锅炉房可以设置一个调压箱挂在建筑外墙上, 小时流量大的锅炉房可以找有护栏的露天空地安装调压柜, 均应满足国家规范中有关安全净距的要求。
燃气调压器的选型以锅炉的实际流量乘以2倍后的计算流量和经水力计算后调压器的出口压力作为选择依据。燃气调压装置的设置应满足《锅炉房设计规范》GB50041-2008中的相关规定。
2.3 锅炉房内燃气管道
锅炉房内燃气管道工艺流程图如下:
天然气经室外调压后输送到室内, 经过滤、计量, 通过锅炉房内燃气管道输送至锅炉燃烧器前。
锅炉房内燃气管道宜采用单根燃气管道供气, 如果锅炉房有特殊要求, 要保证常年24小时不间断供气, 可采用2路供气管道, 从不同燃气调压箱接管供气。每台锅炉燃气支管上, 应配套性能可靠的燃气阀组, 阀组前燃气供气压力和阀组规格应满足燃烧器最大负荷需要。阀组基本组成和顺序应为:切断阀、压力表、过滤器、流量计、稳压阀、波纹接管、2级或组合式检漏电磁阀、阀前后压力开关和流量调节蝶阀。点火用的燃气管道, 宜从燃烧器前燃气干管上的2级或组合式检漏电磁阀前引出, 且应在其上装设切断阀和2级电磁阀。
锅炉房常用的流量计包括容积式的气体罗茨流量计和速度式的气体涡轮流量计。罗茨表体积小, 既可用于低压计量又可用于中压计量, 但不适用于小流量。涡轮表可用于大流量计量, 测量精度高, 压力损失小, 适用于大型用户。选型前需要咨询甲方锅炉参数, 掌握锅炉燃烧器的最小和最大流量, 了解设备的运行状况和规律后, 选择合适的量程, 减少测量误差。选型的同时, 还应考虑流量计的成本及安装维修费用。综合考虑后, 选择一款合适的流量计。目前世面上销售的罗茨流量计和涡轮流量计都可以进行温度和压力修正, 在选型时应根据介质的压力、温度、密度、粘度等特性和设备成本等因素, 确定是否需要进行补偿修正。
2.4 放散管道
设置放散管的目的是在用气设备首次使用或长时间不用再次使用时, 用来吹扫存在燃气管道中的空气。另外, 当停炉时, 总阀门关闭不严漏出的燃气可利用放散管放出, 以免进入炉膛和烟道而引起事故。因此, 在锅炉房供气系统设计中, 应设置用于吹扫和放散的管道。用气设备的燃气总阀门与燃烧器阀门之间, 应设置放散管。在燃气支管的末端、管道和设备的最高点处放散管前, 每个安装放散管处均应设置阀门进行控制。放散管可单根管或者汇合成总管引至室外, 在合适位置进行放散, 以免燃气卷入风口或吸入室内。因此, 放散管排出口应高出锅炉房屋脊2m以上。
燃气放散管管径, 应根据吹扫段的容积和吹扫时间确定。吹扫量可按吹扫段容积的10倍~20倍计算, 吹扫时间可采用15分钟~20分钟。具体管径选择可按照以下表格中经验值选取。
2.5 燃气泄露报警系统
为了及时发现锅炉使用过程中出现的燃气泄露, 将燃气泄露的危害降到最低, 应在燃气锅炉房安装燃气泄露报警系统和自动灭火系统, 应有可靠的排烟设施和通风设施。燃气泄露报警系统应委托专业的设计单位进行设计, 由专业人员进行安装。锅炉房的引入管应设手动快速切断阀和紧急自动切断阀, 紧急自动切断阀应和泄漏报警器和送排风系统等连锁。
2.6 防雷防静电措施
架空敷设的燃气金属管道的始端、末端、分支处以及直线段每隔200m~300m处, 应设置接地装置, 其接地电阻不应大于30Ω, 接地点应设置在固定管墩 (架) 处。燃气金属管道在进出建筑物处, 应与防雷感应的接地装置相连, 并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线, 其钢混凝土基础宜作为接地装置。
3 其他安全注意事项
1) 锅炉房的通风量应满足锅炉燃烧所需要的空气量。锅炉房宜采用自然通风。若锅炉房设置于地下室或半地下室或地上密闭房间等自然通风达不到的地方时, 应设置独立的机械送排风系统;2) 对于锅炉房内敷设的燃气管道, 最好架空设于锅炉房的高处, 有利于发生事故时泄露的燃气扩散。燃气管道应采用无缝钢管, 并应符合现行国家标准GB/T8163《流体输送用无缝钢管》的有关规定。燃气管道的连接, 除与设备、阀门等处可用法兰连接外, 其余均采用焊接连接;3) 使用机械鼓风助燃的锅炉, 燃气燃烧需要带压空气和氧气时, 为了防止当发生停电等意外事故时, 空气和燃气窜混和发生回火或爆炸事故, 燃气管路上应设置背压式调压器, 空气和氧气管路上应设泄压阀;在燃气、空气和氧气的混气管路与燃烧器之间应设阻火器, 混气管路的最高压力不应大于0.07MPa。鼓风机和空气管道应设静电接地装置, 接地电阻不应大于100Ω。并且, 应在燃气总管上设置紧急自动切断阀, 供一台或几台锅炉公用;4) 锅炉烟道和封闭式炉膛, 均应设置泄爆装置, 泄爆装置的泄压口应设在安全处;5) 当实际情况无法满足, 锅炉房须设置在屋面上时, 燃气管道安装在屋面上, 应满足屋面燃气金属管道、放散管、排烟管、锅炉等燃气设施应设置在接闪器保护范围之内, 并要求远离建筑物的屋檐、屋角、屋脊等建筑物易受雷击的部位。
4 结论
锅炉房和其他燃气用户最大的不同处在于用气压力高, 用气量大, 极易发生事故。因而锅炉房的安全可靠供气是重中之重, 需要引起设计人员和燃气日常管理人员的高度重视。
参考文献
[1]GB50028-2006城镇燃气设计规范.
[2]GB50041-2008锅炉房设计规范.
[3]燃油燃气锅炉房设计手册.
汽轮机密封油系统数控阀改造 第11篇
【关键词】数控阀;控制系统;密封油
在对发电机数控阀进行改造的过程中，要运用先进的计算机技术来完成。在一些汽轮机发电机的运行过程中，会遇到密封瓦漏油的问题，对其数控阀进行改造主要是为了排除安全隐患。需要注意的是在控制的过程中要将差压阀改为双路运行的模式。接下来，笔者就对数控阀改造的过程进行简要论述。
1、数控阀安装使用
对数控阀进行安装是保证汽轮机密封油系统正常运行的基础和关键，这项工作的周密程度也比较大，需要工作人员充分了解基本安装规则之后，进行安装和控制。在安装的过程中，每台氢冷汽轮发电机都要安装压差阀，需要与SPF平衡阀安装在一起。整个结构可以看做是密封油调节站，如果有特殊情况也可以考虑单独安装。
数控阀的安装与使用需要集中数控机构的共同作用，其中包括测量机构，执行机构，监控机构以及远距离遥控机构等等。每种机构都是有很多的阀门或者是控制其组成。在其共同作用下可以对汽轮机密封油系统进行严密控制，并作出一定的调节，保证系统的安全运行。对于控制柜来说，相关的安装工作人员要熟知其开关信号灯，其大小和颜色变换都需要注意。显示信号位选择的难度较大，通常情况下都是有四个数码来代表四个数据，分别是机内氢压、空侧油压等。要在数据前加信号作为定位的依据。另外，人为设定偏差信号要按照增加减少开关来进行数据的设定。
2、控制系统的简介以及结构特点
整个控制系统有很多元器件构成，其结构较为复杂。其中，可编程逻辑控制器的控制柜、步进电机、电动缸以及变压器等是较为重要的几个部分。在对系统进行控制的时候可以根据实际的工作情况来进行，可以选择手动也可以选择自动，其最终目的就是为了汽轮机的运行达到一定的标准。这一装置也是由数控压差阀、平衡阀专用控制柜等组成，以达到控制的目的。其中包含可编程逻辑控制其主机一套，而且含有一定的输入输出模块在其中。包含四个步进电机驱动器和所有的继电器、开关等元件，这些元件在一定程度上具有一定的辅助性。在具体的运行过程中，主要采用三菱公司的PLC，可以最大限度地满足设备的运行需要，可以对相关的参数进行自动调节，而且控制器具有准确、高度的特点，而且灵活性较大。同时又是一个较为独立的设备，比较符合内装控制设备的安装程序。通过与计算机系统之间产生的联系，有助于工作人员对其进行严密的控制。此装置的运用可以在一定程度上提高运行效率，保证汽轮机的运行。需要注意的是，相关的监控人员要将各个变压器以及数据存储器上显示的数据进行记录，以供参考。
3、汽轮机控制系统的工作流程分析
3.1在控制系统运行之前要做好一系列的准备工作。首先要将所需的各类电线按照正确的方式进行接入，要将电流量控制在一定的范围内，而且交流电源要符合控制柜的需要，压力变送器信号以及压差信号要完备，另外控制线和开关信号要调试准确。以上这些就是对控制系统的全部准备工作。
3.2在准备工作完毕之后要合上空气开关，然后相关的显示灯就会运行，给人以提示。由于继电器产生吸合作用，所以，交流电源信号灯，可编程逻辑控制器以及驱动器、开关电源等的指示灯都亮。这就说明控制柜的运行达到一定稳定的状态，在压力正常的情况下就可以任意对步进电机进行启动。其中操作很简单，只需要按下开关就可以。如果想要停止步进电机的工作，可以按下关闭按钮。如果在运行的过程中出现任何故障，可编程控制器就会及时显示。维修和检测人员会在第一时间对其进行检测，找到故障的具体位置，用PLC来进行故障清楚，使得步进电机处于待机状态。这就是整个控制系统的工作流程，在对其进行操作的过程中对相关的操作人员提出了较高的要求，不仅要具备专业的技能，更要拥有丰富的经验，尤其是在对系统故障进行排除时，如果经验不够丰富会产生一定的安全问题。
4、数控阀操作注意事项及调整方法
4.1投入前的准备工作
首先检查PLC控制柜电源是否正常，各元件工作是否正常。其次在阀投入运行前应用手按动小针塞，观察其应动作灵活，无卡阻现象。
4.2初始调整
在投入运行前，应首先在DCS上给定各数控压差阀及平衡阀的压差值——压差阀给定为0.05MPa、平衡阀给定为0，此数值可根据实际运行中适当调整，其压差阀调整范围为0.03-0.08MPa、平衡阀给定范围为-0.01～+0.01MPa。在投入运行时，应首先打开各数控阀的进、出口阀门以及个泄油阀门，启动空侧密封油泵，并使油泵出口压力调整在0.6-0.8MPa范围内，并确保在整个工作过程中保证其压力。启动1#勵端压差阀及3#汽端压差阀，这时两个压差阀进入工作状态，监视励端、汽端空侧油压是否调整到规定值，在调整过程中励端空侧油压会产生上下波动现象，这是正常的，待励端空侧油压稳定后，再投入2#励端平衡阀及4#汽端平衡阀，监视各氢侧油压是否调整到规定值。
4.3自动跟踪调整
初始状态调整好后，可以进行自动跟踪调整，励端氢侧油压自动跟踪励端空侧油压，励端空侧油压自动跟踪机内氢压。随着机内氢压的升高空侧油压和氢侧油压自动随之升高。当机内氢压升高到0.30MPa时，励端氢侧油压、励端（汽端）空侧油压自动到0.35MPa。
4.4退出运行的调整方法：
在运行过程中，当数控阀出现故障需进行检修时，首先按下相应阀的停止按钮，缓慢打开手动备用调节阀，同时缓慢关闭数控阀的进口阀门，应尽量使数控阀的出口压力。
4.5在运行过程中，应定期检查各阀的限位开关状态，发现限位立即解决。
5、总结
综上所述，对汽轮机密封油系统的数控阀进行改造是至关重要的，通过DCS系统将相关的参数进行收集，以达到改造的效果。在此过程中要对先进的技术和设备等进行开发和利用，加强远方控制监控，保证机组的安全性和稳定性。只有机组能够正常运行才会在一定程度上对企业的发展提供有力的保证。
参考文献
[1]郑伟.密封油系统存在问题分析[J].内蒙古石油化工，2013（11）
燃气轮机系统 第12篇
某9F燃机联合循环发电厂每台机组设两段110V直流母线, 两组蓄电池, 采用单母线分段接线, 供给本台机组热工, 电气控制、信号、继电保护和自动装置等负荷;每台机组设一段220V直流母线, 一组蓄电池, 两台机的220V直流母线相互联络、互为“暗备用”, 供给直流油泵、事故照明、不停电电源系统 (UPS) 等负荷。GIS升压站设两段110V直流母线, 两组蓄电池, 采用单母线分段接线, 以满足继保装置主保护和后备保护由两套独立直流系统供电的双重化配置原则。每段直流母线均采用阀控免维护铅酸蓄电池及成套高频开关电源充电装置, 还有直流馈电单元、绝缘监测装置、监控单元等部分组成, 直流系统是确保机组在失去厂用电的时候能够安全停运的必要设备。
1.1高频开关电源
高频开关电源是采用高频功率半导体器件和脉宽调制 (PWM) 技术的新型功率变换技术, 不仅有利于充电装置的小型化和高效化, 而且稳压稳流特性好, 蓄电池充电快速。双路交流自投电源由工作段及保安段供电, 经过两个接触器选择一路供电, 充电模块采用 (N+2) 冗余方式供电, 输出稳定的电压电流, 为负荷提供工作电流的同时, 对蓄电池进行浮充。
1.2直流馈电单元
直流馈电单元通过专用直流负荷开关连接用电设备, 开关分断能力强, 当负荷侧发生故障时能可靠断开, 同时与上下级开关相匹配, 以保证保护动作的选择性。
1.3绝缘监测装置
绝缘监测装置的作用是对直流母线、各支路的对地绝缘状况进行在线监测, 当出现直流绝缘强度降低或者过电压、欠电压等异常情况时, 发出声光报警, 并传送到集控室DCS系统。
1.4监控单元
监控器的作用是实现直流系统的“四遥”功能, 主要通过对母线、电池、充电模块、绝缘监测装置等进行实时监控, 并与主机设备通信。
2 9F燃气轮机发电厂直流系统的常见故障
2.1蓄电池故障
未及时对蓄电池进行定检或检查周期太长, 导致蓄电池在使用过程中不断老化, 容量减少, 外壳不断臌胀, 电池出口熔断器烧坏, 甚至电池起火。另外目前对单体蓄电池的检测手段有限, 使得对电池中的内阻、充电和放电过程中化学物质的变化等参数无法全面检测, 包括蓄电池在运行中内部的温度情况。
2.2同一厂家的电池寿命相同
直流系统在设计时之初都使用同一厂家的电池, 但由于相同批次的电池使用寿命也会几乎相同, 一旦达到一定的时间, 电池问题就会因为同时暴露出来而失去互为冗余备用的情况。选装不同厂家的电池可解决该问题。
2.3充电装置故障
当直流系统发生蓄电池故障、熔断器熔断或者过流保护动作时均可导致充电装置故障退出, 实际运行中进线交流接触器的故障率较高, 由此引发的充电装置退出后, 应及时调整两段直流母线电压相等, 合上母线联络开关, 将两段母线并列运行。
2.4直流母线电压异常
运行中直流母线电压过高或过低等故障也是经常发生的, 可将充电装置切换开关由“自动”切至“手动”进行调整。发生直流母线电压消失故障时, 很可能是充电装置、电池出口或者母线发生短路, 也有可能是馈线短路而保险未熔断造成, 需拉开直流母线各电源侧和分路刀闸进行测绝缘。
2.5直流动力母线失压
动力直流母线最重要的负荷为直流润滑油泵和直流密封油泵, 一旦动力直流母线失压, 在厂用电失去的情况下, 9F燃气轮机联合循环机组就会发生断油烧瓦、发电机漏氢气等严重事故, 给电厂造成极大的经济损失甚至人身事故。
3 9F燃气轮机发电厂直流系统接地故障
3.1绝缘监测装置应用
直流系统发生一点接地的危害并不大, 但是很难找出, 如果同时出现另外一点接地, 就会引起直流系统的保险熔断, 继保误动, 设备的安全运行就会受到严峻的考验。绝缘监察装置采用非平衡电桥原理, 一般直流系统发生接地, 装置都能够确定对地电压和绝缘电阻等数据的大小并发出报警, 如果装置未能正确显示, 则应先检查正极还是负极接地, 直流回路有无检修工作等等。
3.2瞬时断电法
在直流系统出现故障的时候如果确认各个支路可以临时停电, 可以采用瞬时断电的方法, 因为接地回路一旦从系统中脱离出来, 母线对地的电压就会恢复正常, 据此可确定故障具体发生在哪个支路, 此法操作原则是由两人进行, 一人断电一人观察绝缘变化情况, 先断次要负荷, 后断重要负荷, 一旦找到接地点时要及时消除。当故障发生在某一充电模块时, 可以先暂时先隔离该充电模块后进行检查。而在实际运行过程中, 9F燃气轮机发电厂的直流系统接地故障多发于燃机直流控制屏这一支路, 因为该支路下有很多是给到热控的信号, 这些触点极易发生因脏污或松动而接地的情况。
4 9F燃气轮机发电厂直流系统的运维规定
4.1蓄电池的运维规定
蓄电池新旧不能混用, 每年应进行核对放电及定检, 测试电池电阻和电压, 评估电池容量。正常按浮充方式运行, 放电后应及时投入均充。单个电池电压浮充应保持在2.23V, 短时大电流放电电压允许降低至2V, 放电时间不得少于2小时, 单个电池电压不低于1.8V。
4.2直流系统的运维规定
直流系统母线电压在85%~110%, 绝缘电阻值不应低于50MΩ, 充电装置绝缘电阻不得低于1MΩ, 摇测时应将可控硅短接, 退出低压元件, 使用500V摇表。直流系统不允许在蓄电池无并联情况下, 由充电装置单独向重要负荷供电, 即使事故情况下, 也应考虑尽快与另一蓄电池并列。
5结束语
9F燃气轮机发电厂直流系统出现的故障, 较之传统电厂有一定的区别, 应不断总结故障原因, 优化处理措施, 才能做好直流系统的维护和管理。
摘要：随着国家西气东输工程的建设以及电网对调峰调谷发电机组的需求, 9F级燃气蒸汽联合循环发电厂的发展已经成为一种趋势。在这类发电厂中直流系统也是重要组成部分, 直流系统是否安全可靠直接影响着整个电厂是否能够正常运行, 因此对直流系统的常见的故障进行分析、解决, 对9F燃气轮机发电厂的安全运行起着很重要的意义。
关键词：9F燃气轮机,直流系统,接地故障,蓄电池,故障处理
参考文献
[1]孙爱群.直流系统接地故障检测方法[J].河北煤炭, 2007.
[2]赵建新.浅析发电厂直流系统接地故障分析与处理[J].科技信息, 2008.
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