燃機旁路煙囪系統(tǒng)的調(diào)試

摘要：燃機旁路煙囪擋板系統(tǒng)是燃機和余熱鍋爐的連接與保護通道，它如一個巨大的三通閥組，當(dāng)鍋爐或者汽輪機遇到緊急狀態(tài)需要停機停爐時。它在不停止燃機運行的情況下，會及時阻止煙氣進入爐膛，從而避免鍋爐設(shè)備和汽輪機設(shè)備的損壞或造成事故的擴大化。它不僅是電站主要設(shè)備的保護神，而且還是整個電站的能效使者。燃機在調(diào)峰階段任務(wù)完成后需要停機水洗時，旁路擋板的關(guān)閉能夠減慢整個余熱鍋爐的冷卻速度，從而為下一次余熱鍋爐的啟動贏得了時間和節(jié)約了能源，為整個電站創(chuàng)造了不可輕視的經(jīng)濟效益。作者以埃及奔赫9FA燃機旁路煙囪系統(tǒng)為依托，詳細(xì)介紹該系統(tǒng)各個功能塊的作用、調(diào)試過程以及在調(diào)試中經(jīng)常遇到的問題并加以說明，為兄弟單位的同事在以后的工作中得以借簽學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：燃機；余熱鍋爐；擋板系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)；密封風(fēng)系統(tǒng)

1.旁路系統(tǒng)的作用

旁路擋板是燃機與余熱鍋爐的“隔離墻”，在余熱鍋爐或汽機系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，此時可關(guān)閉擋板隔離，燃機仍能保持單循環(huán)運行。旁路系統(tǒng)有如下幾大作用：

1.1.如果沒有擋板系統(tǒng)的話，當(dāng)余熱鍋爐或汽輪機發(fā)生故障需要緊急停機時，燃?xì)獍l(fā)電機必然會一起停機。由于所帶電網(wǎng)負(fù)荷較大，突然停掉汽輪發(fā)電機和燃?xì)獍l(fā)電機，勢必會造成電網(wǎng)的強烈負(fù)荷沖擊甚至引起事故。

1.2.擋板系統(tǒng)可以提高燃機的利用率，同時也使余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機的整套機組聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的靈活性得以提升。

1.3.根據(jù)燃機的使用說明書，燃機要盡可能減少緊急停機事件的發(fā)生。緊急停機會對燃?xì)廨啓C內(nèi)部構(gòu)件造成永久性不可逆的傷害，從而嚴(yán)重縮短了燃機的使用壽命和檢修周期。旁路擋板的設(shè)置可以減少緊急停機事件的發(fā)生。

1.4.提高聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的安全性。電網(wǎng)機組的調(diào)峰幅度有嚴(yán)格的要求，調(diào)峰幅度超過50%基本負(fù)荷時，必須配置旁路擋板才能滿足調(diào)峰要求。

1.5.當(dāng)整個電站的燃料供應(yīng)種類較多且燃料的燃燒品質(zhì)較差時，如：燃燒品質(zhì)較差的輕油，會造成燃機運行期間附著物較多。因此燃機水洗周期頻繁，由于水洗時高速盤車，在強風(fēng)作用下，必然會加速余熱鍋爐內(nèi)的冷卻，燃機水洗結(jié)束后，再次啟機時余熱鍋爐已經(jīng)屬于冷態(tài)。因此還得重新加熱余熱鍋爐，從而造成了熱量的流失，經(jīng)濟效益變差。然而擋板系統(tǒng)的設(shè)置從根本上解決了這一問題。從而擋板系統(tǒng)在余熱鍋爐的保溫保壓上有更好的經(jīng)濟效益。

2.旁路系統(tǒng)的功能塊介紹

旁路系統(tǒng)的功能塊主要包括以上七大部分，這里著重介紹影響整個旁路性能的兩個功能塊以及相應(yīng)的PLC控制部分：一、擋板液壓油功能塊；二、密封風(fēng)功能塊；三、PLC控制部分；

2.1.擋板液壓油功能塊

擋板液壓油功能塊是整個擋板系統(tǒng)的核心設(shè)備，它為擋板的活動提供動力能源。整個功能塊由三部分組成：a.動力部分：由兩臺主油泵、一臺蓄能油泵和兩個蓄能器組成的動力部分；b.控制部分：由五個二位三通電磁閥（SOL1-SOL5）和兩個換向閥（SH1.SH2）組成的控制功能閥組，來控制整個液壓驅(qū)動裝置的伸縮；c.驅(qū)動部分：驅(qū)動部分主要是由兩個可以自由伸縮的液壓驅(qū)動缸和相應(yīng)的出入口管路組成。

2.2.密封風(fēng)功能塊

密封風(fēng)作用是給旁路擋板提供密封風(fēng)，當(dāng)擋板在水平或者垂直位置時，密封風(fēng)可以阻止燃燒煙氣從擋板和煙囪接合處泄漏，給環(huán)境或其它場所造成危害。該系統(tǒng)主要設(shè)備包括：兩臺大功率風(fēng)機、一個風(fēng)機出口門（MOV-103）、一個水平風(fēng)入口門（MOV-102）、一個垂直風(fēng)入口門（MOV-101）、和兩個密封風(fēng)差壓開關(guān)。

2.3.PLC控制部分

PLC控制部分是整個控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，主要設(shè)備有：兩套互為備用的CPU網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ，和一個IO輸入輸出機架。其功能是負(fù)責(zé)所有設(shè)備的就地和遠(yuǎn)程智能化操作。包括：液壓油泵、密封風(fēng)風(fēng)機、冷卻風(fēng)機、液壓油加熱器、密封風(fēng)電動門等等。

3.旁路系統(tǒng)的調(diào)試過程

旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要任務(wù)是：當(dāng)旁路設(shè)備的安裝工作結(jié)束以后，按照有關(guān)的規(guī)程、制造廠家技術(shù)要求，逐項進行各個設(shè)備的調(diào)整試驗，以檢驗安裝質(zhì)量以及設(shè)備質(zhì)量是否符合有關(guān)技術(shù)要求，并得出是否適宜投入正常運行的結(jié)論。

旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要內(nèi)容是：審核校對圖紙；靜態(tài)檢查所有安裝工作的完整性；通電試驗檢查所有設(shè)備相互作用和相互關(guān)系；按照生產(chǎn)工藝的要求對電氣設(shè)備進行空載和帶負(fù)荷調(diào)整試驗；核對各個熱控設(shè)備保護動作值以及相互連鎖關(guān)系；調(diào)整設(shè)備使其在正常工況下運行。

3.2.旁路擋板的操作

這是旁路擋板安裝完成后的首次動作，廠家操作規(guī)程要求擋板在液壓系統(tǒng)的作用下，從全關(guān)位置到全開位置要進行三個循環(huán)的試驗過程。主要目的是檢測液壓油系統(tǒng)能否正確動作，檢查相應(yīng)的液壓設(shè)備是否有油泄漏的地方，以及擋板在運動過程中是否有卡塞現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)立即停止動作擋板并找出發(fā)生異常的原因并及時處理。在擋板運動過程中應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù)：擋板開啟時間、擋板關(guān)閉時間、擋板在開關(guān)過程中的最大液壓值、液壓油溫度。通過以上參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計參數(shù)進行對比。如：設(shè)計擋板的開啟時間應(yīng)為：60秒；液壓油最大出力為：2000psi；如果不符合設(shè)備運行的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值，調(diào)試人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門使其達(dá)到設(shè)計要求。

3.3.測試驗證密封風(fēng)系統(tǒng)

這項工作主要是為了檢驗密封風(fēng)在擋板水平和垂直狀態(tài)等不同的工況下，各個設(shè)備能否按照設(shè)計的步序進行正常的動作。同時檢測在不同工況時的密封風(fēng)風(fēng)壓是否符合設(shè)計壓力。如果密封風(fēng)壓力沒有達(dá)到設(shè)計要求，那么調(diào)試人員要對整個擋板密封系統(tǒng)進行檢測。如：1.液壓油密封風(fēng)壓力是否設(shè)定偏?。?.機務(wù)密封鉛墊片是否安裝完整等等。

3.4.控制系統(tǒng)的檢測調(diào)試

控制系統(tǒng)的檢測調(diào)試是整個旁路系統(tǒng)調(diào)試的核心步驟，主要包括以下七步：

3.4.1.物理檢查：所有設(shè)備表面油漆防腐是否完整形、有無明顯的液壓油滲漏、所有的附件連接牢固、液壓系統(tǒng)及附件上鎖掛牌、所有電氣接線完成且相應(yīng)號頭清晰完整。

3.4.2.液壓測試：包括每個液壓設(shè)備壓力測試并做相應(yīng)的記錄。

3.4.3.設(shè)備校驗檢測：所有在線變送器的校驗、所有表計校驗。以上所有設(shè)備校驗完畢后，必須附有相應(yīng)設(shè)備的校驗報告。

3.4.4.電氣測量：HPU模塊電流、密封風(fēng)機1運行電流、密封風(fēng)機2運行電流、液壓油泵1運行電流、液壓油泵2運行電流、以及蓄能油泵運行電流。

3.4.5.電氣接口連接線檢查：檢查所有的盤柜內(nèi)部配線是否連接，盤柜外部接線的冷態(tài)回路檢查驗收合格。

3.4.6.壓力和溫度測量：主要測量在滿負(fù)荷下的系統(tǒng)壓力和液壓油回油溫度。

3.4.7.功能檢測：a.HPU可以在就地，遠(yuǎn)控，檢修三種狀態(tài)工作；b.報警信號復(fù)位檢測，如：油溫高報警， 油位低報警等；c.所有油泵、閥門以及風(fēng)機均能在檢修狀態(tài)下操作；d.擋板在遠(yuǎn)方模式下能被完全操作；e.任何一個信號消失或故障HPU系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的檢測并報警；f.在就地狀態(tài)下?lián)醢迥軌蜃杂蓜幼鞑⒈３郑?/p>

g.擋板在水平或者垂直狀態(tài)，密封風(fēng)機能夠開啟運行；h.緊急關(guān)指令檢測：1.當(dāng)DCS緊急關(guān)信號發(fā)出后，擋板必須在20秒內(nèi)完全關(guān)閉。2.在失去AC400V電源時擋板系統(tǒng)緊急關(guān)；i.檢查PLC邏輯功能是否滿足設(shè)計要求。

4.調(diào)試過程問題分析

在調(diào)試過程中難免會遇到一些問題，我們集中介紹兩種常見問題的分析方法與大家分享，希望在以后的工作中得以借簽。如：

4.1.密封風(fēng)機頻繁切換：由于密封風(fēng)差壓低所以密封風(fēng)機頻繁自動切換啟動，從而給設(shè)備的長期穩(wěn)定運行帶來危害。分析原因如下：a.首先檢查機務(wù)擋板的密封墊片是否安裝完整；b.檢查風(fēng)機出口的壓力表，看風(fēng)機是否出力充分，如果風(fēng)機出力不夠，考慮風(fēng)機入口濾網(wǎng)太臟，影響了吸風(fēng)效果；c.檢查密封風(fēng)差壓開關(guān)儀表管是否有堵塞或漏風(fēng)現(xiàn)象。

4.2.擋板在開啟和關(guān)閉過程中出現(xiàn)串動現(xiàn)象：串動現(xiàn)象即為擋板在運動過程中不能夠平穩(wěn)運行，而是從一個位置到另一個位置移動時忽快忽慢，從而使整個擋板系統(tǒng)發(fā)生振動。分析原因如下：a.液壓伸縮臂內(nèi)進入空氣，使液壓油出力不均勻；b.控制伸縮液壓臂的電磁閥發(fā)生堵塞，使液壓油供給不充分。主要原因是調(diào)試初期液壓油濾油不徹底有渣滓殘留。

參考文獻：

[1]美國克萊德貝格曼《9FA燃機旁路系統(tǒng)安裝運行維護說明書》

[2]羅克韋爾自動化《Logix5000控制器快速入門》

[3]王平，劉復(fù). PLC自動控制系統(tǒng)可靠性研究 [ISTIC].電氣傳動

作者簡介：張海軍（1982.03-）籍貫：山西省朔州市，工作單位：山東電力建設(shè)第三工程公司，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：電廠設(shè)備調(diào)試。