燃?xì)廨啓C(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)化分析

雷欣濤

（國(guó)家電投集團(tuán)周口燃?xì)鉄犭娪邢薰荆幽?周口 466200）

0 引 言

國(guó)家電投集團(tuán)周口燃?xì)鉄犭娪邢薰疚挥诤幽鲜≈芸陧?xiàng)城市產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)，具有國(guó)家“西氣東輸一線”的重要燃?xì)獍l(fā)電工程（2×450 MW燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電機(jī)組）。兩臺(tái)機(jī)組的投產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化了地方電源結(jié)構(gòu)，并有效提高了電網(wǎng)和輸氣管網(wǎng)的的調(diào)峰能力。燃?xì)廨啓C(jī)采用安薩爾多生產(chǎn)的AE94.3A型F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)，采用了單軸設(shè)計(jì)，包含了一個(gè)15級(jí)軸流式壓氣機(jī)和一個(gè)4級(jí)軸流式透平。

F級(jí)燃機(jī)配有環(huán)形燃燒室和24個(gè)干式低NOx燃燒器，燃燒區(qū)在透平第一級(jí)進(jìn)口區(qū)域。燃燒室由低合金鋼鑄造殼體組成，沒(méi)有暴露在與熱燃?xì)饨佑|的表面局部溫度變化區(qū)，而是被壓氣機(jī)排氣包裹，暴露在熱燃?xì)庵械谋砻姹惶沾赏邏K組成的熱防護(hù)層保護(hù)。燃燒室配有2個(gè)BFI火焰監(jiān)視設(shè)備，每個(gè)燃燒器配置1個(gè)點(diǎn)火器。

#1機(jī)組在調(diào)試過(guò)程中，燃機(jī)順控啟動(dòng)時(shí)，“未檢測(cè)到火焰”主保護(hù)多次動(dòng)作，造成點(diǎn)火失敗。檢查發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火系統(tǒng)存在損壞和故障，直接影響了燃?xì)獾囊?，從而觸發(fā)了燃機(jī)主保護(hù)動(dòng)作。本文針對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的具體問(wèn)題，從設(shè)備安裝和調(diào)試等情況認(rèn)真分析原因，并做出相關(guān)優(yōu)化，提高了點(diǎn)火成功率。

1 點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)介

燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)由燃燒器、點(diǎn)火變壓器抽屜開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電纜及火花塞等設(shè)備組成。燃燒器的氣動(dòng)特性由兩個(gè)同軸同旋向的軸流器決定，分別是軸向旋流器1和斜向旋流器2，如圖1所示。部分燃燒器出口配備了CBO，以引導(dǎo)燃燒流動(dòng)。但出于燃燒動(dòng)力學(xué)考慮，位于燃燒室上部的四個(gè)相鄰位置的燃燒器出口不配備CBO。燃燒器的中心區(qū)域通過(guò)來(lái)自壓氣機(jī)3的冷卻空氣直接冷卻，每個(gè)值班環(huán)腔配備有一個(gè)火花塞5，如圖1所示。

圖1 干式低NOx燃燒器示意圖

2 點(diǎn)火系統(tǒng)異常情況

2018年9月底，#1燃機(jī)順控啟動(dòng)時(shí)多次觸發(fā)“未檢測(cè)到火焰”主保護(hù)，大大降低了點(diǎn)火成功率?！拔礄z測(cè)到火焰”主保護(hù)的具體內(nèi)容為當(dāng)ESV閥門全開(kāi)后，轉(zhuǎn)速大于4 Hz時(shí)無(wú)火信號(hào)（兩個(gè)火檢探頭均未檢測(cè)到有火信號(hào)）存在的情況下跳機(jī)。通過(guò)對(duì)兩個(gè)火焰感應(yīng)裝置的檢查和測(cè)試，確定其工作良好。點(diǎn)火異常是由于燃?xì)膺M(jìn)入燃機(jī)后，點(diǎn)火裝置故障導(dǎo)致燃?xì)馕袋c(diǎn)燃[1]。

3 點(diǎn)火系統(tǒng)異常原因分析與處理

3.1 燃燒器問(wèn)題

檢查燃燒器本體，發(fā)現(xiàn)部分燃燒器調(diào)試質(zhì)量有待進(jìn)一步提高，主要是點(diǎn)火電極的間距不當(dāng)?；鸹ㄈ糜邳c(diǎn)燃燃料出口的燃?xì)猓趦蓚€(gè)點(diǎn)火電極之間產(chǎn)生約10 000 V的點(diǎn)火電壓。點(diǎn)火過(guò)程中，需保持一直產(chǎn)生電火花。為獲得最佳的點(diǎn)火效果，需嚴(yán)格控制兩點(diǎn)火電極之間的間隙。該間隙可以通過(guò)彎曲電極來(lái)調(diào)整[2]。

3.2 打火電纜問(wèn)題

通過(guò)對(duì)打火電纜及配件的檢查，發(fā)現(xiàn)存在多處安裝不當(dāng)，造成設(shè)備損壞的情況。部分燃燒器打火電纜未按照燃機(jī)廠家要求進(jìn)行安裝，且打火電纜多處固定在燃機(jī)保溫中，造成了電纜的高溫?zé)龎?，如圖2所示。

圖2 打火電纜燒壞

經(jīng)過(guò)詳查發(fā)現(xiàn)，燃燒器8、9及16共6根打火電纜燒斷，其他燃燒器打火電纜有8根部分燒焦。這直接導(dǎo)致部分燃燒器在點(diǎn)火階段，無(wú)法點(diǎn)燃燃?xì)?。?duì)損壞的電纜及相關(guān)配件進(jìn)行更換，并按照廠家要求對(duì)打火電纜安裝進(jìn)行整改，以保障電纜的良好工作，具體情況如圖3和圖4所示。

圖3 廠家安裝要求圖

圖4 電纜整改后照片

3.3 點(diǎn)火變壓器問(wèn)題

每個(gè)燃燒器均裝有兩個(gè)點(diǎn)火電極，其末端裝在值班燃燒器的末端。打火變壓器（意大利COFI TRS1020/29）提供點(diǎn)燃各燃燒器上的火花塞所需的電壓，電壓在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電弧。點(diǎn)火變壓器電路原理如圖5所示。正常情況下，線1和線2之間的阻值約16 Ω，線3與線1、線2間均為開(kāi)路，線4和線5之間的阻值約48 kΩ。檢查點(diǎn)火變壓器柜時(shí)，發(fā)現(xiàn)有3個(gè)點(diǎn)火變壓器的線1和線2間短路，導(dǎo)致其無(wú)法工作。對(duì)故障的點(diǎn)火變壓器進(jìn)行更換，并檢查、緊固機(jī)柜內(nèi)端子排接線，以保證點(diǎn)火變壓器的正常工作[3]。

圖5 點(diǎn)火變壓器

4 結(jié) 論

點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)過(guò)整改后，系統(tǒng)的可靠性得到了極大提升，#1燃機(jī)點(diǎn)火成功率大大提高。打火電纜及配件工作狀態(tài)良好，無(wú)高溫?zé)齻?。但?duì)于設(shè)備安全性，系統(tǒng)仍需進(jìn)一步優(yōu)化。應(yīng)加大對(duì)燃燒系統(tǒng)設(shè)備漏點(diǎn)的監(jiān)視和治理，避免漏氣導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)備燒壞。應(yīng)優(yōu)化點(diǎn)火變壓器機(jī)柜的安裝位置，使其遠(yuǎn)離冷風(fēng)閥等潛在的漏氣危險(xiǎn)源，以保障點(diǎn)火變壓器的良好工作環(huán)境。