一次燃機(jī)點(diǎn)火失敗分析處理及延伸思考

王大偉

摘要：燃機(jī)電站的燃料系統(tǒng)一般包括調(diào)壓站、前置模塊和燃料模塊。在調(diào)壓站中燃?xì)獾玫阶畛醯倪^(guò)濾、調(diào)壓等處理，經(jīng)過(guò)前置模塊進(jìn)行進(jìn)一步過(guò)濾和加溫調(diào)壓處理，最后進(jìn)入燃料模塊進(jìn)行通斷和精密調(diào)壓處理，以便進(jìn)入燃機(jī)的燃?xì)夥蠅毫?、流量和溫度等各參?shù)要求。本文討論一次在燃機(jī)點(diǎn)火階段發(fā)生的點(diǎn)火失敗案例，對(duì)其發(fā)生的原因進(jìn)行檢查分析，并作出針對(duì)性防范措施等延伸思考。

關(guān)鍵詞：燃機(jī)點(diǎn)火;值班燃料壓力控制閥;值班燃料流量控制閥;閥芯組件;燃?xì)鉃V芯

1???? 引言

燃料模塊在燃機(jī)設(shè)備配置中處于燃料分配的最后一環(huán)，燃?xì)庠诖四K中通過(guò)各個(gè)燃料控制閥進(jìn)行在進(jìn)入噴嘴燃燒之前的最終處理。在燃機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，值班燃料通路中進(jìn)入燃?xì)膺M(jìn)行點(diǎn)火，此時(shí)要求值班燃料流量控制閥前后壓差保持在合理范圍內(nèi)，即閥門關(guān)閉嚴(yán)密性需控制在一定范圍內(nèi)，如果該閥前后壓差大則引發(fā)機(jī)組保護(hù)而啟動(dòng)失敗。

2???? 燃機(jī)燃料模塊設(shè)備配置和運(yùn)行方式

在燃機(jī)的燃料模塊的燃?xì)馔ǖ乐?，燃?xì)饨?jīng)過(guò)燃料關(guān)斷閥、并聯(lián)經(jīng)過(guò)值班燃料壓力控制閥、A/B燃料主壓力控制閥，值班燃料壓力控制閥后串聯(lián)值班燃料流量控制閥，A/B燃料主壓力控制閥串聯(lián)主燃料流量控制閥。值班燃料流量控制閥后燃?xì)膺M(jìn)入值班燃料噴嘴，主燃料流量控制閥后燃?xì)膺M(jìn)入主燃料噴嘴。見(jiàn)下圖1，燃料模塊系統(tǒng)圖。

燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)，值班燃料壓力控制閥控制下游的值班流量燃料控制閥，使其低于0.44Mpa的定值，并在此期間接受指令進(jìn)行點(diǎn)火，點(diǎn)火后，A/B主燃料壓力控制閥和值班燃料壓力控制閥始終參與控制，A/B主燃料流量控制閥和值班燃料流量控制閥前后壓差始終小于0.44Mpa定值。

3???? 一次燃機(jī)點(diǎn)火失敗及成功過(guò)程

3.1? 過(guò)程描述

某日，機(jī)組啟動(dòng)，燃料投入時(shí)值班燃料流量閥前后壓差達(dá)到0.513Mpa，值班壓力控制閥為了控制該閥壓差關(guān)小使其壓差降到了0.295，閥位開(kāi)啟慢，10s內(nèi)最大開(kāi)度至18%。7秒后，點(diǎn)火栓點(diǎn)火，燃料流量1616Nm3/h，值班燃料環(huán)管壓力為0.148Mpa，燃料投入的10s內(nèi)，火監(jiān)未見(jiàn)著火，機(jī)組點(diǎn)火失敗跳閘。后嘗試再次啟動(dòng)，燃料投入時(shí)前后壓差0.282Mpa，值班燃料壓力控制閥開(kāi)至23%，抬升并控制值班燃料控制閥前后壓差穩(wěn)定至0.295Mpa，10s內(nèi)壓差始終未超過(guò)0.438Mpa，燃料流量3158Nm3/h，后值班燃料壓差穩(wěn)定為0.35Mpa，機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)正常。

3.2? 過(guò)程分析

對(duì)機(jī)組第一次點(diǎn)火啟動(dòng)失敗進(jìn)行分析，可以看出在值班燃料流量閥前后壓差大于0.44Mpa情況下，不可避免的其上游的壓力控制閥會(huì)較正常情況下緩慢開(kāi)，避免開(kāi)度上升后下游壓差進(jìn)一步增大，但此時(shí)進(jìn)入下游的流量必定也變小，不足以支持燃機(jī)點(diǎn)火栓點(diǎn)火后的火焰擴(kuò)散點(diǎn)燃全部噴嘴導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。

由上所述，值班燃料流量閥的前后壓差是決定此類情況的決定因素，而壓差是由閥門嚴(yán)密性決定的，一般而言，調(diào)閥在全關(guān)位置允許有一定的泄漏量，在管道內(nèi)介質(zhì)清潔度和閥門嚴(yán)密性可靠的情況下，能出現(xiàn)零泄漏的情況。值班燃料控制閥后直通各燃?xì)鈬娮欤臻g體積和閥前即壓力控制閥至流量控制閥之間相比較非常大，可以判定，流量閥前后壓差是由壓力控制閥泄漏導(dǎo)致的。

4???? 異常處理

停機(jī)后對(duì)燃?xì)饽K的管道燃?xì)膺M(jìn)行置換并拆解，發(fā)現(xiàn)閥頭的閥線部分確實(shí)有局部材料發(fā)生形變，造成閥門在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)無(wú)法嚴(yán)密關(guān)閉導(dǎo)致閥后壓力抬升，對(duì)該部分變形部分按照原閥線接觸型線角度進(jìn)行車削，去除變形處并研磨光滑連續(xù)。同時(shí)，對(duì)閥座進(jìn)行檢查，未見(jiàn)明顯異常，這是因?yàn)殚y座材質(zhì)一般會(huì)比閥桿和閥芯材料硬度高，使得較易加工閥桿和閥芯部件進(jìn)行消缺。見(jiàn)下圖2，壓力控制閥閥芯車削結(jié)構(gòu)圖。

加工后使用紅丹等材料對(duì)閥芯接觸面進(jìn)行接觸觀察，閥線嚴(yán)密接觸良好，閥門整體裝復(fù)后觀察流量調(diào)節(jié)閥和壓力調(diào)節(jié)閥間的壓差表進(jìn)行觀察，持續(xù)穩(wěn)定在0.001Mpa，修復(fù)成功。后開(kāi)機(jī)后觀察各數(shù)據(jù)指標(biāo)正常，異常消除。

5???? 延伸思考

此次點(diǎn)火失敗主要是因?yàn)辄c(diǎn)火時(shí)參與調(diào)節(jié)的值班燃料壓力控制閥發(fā)生內(nèi)漏，造成值班燃料流量控制閥前后壓差大，導(dǎo)致點(diǎn)火時(shí)閥門壓力和流量匹配異常，閥門開(kāi)度動(dòng)作速度和幅度變化無(wú)法滿足點(diǎn)火要求。對(duì)閥門拆檢發(fā)現(xiàn)造成異常發(fā)生的因素為有異物卡入閥線造成閥桿閥線變形。燃?xì)鈴恼{(diào)壓站，至最后的燃?xì)饽K，一般要經(jīng)過(guò)至少兩道過(guò)濾器，對(duì)燃?xì)膺^(guò)濾器的維護(hù)是重點(diǎn)，采用的濾芯是否可靠，濾芯壓差高異常報(bào)警和使用壽命是否正常是日常維護(hù)重點(diǎn)，而濾芯壓差高后對(duì)濾芯進(jìn)行更換和濾筒清理操作是檢修重點(diǎn)工作。另外，技術(shù)人員可以根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)特點(diǎn)針對(duì)性編制并實(shí)施燃?xì)饽K閥門嚴(yán)密性監(jiān)測(cè)試驗(yàn)措施，也是提高機(jī)組啟動(dòng)和運(yùn)行可靠性的重要方法。