場站運行中燃氣發(fā)電機的可靠性保障措施探討

方濤 王繼洋 劉偉

摘 ?要：文章介紹了燃氣發(fā)電機的工作流程及在輸氣場站的重要應(yīng)用，分析了輸氣場站燃氣發(fā)電機運行中不穩(wěn)定性因素。提出了燃氣發(fā)電機在日常應(yīng)用中重點加強設(shè)備設(shè)施的管理等可靠性保障措施從而減少燃氣發(fā)電機發(fā)生故障的概率。

關(guān)鍵詞：燃氣發(fā)電機; 輸氣場站; 不穩(wěn)定因素;可靠性保障

1. 天然氣發(fā)電機簡介

天然氣發(fā)電機是一種以天然氣為燃燒物，代替汽油、柴油作為發(fā)動機動力的新型，高效的新能源發(fā)電機。它由發(fā)動機、發(fā)電機兩部分組成，并配有電子控制管理系統(tǒng);發(fā)動機部分主要有曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)和起動系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、天然氣供給系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)組成。

天然氣發(fā)電機工作原理為：天然氣經(jīng)閥門管線進入發(fā)動機內(nèi)部氣缸，經(jīng)吸氣、壓縮、做功、排氣工作循環(huán)，將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動內(nèi)部軸承的旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機與發(fā)動機同軸連接，通過電磁感應(yīng)原理，將機械能轉(zhuǎn)換為電能，通過安裝在輸出端的電壓調(diào)節(jié)器，實現(xiàn)電能的輸出。

天然氣發(fā)電機具有輸出功率范圍廣，發(fā)電質(zhì)量好、重量輕、體積小、維護簡單、操作方便、噪聲小、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，在石油天然氣長輸管道輸氣場站得到了廣泛應(yīng)用。

2. 燃氣發(fā)電機運行中的不穩(wěn)定性分析

根據(jù)燃氣發(fā)電機的工作流程及其在實際生產(chǎn)應(yīng)用， 發(fā)現(xiàn)燃氣發(fā)電機有時存在啟動困難或無法自啟、供電頻率不穩(wěn)、 轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、 輸出電壓忽高忽低等不穩(wěn)定因素，從而導(dǎo)致后端的UPS停機保護、 場站氣液聯(lián)動閥失電關(guān)閥停輸?shù)劝踩a(chǎn)問題; 有時輸出不穩(wěn)的電壓也會導(dǎo)致現(xiàn)場的儀器儀表、 電動頭燒壞的安全隱患。

2.1 燃氣發(fā)電機啟動困難

故 ?障 ?原 ?因 排 ?除 ?方 ?法

1、電纜接觸不良或損壞

2、點火開關(guān)損壞

3、天然氣管系無天然氣

4、火花塞不跳火

5、起動轉(zhuǎn)速太低 1、檢查電纜并修復(fù)。

2、更換點火開關(guān)。

3、打開天然氣管系閥門和電磁閥。

4、檢查高壓及低電纜的接觸情況。點火線圈潮濕或損壞應(yīng)更換，檢查火花塞，如因積碳造成短路時，應(yīng)調(diào)整到正確的間隙值。

5、檢查起動馬達及其電源或氣源。

2.2發(fā)動機工作不均勻

故 障 原 因 排 ?除 ?方 ?法

1、點火系統(tǒng)工作不正常

2、天然氣管線壓力低 1、全面檢查所有點火系統(tǒng)的部件及電纜接觸情況。

2、檢查天然氣管線是否漏氣。檢查壓力調(diào)節(jié)閥膜片是否損壞及其閥座接觸是否良好，兩臺以上發(fā)動機共用的天然氣管線應(yīng)有足夠的天然氣，且天然氣壓力應(yīng)符合要求。

2.3發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定

1、調(diào)速器損壞

2、調(diào)速器或杠桿調(diào)速不正確

3、氣門間隙調(diào)整不正確或氣門漏氣 1、檢查調(diào)速器并修復(fù)或更換。

2、重新調(diào)整調(diào)速器.調(diào)整杠桿使其動作靈活。

3、重新調(diào)整氣門間隙，并研氣門。

2.4發(fā)動機功率不足

1、天然氣壓力低或壓力調(diào)節(jié)閥損壞 1、天然氣壓力調(diào)整到規(guī)定要求，或更換壓力調(diào)節(jié)閥。

2、空氣進氣量不足 2、檢查空氣過濾器是否堵塞。

檢查進氣壓力是否達到規(guī)定要求。

3、調(diào)速器控制杠桿或蝶閥不平衡 3、調(diào)整杠桿并使蝶閥平衡（同步）。

4、氣閥間隙過大

5、電纜損壞

6、高壓線圈損壞

7、火花塞跳火不良

8、點火定時不正確

9、增壓器因積碳過多造成轉(zhuǎn)速下降 4、按規(guī)定要求調(diào)整氣閥間隙。

5、檢查電纜是否損壞，火花塞上的接頭是否破裂或潮濕。

6、檢查連接處是否松動。潮濕或短路。

7、檢查火花塞規(guī)格是否符合要求，安裝時是否漏氣，火花塞陶瓷是否破裂，調(diào)整火花塞間隙并擦干凈必要時更換新火花塞。

8、調(diào)整并緊固磁電機，全部電纜應(yīng)無松動。

9、清洗積碳。

3.場站運行中燃氣發(fā)電機的可靠性保障措施

3.1加強日常巡檢

每日定點巡檢，重點檢查機組的各項參數(shù)，上位機系統(tǒng)可設(shè)置報警值。重點檢查燃氣發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、頻率、出口電壓、功率、機油壓力、冷卻水溫度以及蓄電池電壓等參數(shù)?，F(xiàn)場查看燃氣發(fā)電機冷卻風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)情況，冷卻水管路和機油管路的滲漏情況，同時查看機油液位和冷卻水液位。現(xiàn)場辨聽燃氣發(fā)電機運行時有無異常聲響。手持測溫槍對冷卻風(fēng)扇電機殼和氣缸進行溫度檢測。

3.2加強維護保養(yǎng)

參考廠商提供的燃氣發(fā)電機維保手冊，結(jié)合現(xiàn)場實際運營經(jīng)驗，制定并嚴格執(zhí)行合規(guī)的維保規(guī)程。維保級別一般有首保，500 h 維 保，1000 h維保，2 000 h 維 保，4 000 h 維 保，8 000 h 維保以及中修和大修維保。不同的維保級別對應(yīng)不同的項目檢查和部件更換。維保要做到全面，重點檢查氣門間隙，氣門凸出量調(diào)整，曲軸箱呼吸器清潔， 火花塞檢查，正時傳感器清潔，延時繼電器和其他電氣元件的檢查，水路和油路的檢查等。同時，控制系統(tǒng)接線松緊度以及各傳感器探頭的檢查校準。

3.3做好意外事件記錄分析

生產(chǎn)運營過程中難免會遇到燃氣發(fā)電機意外停機現(xiàn)象，對故障問題的精準判斷直接關(guān)系到生產(chǎn)經(jīng)營活動的恢復(fù)快慢。在燃氣發(fā)電機組運行過程中，注重常見故障和其他故障的分類總結(jié)、歸類，制定一套事件應(yīng)急處置卡，針對不同的故障類型編制不同的操作要求及部件更換。經(jīng)過長期的意外停機事件積累，對于燃氣發(fā)電機的故障處理能力會有明顯的提升。

3.4加強人員培訓(xùn)考核

加強站場相關(guān)人員對燃氣發(fā)電機的掌握，逐步提高意外停機事件的應(yīng)急響應(yīng)機制和處理能力。通過崗位練兵和培訓(xùn)考核，保證專業(yè)人員對燃氣發(fā)電機的熟悉掌握。同時，可以定期舉辦人員交流，分享彼此燃氣發(fā)電機運維經(jīng)驗。

3.5其他設(shè)備管理提升方面

針對站場燃氣發(fā)電機的實際情況，鼓勵相關(guān)人員提升設(shè)備管理能力。由于 Wilson 燃氣發(fā)電機的監(jiān)測系統(tǒng)并不完善，可以增設(shè)各種傳感器探頭完善相關(guān)的監(jiān)測功能，比如缸溫缸壓，廢氣溫度及燃燒點火時間等。同時，可以開發(fā)專用軟件用于監(jiān)測燃氣發(fā)電機其他參數(shù)，比如維保參數(shù)，部件使用壽命參數(shù)等，可以合理有效地加強設(shè)備的管理水平，降低故障的發(fā)生。

4.總結(jié)

總之，導(dǎo)致燃氣發(fā)電機運行故障有多種原因，為了減少故障問題的發(fā)生，需要加強相關(guān)人員的培訓(xùn)，嚴格執(zhí)行巡檢要求和維護保養(yǎng)規(guī)程。同時，善于總結(jié)各類故障問題，加強故障診斷能力，保障燃氣發(fā)電機的安全平穩(wěn)運行。

參考文獻

[1] 探討燃氣發(fā)電機組故障及其相應(yīng)的防范措施[J]. 劉子杰. 化工管理. 2018（05）

[2] 輸氣站場燃氣發(fā)電機問題分析及應(yīng)對措施研究[J]. 車志強，印炎. 山東化工. 2017（18）

[3] 天然氣發(fā)電機組起動故障原因分析[J]. 呂傳品，楊海英，王鵬. 電氣技術(shù). 2016（03）

2155501705280