浅析Solar透平柴油点火失败的原因

汪习文

（中海油能源发展采油服务公司，天津塘沽，邮编：300452）

1.0 前言

透平是以连续流动的气体为工质的旋转热力机械。它是由压气机、燃烧室和涡沦三大部分以及相应辅助设备等组成的成套动力装备。图1是燃气轮机简单工作循环原理图：

图1 燃气轮机组工作原理图

简单的说就是一个热力学原理：

进气----压缩---燃烧---膨胀做功---排气

工作原理：它以空气做为工质，工作时，压气机从外界大气中吸入空气，并把它进行压缩，经过压缩的气体进入燃烧室，与喷入的燃料相混合，点火燃烧，燃烧后产生高温高压的热能和压力能。具有高温高压的热能和压力能进入涡轮膨胀作功，推动压气机转子以及动力透平一起做高速旋转运动，从而驱动其他机械及发电机发电。产生的废气则排放到大气中。这样完成了一个热力学循环，能量转变过程即：透平先将燃料中的化学能转变为热能，然后将热能转变为机械能或其他能，机械能又带动发电机转化为电能。

2.0 Solar Turbine柴油点火失败原因案例分析及处理方法

201 1年2 月24日，SolarC机在做完月度保养后进行启机试运行。在选择燃油模式启动时，出现点火失败故障。

启机过程中发现透平在冷机状态下选择柴油启机点不着火，但选择天燃气启机时点火正常。透平在热机状态下柴油点火正常，点火成功后透平爬升速度很快，油气切换也正常。

2.1 Solar Turbine柴油点火失败原因分析

透平在热机状态下柴油能够点火正常，在热机和冷机状态天然气点火均正常，这种情况说明：

1）选择天燃气模式启机正常，说明透平火花塞打火没有问题，至少火花塞能够打火，只是点火时火

花大小不能确定；

表1 Solar Turbine柴油点火故障及处理方法表

2）天燃气点火成功说明启机时点火空气肯定有供给，但供气压力大小不能确定；

3）热机时柴油点火成功说明点火柴油肯定有供给，但是点火时柴油供油量多少不能确定；

4）热机柴油点火成功后，透平爬升速度很快，油气切换也正常。这表明燃料喷嘴肯定有柴油供给；

5）透平在热机状态下点火正常，且爬升速度较快，由此可以看出柴油运行时燃料喷嘴的燃料喷入量较为正常，但柴油雾化是否良好不能确定。

2.2 Solar Turbine柴油点火失败的处理方法

综合以上的分析，可以初步确认的是透平在冷机状态下点火不成功的原因主要有柴油、滤器、流量调节阀等因素，相应地处理方法归纳如表1：

3.0 Solar Turbine柴油点火失败的简单排除方法

Solar Turbine柴油点火失败后，在机组允许可再次使用柴油模式点火时，要注意观察柴油供给点火管线的压力和流量及电子流量调节阀的开度。如果点火仍然失败，可改用天然气模式再次启动。

如果天然气模式点火成功，可证明:火花塞，On-Line Filter，无故障；点火探头，仪表信号传输均正常。天然气模式点火成功且天然气切换柴油模式正常；证明燃烧室喷嘴正常。应从柴油流量及点火空气两方面着重检查。

3.1 柴油流量问题：

首先检查自清洁滤器，因为自清洁滤器是经常被我们忽略的问题，并且每次洗车时没有更换自清滤器；检查自清滤器后再检查高压滤器和双联滤器。柴油供给也可从柴油泵出口压力方面着手检查，低压油泵出口压力一般在50-170kPa，高压油泵出口压力一般在3.7-6.8MPa。可检查泵压是否在此范围内。节流孔板的脏堵也可造成柴油供给异常，节流孔板FO934脏堵会导致点火油路中泄放油量减少，而FO936脏堵则会造成点火用油减少。柴油过多，过少都会导致点火失败。

另外也可手动调整燃油控制阀供油量调节杆（缩短2扣，延长2扣，各分2次进行）打开燃油控制阀ELF344的阀盖，对点火燃油供油量调节杆进行调节（缩短1扣，分2次进行；延长1扣，分2次进行）。分别调节主柴油路和点火油路阀门开度。

3.2 点火空气问题：

点火空气供给压力不足，雾化空气量太小导致柴油雾化效果不好也可导致点火失败，此类故障可从以下器件查找：点火空气压力调节阀，电磁阀L348-2/L350-1和L348-1，On-Line Filter脏堵和点火管线脏堵四方面考虑。首先可对点火管线吹扫，排除其脏堵的可能。其次可手动调节点火空气压力调节器（增大2扣，减小2扣，各分2次进行），如果继续点火失败，可更换On-Line Filter，再次试点火，如仍点火失败怀疑电磁阀L348-2/L350-1和L348-1动作不灵敏，可考虑更换新阀。

5.0 结束语

以上便是可能导致SOLAR C机点火失败的原因及故障的简单排除方法。经过对主柴油路，点火油路及点火空气路自身的检查，清洗节流孔板，更换柴油了滤器，更换空气路电磁阀等措施，找到了最终导致SOAR C机点火失败的根本原因为：点火空气路电磁阀L350-1阀芯动作失灵，空气通道不通畅，造成空气节流损失大，压力降低，雾化空气量太小造成柴油雾化不良，从而导致点火失败。

[1]《工程设施操作手册》第八册 海洋石油开发工程设计﹝塘沽﹞公司 1994年1月

[2]《工程操作培训手册》第八册 PL19-3一期生产项目组 2002年5月

[3]《Solar Technical Training》 A Caterpillar Company 2004年