PG9171E燃气轮机交流辅助润滑油泵的逻辑优化

2017-04-01聂义平程亮

综合智慧能源 2017年2期

关键词：燃机燃气轮机油泵

聂义平，程亮

(1.浙能金华燃机发电有限公司，浙江金华 321000； 2.杭州华电热电有限公司，杭州 310018)

PG9171E燃气轮机交流辅助润滑油泵的逻辑优化

聂义平1，程亮2

(1.浙能金华燃机发电有限公司，浙江金华 321000； 2.杭州华电热电有限公司，杭州 310018)

润滑油系统正常与否，直接关系到燃气轮机的安全运行，尤其是解列转速下降后，主油泵逐步退出时，交流辅助润滑油泵能否及时启动，对机组安全运行有着重要意义。机组运行时，遇到调压站工作/备用阀故障关闭打不开时，50%额定转速启动辅助润滑油泵存在一定隐患。优化后，综合考虑了各种可能工况，修改启动逻辑，防止发生发电机烧瓦事故，大大保证了运转设备的安全。

燃气轮机；润滑油系统；辅助油泵；逻辑优化

0 引言

2015年10月3日，某电厂PG9171E燃气轮机(以下简称燃机)在部分负荷运行时，由于天然气调压站故障，引起主、备调压管线全部关断；负荷至70 MW左右时，10:04:30发“天然气速比阀后压力低”报警信号，速比阀开度快速增大至95%以上，燃机负荷快速下降；10:05:16发“发电机逆功率保护动作跳闸”“发电机开关跳闸”报警信号，机组解列；运行人员点击“START”标靶无效，燃机转速信号(TNH)继续下降；10：05：33发“应急润滑油泵(88QE)运行”报警信号，88QE启动运行；TNH降至50%时，10：05：46发“润滑油母管压力低”“润滑油母管压力低跳闸”报警信号。运行人员发现燃机解列，转速低于94% 额定转速后，交流辅助润滑油泵(88QA)未自动启动，期间，燃机转速下降到90% 额定转速时，88QE启动；直至熄火，88QA启动后，88QE停止。正常情况下，解列后燃机转速小于94% 额定转速，88QA就应自动启动。本文针对这一问题对88QA的逻辑进行梳理分析。

1 88QA的作用

燃机交流辅助润滑油泵主要作用有：启停阶段为运转的燃机发电机组各个轴承提供润滑油[1]；通过顶轴油泵增压为燃机提供顶轴油压[2]；为相关的液力变矩器提供符合要求的工作油；作为控制油或安全油、跳闸油使用，确保机组出现事故时能可靠熄火跳闸。88QA电气一次接线示意图如图1所示，图1中，S03系88QA开关柜面板上操作按钮；49QA1为88QA的三相热继电器。88QA的启停情况，仅受交流接触器52QA1的闭合控制。88QA启停逻辑如图2所示。

图1 88QA电气一次接线示意

图2 88QA启停逻辑

图2中，A表示辅助润滑油泵启停辅助控制逻辑，B表示低于21 ℃的润滑油温度低报警逻辑。88QA的启停主控制逻辑为：A和B任意时刻、任何一个值为“0”，就导致L4QAZ1值为“0”，88QA运行。事发当天，油箱润滑油温度为45 ℃，对应B的值为“1”，此时，88QA的启停就仅取决于A的状态。

燃机转速继电器逻辑图如图3所示，88QA启停逻辑如图4所示。

图3 燃机转速继电器逻辑

图3中：A为燃机转速信号逻辑，B为燃机主保

护逻辑，C为燃机转速辅助信号逻辑，D为停机命令。燃机转速>95%额定转速或燃机转速<94%额定转速时，A值为“1”；燃机发启动令后35 s，B值为“1”；出现事故后或者正常停机时燃机熄火，B值由“1”至“0”；燃机转速>95%额定转速，C 值为“1”；在没有停机指令下， D值为“1” ，致使A值为“1”；当燃机转速>95%额定转时，经过一定时间延时，使L14HSZ一致保持为“1”；燃机保护未自动发停机和运行人员未人为点击“stop”时，D值为“1”。

图4中：A 为转速信号辅助逻辑，当天值为“1”； B为投停盘车相关信号，正常为“0”；C为润滑油压力逻辑值，低时为“0”，正常为“1”；D为转速信号辅助逻辑，当天值为“1”； E为 88QA运行信号，正常为“1”。

图4 88QA启动/停止辅助控制逻辑

2 故障分析

结合图3、图4的逻辑设计，对当天问题分析如下：当燃机转速<94%额定转速时，L14HS始终保持在“1”，导致燃机转速低于94%额定转速时， L14HS未及时置“0”，从而引起延时启动88QA；由于L4QAZ置“1”，因此L4QAZ1值为“1”，所以满负荷情况下88QA不会启动，处于停止状态。引发此种状况有两种可能：一种是机组解列后主油泵还继续工作，以及到90%额定转速后，88QE启动，此时滑油压力并没马上下降，所以润滑油压力逻辑还是“1”，但是随着燃机转速下降，主油泵逐步退出，结合当天出现的润滑油压力低，引发88QA运行；另一种可能是燃机发启动令后，L4值为“1”，且当燃机转速大于95%额定转速时，L94X的逻辑自保持在“1”，当天调压站故障，由于燃料缺失引起燃机负荷下降解列，整个过程中运行人员未点击正常停机命令，所以当天解列后低于95%额定转速时88QA未启动。一直到熄火时引发主保护逻辑，L4值由“1”至“0”，从而引起L14HSX逻辑由“1”至“0”，引起88QA运行。

3 改进措施

通过对88QA启停逻辑进行分析，在特定情况下，88QA的启动逻辑尚有优化空间。本次案例表明，88QA在50%额定转速左右启动，对机组设备安全运行有一定潜在危害和隐患。可对原逻辑图进行优化处理，将图4中的 L14HSZ修改为L14HS，这样只要燃机转速小于94%额定转速后就立刻启动88QA，大大保证了运转设备的安全。