煤层气发电机组故障排除

2018-02-15商永刚

机械管理开发 2018年10期

商永刚

（阳煤集团煤层气发电分公司，山西阳泉 045000）

1 发电机组原理

瓦斯气体由储气罐进入煤层气发电站预处理系统，经过过滤、除湿、增压、降温四大工序后送入发电机组进气管，再经过瓦斯滤清器过滤，调压阀调压后与清洁空气在混合器内混合，之后进入涡轮增压器，再流入节气阀。由于增压后混合器温度上升，经过节气阀的混合器先经中冷器冷却，再经进气歧管进入燃烧室做功，驱动发电机发电[1]。

2 常见故障原因及处理方法

2.1 气源故障

1）发电机组在启动前应对燃气的浓度、压力、湿度进行检查，基本要求为浓度≥30%，压力为10～35 kPa，湿度≤80%，否则机组将无法启动。

2）若启动机组未点火报出“超限盘车”故障，说明机组在启动过程中是由燃气的供应量不足导致，首先应检查空燃比设定数值是否合理，其次应注意在盘车时燃油压力的数值是否有变化，若无则说明燃气在管路输送的过程中有中断的地方，检查进气手动阀和燃气电磁阀是否打开。

3）如果机组正常启动并网后功率不足或功率出现较大范围波动，要确认机组排气温度是否正常。如果排气温度较高，则可能是空气滤芯堵塞，混合气内空气不足引起，应及时更换空气滤芯；或燃气燃烧后的气体没有充分排除，也可能导致排气温度升高，检查涡轮增压器是否正常工作；如果排气温度正常，则通过卡连接特电子技师（ET）检查燃油压力的数值，若此数值经常性出现低于95则说明燃气管路堵塞，需要进一步根据管路上的压力表来分段判断具体部位出现堵塞，并及时处理。

2.2 机械故障

机械故障的排查应该分系统排查，根据故障原因及数据分析确定哪个系统发生故障而导致的停机，如果是燃气系统故障，则可能出现计量阀是否卡涩，在启动过程中计量阀的开度会出现一个不停变化的过程，若此时计量阀未开启或保持某一数值则说明计量阀已卡涩，需要立即维护或者更换；检查节气阀是否开启，由于机组的设计缺陷导致节气阀距离涡轮增压器的位置较近，长期的高温环境会引起节气阀损坏，若启动过程中未发现节气阀开启，则需要检查维修，必要时更换节气阀；检查火花塞是否点火。长期停机会导致机组燃烧室内凝结水分附着在火花塞上，导致其不能顺利点火。观察机组的排气温度情况，若发现某缸出现异常缸温时，说明此缸未点火或点火不正常，此时需要更换新火花塞，并将取下的火花塞烘干备用；检查气门间隙是否合适。取下机组摇臂室罩壳，用塞尺测量气门间隙，将其间隙调整为进气侧0.38 mm±0.02 mm，排气侧1.12 mm±0.02 mm。

运行过程中出现水温过高，则可能是冷却系统出现故障，冷却液不足导致换热不良；散热水箱风扇故障，导致散热不足，这时应对故障的散热水箱进行修复；节温器降温效果不理想也可能引起水温的升高，检查节温器，必要时进行更换，中冷水温度升高可能因为中冷器的堵塞造成循环不畅，同时还会引起燃气温度升高而导致的非正常燃烧停机。

运行过程中出现水压升高，则可能是由于燃烧室密封不严，气体进入水循环系统，导致水压异常升高，这时应对气缸盖进行缸压测试，确定需要更换气缸盖。也可能是由于压力传感器异常导致；水压降低可能是管路有渗漏的地方，应检查管路是否渗漏。

运行过程中机油温度异常升高，可能是由于油冷器堵塞导致机油冷却效果降低，也可能由于冷却液密封老化或水腔开裂导致冷却液窜入机油后，经机械搅拌使水和油混合后出现乳化，发现此情况应立即更换机油、机滤并冲洗油路，否则乳化的机油会使机组发生更严重的事故，比如连杆、曲轴等因润滑不到位而出现故障。

运行过程中油压异常升高，可能是由机油管路堵塞造成，应检查油冷器是否堵塞，检查机组是否存在内漏，燃气系统是否因为密封不严导致有气体进入曲轴箱导致机油压力升高。机油传感器异常导致机油压力升高。应检查机油级别是否与使用条件相符。油压降低机油滤芯太脏导致油压损失大，机油管路有泄漏导致油压降低，机油泵损坏或者机油泵端面密封不严导致泵油能力不足。

运行过程中排温过高多，是由空燃比调节不当或进气量波动引起的。发现排温报警后，应立即降低负荷并对燃气热值数值进行修改，在调整过程中不应变化过快，注意机组的负荷波动及节气阀的开度配合，逐步将机组调整至最佳运行工况，涡轮增压器异常也会导致机组排温多高，由于涡轮增压器的出力不足导致废气不能完全排除，产生排温过高的报警，此时应对涡轮增压器进行维修。

运行过程中机组发生二级或三级爆震，首先应查看是否进气压力过高导致发动机负载过高，此时应通过预处理系统和调压阀将进气压力调整至30 kPa附近。其次检查是否由燃气进气温度过高引起爆震。此时应通过降低预处理出口燃气温度和检查中冷水液位来确定是由哪个引起的燃气温度高，如果都正常则要考虑中冷器是否被堵塞。燃烧室积碳也是引起爆震的主要原因，而发动机机油过满引起内部泄露在燃烧室内形成沉淀物。使用管道内孔探测镜来检查气缸，主要检查气门座、气门面、活塞冲程上限以上的气缸壁、内部机油泄露，如果发现过量沉淀物或有内部泄露的现象，应根据现场情况组织内部修理。

2.3 电气故障

发电机电气部分会产生干扰机组正常运行的电磁力，从而导致转频与极频振动问题。主要的振源便是转频振动，会导致定子之间产生不平衡磁拉力，从而导致空气发生周期性变化，使得转子与定子之间产生转频激扰力，从而发生振动问题。同时，还会发生传感器脱落、损坏，线束老化接触不良、点火线圈短路或节气阀主板烧坏等故障，且故障现象多与机组故障相似，排查起来较为简单，用分段法排查出故障部位后进行更换即可。在处理过程中应严格按照厂家规定处理，并及时定期维修检修。