SGT6-5000F燃气轮机运行过程中叶片通道温度偏差异常的分析与处理

胡虎虎

摘  要：SGT6-5000F燃机燃烧系统包括16个环形燃烧器。燃料来源可以包括天然气和2号燃油。当使用天然气燃料运行时，无需应用蒸汽或水注入消减法。然而，使用2号燃油时可能需要蒸汽或注水法，实现对氮氧化物的排放控制。在燃机点火、升速、带负荷各个阶段，叶片通道温度都有大幅度的变化，通过监视叶片通道温度判断燃烧状态。通过对燃气轮机叶片通道介绍，在点火、升速、带负荷运行过程中叶片通道温度偏差异常的分析与处理。

关键词：燃气轮机  叶片通道  温度偏差

中图分类号：TM611    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（a）-0089-02

1  叶片通道温度

1.1 叶片通道温度热电偶

SGT6-5000F燃机叶片通道温度监视由位于后侧的每个燃烧室下方的16个双工热电偶组成。测量叶片通道温度监控的目的是保护燃烧室。叶片通道热电偶的位置决定了其反应温度变化速度更快，此装置的作用是限制或控制和其他时间温度瞬变期间的温度。同时也有判断点火是否成功的作用（见图1）。

第一阶段：在燃机点火升速阶段此16支热电偶来说，主要检测以下3个方面的数据：（1）叶片通道分散度;（2）叶片通道温度平均值;（3）叶片通道温度最高值。

1.2 点火初期

在点火器的点火期间中，如果叶片通道的最高温度比点火开始时叶片通道最高温度的测定值高出28℃以上，则燃机可以进入加速阶段。如果不符合点火检测标准，燃料阀跳闸，启动终止。

1.3 加速阶段

一旦确认点火成功，即开始进入加速阶段。点火成功检测确认：为了确认叶片通道温度已上升，完成点火时序应符合以下两个标准：检测到成功点火的10s之内，最低的叶片通道温度应至少比点火前温度增加167℃。25s之内，叶片通道温度应该比点火前温度增加至少250℃。如果在指定的时间里叶片通道平均值的增加量不超过规定值，燃机将跳闸。点火时序完成之后的每一秒钟，温度监控器开始启动。转速达到1500rpm前，叶片通道平均值显示器处于激活状态。当燃机转速大于1000rpm时叶片通道分散度保护功能激活。如果在此期间叶片通道温度差超过97℃，燃机跳机。

点火时序结束后220s内，如果燃机转速未达到1500rpm，将发生跳闸。如果符合上述叶片通道温度标准，燃机可以继续加速到3000rpm，直到全速空载。

2  燃机排气和叶片通道温度保护

（1）叶片通道温度差值是平均叶片通道温度和最低的叶片通道温度之间的差额。以下警报基于叶片通道差幅且燃气轮机转速>3000rpm时产生。

①差幅>50℃（90°F）。②差幅>61℃（110°F）卸载燃机。③差幅>72℃（130°F）启动负荷突卸。④差幅>83℃（150°F）燃气轮机跳闸。

当发电机断路器打开或功率增大系统开启（如适用）后，如果燃机转速在30s时间内低于3000rpm，则叶片通道差幅监控被禁用。这允许装置在瞬变（即差值可能会暂时超出正常限度）时仍保持运行。

（2）叶片通道差额是平均叶片通道温度设定值与平均温度之间的差额。以下警报基于差额产生。

①差额>17℃（30°F）。②差额>33℃（60°F）卸载燃机。③差额>44℃（80°F）导致燃气轮机跳闸。

（3）叶片通道差异是最高的叶片通道温度与平均叶片通道温度之间的差额。燃气轮机转速大于3000rpm时，将基于叶片通道差幅而产生以下警报。

①差值> 50℃（90°F）。②差值>56℃（100°F）或差值> 50℃（90°F）持续12小时导致自动卸载。③差值> 61℃（110°F），启动负荷突卸。④差值>72℃（130°F）装置开始跳闸。

燃机机组运行时为每个燃烧筒选定的叶片通道温度与最高和最低的叶片通道温度相比较，以确定哪一个燃烧室的温度最高或最低。燃气轮机跳闸时，仍然保留为每个燃烧筒选定的叶片通道温度，以用作指示。

3种监测方式都是为了监测燃机在运行过程当中燃烧状况的方式，并针对其监视数据设定了报警值、自动减负荷值和跳闸值。

3  叶片通道温度偏差异常的分析与处理

3.1 叶片通道温度偏差异常的现象

（1）叶片通道偏异常情况出现以后，通常会出现3种情况之一、之二或者一起触发报警值的情况。（2）燃机负荷可能出现不同程度的波动。（3）伴随叶片通道的偏差负荷的波动，排气温度也发生变化。

3.2 叶片通道温度偏差异常的原因

（1）叶片通道偏差可能由于天然气的成分差，造成燃烧波动。（2）叶片通道偏差可能由于燃料控制系统出现故障。（3）个别燃烧器或者某个区域的燃烧器可能出现灭火情况，而联焰管也未能将其点燃。

3.3 叶片通道温度偏差异常的处理

（1）叶片通道偏差值如果不变，如果其偏差值小保持一定时间，等热控人员检查完毕再进行下一步操作;如果偏差值较大接近自动减负荷值或者继续增大，应进行减负荷操作，直至限制其上升趋势，在不进行大负荷变动的情况下将其降到报警值以下。（2）在加强叶片通道温度监视的情况下分别對测温回路进行检查。（3）对比机组之前的运行检查各燃料控制阀的数据看哪个阀门出现的大幅度的变动，并对现场进行检查。

4  结语

在机组运行过程中，叶片通道温度出现异常及问题应及时查明原因并立即做出相应的处理，从而减少问题的扩大与事故的发生，保证企业的安全生产，同时也提高企业的经济效益。

参考文献

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