V943A燃機(jī)喘振保護(hù)的探究

1、v94.3a燃機(jī)喘振保護(hù)的探究趙占峰高帥李小煜鄭州燃?xì)獍l(fā)電有限公司，河南鄭州450000摘要：分析探討西門子v94. 3a燃機(jī)所用壓氣機(jī)的喘振保護(hù)原理；保護(hù)安全裕度的監(jiān)視辦法， 在保護(hù)安全裕度不合適時(shí)候采用的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：v94. 3a燃機(jī)喘振保護(hù)壓氣機(jī)安全裕度abstract analysis of siemens v94. 3aused in gas turbine compressor surge protection principle the protection of safety redundancy monitoring approach, preventive lneas

2、ure when inappropriate degree of protection of the safe.keyword siansns v94. 3a; surge protection ; ccnpressor ; redundancy monitoring inappropriate degreeo引言喘振是透平式壓縮機(jī)（也叫葉片式壓縮機(jī)）在流量減少到一定程度時(shí)所發(fā)生的一 種非正常工況下的震動(dòng)。軸流式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種形式，喘振對(duì)于軸流式 壓縮機(jī)有著很嚴(yán)重的危害，西門子v94. 3a燃機(jī)是目前世界上單機(jī)容量最人,技術(shù)最先進(jìn)的 燃?xì)鈾C(jī)組z ,作為電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要調(diào)峰機(jī)組，目

3、前在國內(nèi)己經(jīng)引進(jìn)安裝了十兒臺(tái)機(jī)組， 壓氣機(jī)是該機(jī)組重要設(shè)備,關(guān)于喘振原理的相關(guān)理論研究很多，本文不再贅述,為了保護(hù)壓氣 機(jī)不發(fā)生喘振，該機(jī)組采用了 3個(gè)差壓開關(guān)監(jiān)視壓氣機(jī)進(jìn)氣段壓差變化來保護(hù)設(shè)備，當(dāng)進(jìn)氣 段壓差過小時(shí)，保護(hù)采用3取2動(dòng)作，打開防喘放氣閥，保護(hù)設(shè)備,本文主耍分析探討如何監(jiān)視 喘振保護(hù)的安全裕度，通過對(duì)安全裕度的監(jiān)視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)裕度不合適吋候，探討釆用適當(dāng)?shù)拇胧?防止喘振的發(fā)生.1西門子v94. 3a燃機(jī)防喘放氣系統(tǒng)簡(jiǎn)介燃?xì)廨啓C(jī)的軸流式壓氣機(jī)用于在透平發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行.在低于額定轉(zhuǎn)速的某個(gè)轉(zhuǎn) 速范圍內(nèi)，壓氣機(jī)前幾級(jí)受到綾高的空氣動(dòng)力負(fù)荷，以至于過度減速而在壓氣機(jī)翼型表面出 現(xiàn)脫流現(xiàn)

4、彖.結(jié)果，受到過負(fù)荷的壓氣機(jī)就不在能夠生成必須的升壓，會(huì)岀現(xiàn)稱作壓氣機(jī)喘振 的現(xiàn)彖，并輸送速率也變的不穩(wěn)定.氣流的破壞引起周期性倒流，客觀上表現(xiàn)為壓氣機(jī)出口 壓力產(chǎn)生周期性波動(dòng)，同時(shí)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)生嚴(yán)重震動(dòng)，以及與這些壓力波動(dòng)出現(xiàn)脈動(dòng)噪聲，輕 則引起壓氣機(jī)葉片受到交變彎曲應(yīng)力破壞，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)使葉片斷裂的設(shè)備損壞事故.2西門子v94. 3a燃機(jī)喘振保護(hù)的控制方案西門子v94. 3a燃機(jī)壓氣機(jī)為15級(jí)軸流風(fēng)機(jī)，與燃機(jī)同軸，同轉(zhuǎn)速，機(jī)組啟動(dòng)方式為sfc 拖動(dòng)變把機(jī)組轉(zhuǎn)速帶到一定轉(zhuǎn)速后燃機(jī)點(diǎn)火升速，為了防止工況變化吋，空氣流量減小或機(jī) 組在啟機(jī)和停機(jī)低轉(zhuǎn)速下發(fā)生喘振現(xiàn)象,在壓氣機(jī)的五級(jí)設(shè)有2個(gè)防喘放氣

5、閥,9級(jí)設(shè)有1個(gè) 防喘放氣閥，3個(gè)喘振保護(hù)壓力開關(guān)定值為3kpa,下降動(dòng)作，常閉接點(diǎn)，邏輯簡(jiǎn)圖如下（附 圖1）：附圖1:邏輯簡(jiǎn)圖 有兩種保護(hù)動(dòng)作方式：一是當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)吋，3個(gè)差壓開關(guān)接點(diǎn)為斷開狀態(tài)，當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn) 速達(dá)到大約38赫茲吋接點(diǎn)閉合，此時(shí)差壓值約為3.84. okpa,若當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到42 赫茲吋候，如果有2個(gè)以上的差壓開關(guān)接點(diǎn)沒有閉和，燃機(jī)跳機(jī)，防喘放氣閥打開； 另一種保護(hù)動(dòng)作方式為：當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)候，3個(gè)差壓開關(guān)接點(diǎn)閉合，當(dāng)差壓值降 到3. okpa吋候，有2個(gè)以上差壓開關(guān)接點(diǎn)斷開，保護(hù)動(dòng)作，機(jī)組跳機(jī)，防喘放氣閥 打開。3、對(duì)保護(hù)安全裕度的監(jiān)視v94. 3a燃機(jī)喘振保護(hù)是通過對(duì)3個(gè)差壓

6、開關(guān)低值動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榇瘳F(xiàn)象一 旦發(fā)生對(duì)設(shè)備危害性很人，為了盡最避免喘振現(xiàn)象的發(fā)生，我們?cè)谶@里引入了喘振安 全裕度監(jiān)視的概念，實(shí)現(xiàn)辦法就是通過對(duì)喘振保護(hù)差壓開關(guān)低值動(dòng)作的i川差值監(jiān)視， 根據(jù)上面對(duì)保護(hù)邏輯原理的分析，知道要監(jiān)視保護(hù)動(dòng)作的安全裕度，如果能通過監(jiān)視 3個(gè)羌?jí)洪_關(guān)的差壓值是最好的，但是因?yàn)椴顗洪_關(guān)是開關(guān)量，在機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)，只有 第一個(gè)開關(guān)進(jìn)入了事故記錄儀，為了盡量避免在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)候的喘振保護(hù)動(dòng)作， 我們監(jiān)視喘振保護(hù)裕度就選在機(jī)組啟動(dòng)過程中的保護(hù)方式：即當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到38赫 茲時(shí)候3個(gè)差壓開關(guān)接點(diǎn)閉合，把燃機(jī)轉(zhuǎn)速和喘振差壓開關(guān)做到一個(gè)曲線內(nèi)，監(jiān)視每 次機(jī)組啟動(dòng)時(shí)候，差壓開關(guān)接點(diǎn)

7、閉合時(shí)候的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速，分析曲線如下（附圖2），根據(jù) 鄭州燃?xì)怆娬?臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)觸點(diǎn)閉合轉(zhuǎn)速在3540赫茲之間就表明喘振保 護(hù)安全裕度合理，如果觸點(diǎn)閉合轉(zhuǎn)速在35赫茲以下，則說明安全裕度過人，可能造 成保護(hù)延遲動(dòng)作或拒動(dòng)的安全隱患，就應(yīng)該檢杳差壓開關(guān)測(cè)最回路，校驗(yàn)保護(hù)定值， 很可能是保護(hù)定值偏小，需重新對(duì)保護(hù)定值整定。如果觸點(diǎn)閉合轉(zhuǎn)速在40赫茲以上, 說明保護(hù)安全裕度過小，存在保護(hù)提前動(dòng)作或謀動(dòng)的安全隱患，應(yīng)對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行校 驗(yàn)幣定，檢杳測(cè)最管路，并和機(jī)務(wù)專業(yè)一塊分析壓氣機(jī)效率降低原因，對(duì)壓氣機(jī)首級(jí) 葉片進(jìn)行清洗。燃附圖2:差壓開關(guān)接點(diǎn)閉合與轉(zhuǎn)速曲線圖.4、結(jié)論依據(jù)鄭州燃?xì)獍l(fā)電有限公司2臺(tái)

8、機(jī)組近3年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和幾次喘振保護(hù)的動(dòng)作情 況，得出如下判斷喘振保護(hù)安全裕度是否合適的辦法和安全裕度調(diào)整的措施：、判定安全裕度是否合適的方法：查看每次機(jī)組啟動(dòng)過程中喘振差壓開關(guān)接點(diǎn) 閉合時(shí)候?qū)?yīng)的燃機(jī)轉(zhuǎn)速值。、喘振安全裕度合適的推薦經(jīng)驗(yàn)值：機(jī)組啟動(dòng)過程屮羌?jí)洪_關(guān)接點(diǎn)閉合時(shí)燃機(jī) 轉(zhuǎn)速在3540赫茲，安全裕度是合適的。(3)、當(dāng)安全裕度不合適時(shí)候推薦采用的預(yù)防措施：、當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)過程中差壓開 關(guān)接點(diǎn)閉合時(shí)燃機(jī)轉(zhuǎn)速在35赫茲以下時(shí)，應(yīng)復(fù)核差壓開關(guān)定值看是否偏小，并檢查 測(cè)量管路是否有漏氣等現(xiàn)象。機(jī)組啟動(dòng)過程中差壓開關(guān)接點(diǎn)閉合時(shí)燃機(jī)轉(zhuǎn)速在40 赫茲以上時(shí)，應(yīng)復(fù)核差壓開關(guān)看定值是否偏大，并檢查測(cè)量管路是否有漏氣堵塞現(xiàn)象， 確認(rèn)是否要清洗壓氣機(jī)首級(jí)葉片。參考文獻(xiàn)1余勇。壓縮機(jī)喘振主動(dòng)控制理論摸化與喘振先兆實(shí)驗(yàn)研究a。西安交通大學(xué)1998o2v94.3a燃機(jī)的控制系統(tǒng)說明及操作手冊(cè).siemens3翁史烈.燃?xì)廨啓C(jī)m北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.4變進(jìn)口參數(shù)壓氣機(jī)運(yùn)行的防喘振保護(hù)措施燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)1989年03期作者簡(jiǎn)介：趙占峰( 1975)，男，河南平頂山市人，工程師，畢業(yè)于鄭