燃機旁路煙囪系統(tǒng)的調試

摘要：燃機旁路煙囪擋板系統(tǒng)是燃機和余熱鍋爐的連接與保護通道，它如一個巨大的三通閥組，當鍋爐或者汽輪機遇到緊急狀態(tài)需要停機停爐時。它在不停止燃機運行的情況下，會及時阻止煙氣進入爐膛，從而避免鍋爐設備和汽輪機設備的損壞或造成事故的擴大化。它不僅是電站主要設備的保護神，而且還是整個電站的能效使者。燃機在調峰階段任務完成后需要停機水洗時，旁路擋板的關閉能夠減慢整個余熱鍋爐的冷卻速度，從而為下一次余熱鍋爐的啟動贏得了時間和節(jié)約了能源，為整個電站創(chuàng)造了不可輕視的經濟效益。作者以埃及奔赫9FA燃機旁路煙囪系統(tǒng)為依托，詳細介紹該系統(tǒng)各個功能塊的作用、調試過程以及在調試中經常遇到的問題并加以說明，為兄弟單位的同事在以后的工作中得以借簽學習。

關鍵詞：燃機；余熱鍋爐；擋板系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)；密封風系統(tǒng)

1.旁路系統(tǒng)的作用

旁路擋板是燃機與余熱鍋爐的“隔離墻”，在余熱鍋爐或汽機系統(tǒng)出現故障時，此時可關閉擋板隔離，燃機仍能保持單循環(huán)運行。旁路系統(tǒng)有如下幾大作用：

1.1.如果沒有擋板系統(tǒng)的話，當余熱鍋爐或汽輪機發(fā)生故障需要緊急停機時，燃氣發(fā)電機必然會一起停機。由于所帶電網負荷較大，突然停掉汽輪發(fā)電機和燃氣發(fā)電機，勢必會造成電網的強烈負荷沖擊甚至引起事故。

1.2.擋板系統(tǒng)可以提高燃機的利用率，同時也使余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機的整套機組聯合循環(huán)設備的靈活性得以提升。

1.3.根據燃機的使用說明書，燃機要盡可能減少緊急停機事件的發(fā)生。緊急停機會對燃氣輪機內部構件造成永久性不可逆的傷害，從而嚴重縮短了燃機的使用壽命和檢修周期。旁路擋板的設置可以減少緊急停機事件的發(fā)生。

1.4.提高聯合循環(huán)設備的安全性。電網機組的調峰幅度有嚴格的要求，調峰幅度超過50%基本負荷時，必須配置旁路擋板才能滿足調峰要求。

1.5.當整個電站的燃料供應種類較多且燃料的燃燒品質較差時，如：燃燒品質較差的輕油，會造成燃機運行期間附著物較多。因此燃機水洗周期頻繁，由于水洗時高速盤車，在強風作用下，必然會加速余熱鍋爐內的冷卻，燃機水洗結束后，再次啟機時余熱鍋爐已經屬于冷態(tài)。因此還得重新加熱余熱鍋爐，從而造成了熱量的流失，經濟效益變差。然而擋板系統(tǒng)的設置從根本上解決了這一問題。從而擋板系統(tǒng)在余熱鍋爐的保溫保壓上有更好的經濟效益。

2.旁路系統(tǒng)的功能塊介紹

旁路系統(tǒng)的功能塊主要包括以上七大部分，這里著重介紹影響整個旁路性能的兩個功能塊以及相應的PLC控制部分：一、擋板液壓油功能塊；二、密封風功能塊；三、PLC控制部分；

2.1.擋板液壓油功能塊

擋板液壓油功能塊是整個擋板系統(tǒng)的核心設備，它為擋板的活動提供動力能源。整個功能塊由三部分組成：a.動力部分：由兩臺主油泵、一臺蓄能油泵和兩個蓄能器組成的動力部分；b.控制部分：由五個二位三通電磁閥（SOL1-SOL5）和兩個換向閥（SH1.SH2）組成的控制功能閥組，來控制整個液壓驅動裝置的伸縮；c.驅動部分：驅動部分主要是由兩個可以自由伸縮的液壓驅動缸和相應的出入口管路組成。

2.2.密封風功能塊

密封風作用是給旁路擋板提供密封風，當擋板在水平或者垂直位置時，密封風可以阻止燃燒煙氣從擋板和煙囪接合處泄漏，給環(huán)境或其它場所造成危害。該系統(tǒng)主要設備包括：兩臺大功率風機、一個風機出口門（MOV-103）、一個水平風入口門（MOV-102）、一個垂直風入口門（MOV-101）、和兩個密封風差壓開關。

2.3.PLC控制部分

PLC控制部分是整個控制系統(tǒng)的核心設備，主要設備有：兩套互為備用的CPU網絡系統(tǒng) ，和一個IO輸入輸出機架。其功能是負責所有設備的就地和遠程智能化操作。包括：液壓油泵、密封風風機、冷卻風機、液壓油加熱器、密封風電動門等等。

3.旁路系統(tǒng)的調試過程

旁路系統(tǒng)調試的主要任務是：當旁路設備的安裝工作結束以后，按照有關的規(guī)程、制造廠家技術要求，逐項進行各個設備的調整試驗，以檢驗安裝質量以及設備質量是否符合有關技術要求，并得出是否適宜投入正常運行的結論。

旁路系統(tǒng)調試的主要內容是：審核校對圖紙；靜態(tài)檢查所有安裝工作的完整性；通電試驗檢查所有設備相互作用和相互關系；按照生產工藝的要求對電氣設備進行空載和帶負荷調整試驗；核對各個熱控設備保護動作值以及相互連鎖關系；調整設備使其在正常工況下運行。

3.2.旁路擋板的操作

這是旁路擋板安裝完成后的首次動作，廠家操作規(guī)程要求擋板在液壓系統(tǒng)的作用下，從全關位置到全開位置要進行三個循環(huán)的試驗過程。主要目的是檢測液壓油系統(tǒng)能否正確動作，檢查相應的液壓設備是否有油泄漏的地方，以及擋板在運動過程中是否有卡塞現象。一旦發(fā)現異常應當立即停止動作擋板并找出發(fā)生異常的原因并及時處理。在擋板運動過程中應記錄以下數據：擋板開啟時間、擋板關閉時間、擋板在開關過程中的最大液壓值、液壓油溫度。通過以上參數與標準設計參數進行對比。如：設計擋板的開啟時間應為：60秒；液壓油最大出力為：2000psi；如果不符合設備運行的標準參數值，調試人員應當調整相應的調節(jié)閥門使其達到設計要求。

3.3.測試驗證密封風系統(tǒng)

這項工作主要是為了檢驗密封風在擋板水平和垂直狀態(tài)等不同的工況下，各個設備能否按照設計的步序進行正常的動作。同時檢測在不同工況時的密封風風壓是否符合設計壓力。如果密封風壓力沒有達到設計要求，那么調試人員要對整個擋板密封系統(tǒng)進行檢測。如：1.液壓油密封風壓力是否設定偏小；2.機務密封鉛墊片是否安裝完整等等。

3.4.控制系統(tǒng)的檢測調試

控制系統(tǒng)的檢測調試是整個旁路系統(tǒng)調試的核心步驟，主要包括以下七步：

3.4.1.物理檢查：所有設備表面油漆防腐是否完整形、有無明顯的液壓油滲漏、所有的附件連接牢固、液壓系統(tǒng)及附件上鎖掛牌、所有電氣接線完成且相應號頭清晰完整。

3.4.2.液壓測試：包括每個液壓設備壓力測試并做相應的記錄。

3.4.3.設備校驗檢測：所有在線變送器的校驗、所有表計校驗。以上所有設備校驗完畢后，必須附有相應設備的校驗報告。

3.4.4.電氣測量：HPU模塊電流、密封風機1運行電流、密封風機2運行電流、液壓油泵1運行電流、液壓油泵2運行電流、以及蓄能油泵運行電流。

3.4.5.電氣接口連接線檢查：檢查所有的盤柜內部配線是否連接，盤柜外部接線的冷態(tài)回路檢查驗收合格。

3.4.6.壓力和溫度測量：主要測量在滿負荷下的系統(tǒng)壓力和液壓油回油溫度。

3.4.7.功能檢測：a.HPU可以在就地，遠控，檢修三種狀態(tài)工作；b.報警信號復位檢測，如：油溫高報警， 油位低報警等；c.所有油泵、閥門以及風機均能在檢修狀態(tài)下操作；d.擋板在遠方模式下能被完全操作；e.任何一個信號消失或故障HPU系統(tǒng)能夠準確的檢測并報警；f.在就地狀態(tài)下擋板能夠自由動作并保持；

g.擋板在水平或者垂直狀態(tài)，密封風機能夠開啟運行；h.緊急關指令檢測：1.當DCS緊急關信號發(fā)出后，擋板必須在20秒內完全關閉。2.在失去AC400V電源時擋板系統(tǒng)緊急關；i.檢查PLC邏輯功能是否滿足設計要求。

4.調試過程問題分析

在調試過程中難免會遇到一些問題，我們集中介紹兩種常見問題的分析方法與大家分享，希望在以后的工作中得以借簽。如：

4.1.密封風機頻繁切換：由于密封風差壓低所以密封風機頻繁自動切換啟動，從而給設備的長期穩(wěn)定運行帶來危害。分析原因如下：a.首先檢查機務擋板的密封墊片是否安裝完整；b.檢查風機出口的壓力表，看風機是否出力充分，如果風機出力不夠，考慮風機入口濾網太臟，影響了吸風效果；c.檢查密封風差壓開關儀表管是否有堵塞或漏風現象。

4.2.擋板在開啟和關閉過程中出現串動現象：串動現象即為擋板在運動過程中不能夠平穩(wěn)運行，而是從一個位置到另一個位置移動時忽快忽慢，從而使整個擋板系統(tǒng)發(fā)生振動。分析原因如下：a.液壓伸縮臂內進入空氣，使液壓油出力不均勻；b.控制伸縮液壓臂的電磁閥發(fā)生堵塞，使液壓油供給不充分。主要原因是調試初期液壓油濾油不徹底有渣滓殘留。

參考文獻：

[1]美國克萊德貝格曼《9FA燃機旁路系統(tǒng)安裝運行維護說明書》

[2]羅克韋爾自動化《Logix5000控制器快速入門》

[3]王平，劉復. PLC自動控制系統(tǒng)可靠性研究 [ISTIC].電氣傳動

作者簡介：張海軍（1982.03-）籍貫：山西省朔州市，工作單位：山東電力建設第三工程公司，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：電廠設備調試。