瓦斯燃氣發電機組聯鎖保護的改進

馬英武

（中節能寧夏新能源股份有限公司 寧夏回族自治區銀川市 750000）

摘 要：本文根據我公司正在使用的瓦斯燃氣發電機組在機組聯鎖保護中所存在的問題進行原因分析，并針對問題產生的原因提出了相應的解決措施，以提高發電機組的安全運行狀態。

關鍵詞：瓦斯，發電機組，聯鎖保護，濾前油壓，濾后油壓

煤炭開采過程中會有大量的瓦斯氣逸散出來，當瓦斯氣的濃度達到一定含量的時候，遇到明火就會產生爆炸，給煤礦生產帶來巨大的安全隱患和人身傷害事故。所以做為一種社會責任，企業將礦井內抽排出的混合氣通過專門燃燒瓦斯氣的內燃機進行燃燒并帶動發電機發出清潔的電力。本文就這種燃氣發電機組運行中存在的問題分析及改進措施進行論述。

1 當前機組設備聯鎖保護存的問題及原因

1.1 設備潤滑油油壓測量誤差大，動作遲緩

原設備聯鎖保護油壓低停車保護取值點為機油過濾器后油壓。因為只有濾后油壓是安裝有電遠傳壓力測量裝置，測量數據顯示在機組旁的數據采集裝置上。該壓力測量裝置使用的是簡單的壓敏電阻原理進行工作，存在著測量精度低、不可調校等缺點，不符合設備運行對聯鎖保護裝置的檢定要求。原機組設計機油泵出口壓力和機組超速保護都是由這兩個壓力開關來控制的，由于原機組的數據采集裝置因機油泵出口壓力為機械式壓力開關，機油壓力數值無法顯示，由于該壓力數值無法標定和校驗，加之長時間油泥聚集，造成壓力開關電氣接點不動作，所以只能用濾后油壓做顯示和電氣聯鎖保護。由于機油泵的運轉是靠機組傳動齒輪同步運行的。

1.2 機組轉速測量裝置顯示誤差大、顯示儀表無法標定和校驗

原機組的發動機轉速測量裝置探頭測量出的轉速信號直接進入到機旁顯示屏上，做為機組的轉速顯示。但是該轉速顯示由于顯示儀器為一體化儀器，不能進行單個參數的校驗和標定，經過用標準儀器進行實地測量，轉速的顯示誤差在±50r/min左右，這個誤差對于機組的穩定運行和發電機功率的控制都造成失真的影響。轉速同時也做為機組超速聯鎖保護的一項內容，這個誤差已經遠遠超出了機組控制的允許范圍。

1.3 設備進氣總管電磁閥設計欠缺，經常發生卡澀和不動作

做為機組設備聯鎖保護的最終執行部件，原設備所帶的電磁閥為重力關閉型電磁閥，在正常運行時，電磁閥為非帶電狀態，電磁閥的閥芯人員手動提起，由閥體上的一個頂栓由彈簧推出卡在閥芯的凹陷位置上，當發生聯鎖停車信號是，電磁閥上的電磁鐵得電產生磁力，將由彈簧頂出的卡栓吸回，閥芯由于失去頂栓在重力的作用下下落，已達到關閉閥門切斷氣源的目的。但在使用過程中發現，由于瓦斯氣體中含有大量的水份和粉塵及硫化物等雜質，經過一段時間的運行后，在閥芯和閥桿上產生較多的硬質結垢，這些結垢由于質地較硬，在閥芯自然下落的過程中，卡住閥芯導致閥芯不能下落，于是造成機組設備雖然發出了聯鎖停機信號但是閥門無法關閉而引出更大的設備事故。

2 解決方案和實施過程

鑒于以上機組設備聯鎖保護中存在的問題，經過對設備的運行環境和性能進行仔細分析，結合設備使用說明書中的說明和機組設備的控制參數指標，提出了下列改進措施：

2.1機油泵出口油壓壓力

將原設備所安裝的壓力開關更換為高精度數字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 報警值：0.3MPa 停機值：0.25MPa

2.2機油泵超速壓力開關

將原設備所安裝的超速壓力開關取消，安裝一臺高精度數字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據。

正常值：0.0MPa 報警值：0.1MPa 停機值：0.1MPa

2.3過濾后油壓

將原設備所安裝的壓敏式壓力測量裝置更換為高精度數字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據。同時通過機油泵出口油壓壓力和過濾后油壓的壓差，還可以判斷出機油過濾器是否正常，當這兩個壓力差過大的時候，說明機油過濾器發生了堵塞，提醒設備運行人員進行檢修保養。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 報警值：0.3MPa 停機值：0.25MPa

2.4機組轉速頻率信號

重新安裝一只高精度轉速測量探頭，標準的頻率信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，通過測速飛輪上的齒輪數和頻率換算，直接在控制儀上顯示成機器的實時轉速，便于發生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據。

正常值：700 r/min -1000r/min 報警值：1100 r/min 停機值：1150 r/min

2.5進機組燃氣壓力

增加一臺壓力變送器，安裝在機組的進氣管道上，用于防止負壓運行使排氣管及增壓器溫度過高。

正常值：2kPa-10 kPa 報警值：0.5kPa 停機值：0.1kPa

2.6多功能無紙記錄控制器

增加一臺多功能無紙記錄控制器，安裝在控制箱上，以上所改進或增加的檢測裝置的信號全部進入到該控制器內進行顯示和聯鎖控制，通過每個測點的高、低限報警值的設定，使控制器內的繼電器動作，驅動中間繼電器DC1來控制進氣管道上的電磁閥，實現有報警信號時能快速切斷進入機組的燃氣，達到危險狀況下保護機組設備的目的。

2.7機組進氣總管上的電磁閥

更換原來的重力式關閉電磁閥更換為靠彈簧收縮進行關閉的電磁蝶閥，該閥門內部閥體和閥板采用了全四氟材料包裹，這樣不僅避免了瓦斯氣中含硫化物的腐蝕，也避免了瓦斯氣中雜志的結垢現象。

3結束語

以上的改進方案實施，在通過了半年的運行考核后，各項控制參數穩定可靠，各個聯鎖保護參數動作精準，成功避免了幾次設備事故的發生，為企業的安全穩定生產做出了貢獻。

參考文獻：

[1]山東濟南柴油機股份有限公司燃氣發電機組使用維護說明書. 12V190系列endprint