場站運行中燃氣發電機的可靠性保障措施探討

方濤 王繼洋 劉偉

摘 ?要：文章介紹了燃氣發電機的工作流程及在輸氣場站的重要應用，分析了輸氣場站燃氣發電機運行中不穩定性因素。提出了燃氣發電機在日常應用中重點加強設備設施的管理等可靠性保障措施從而減少燃氣發電機發生故障的概率。

關鍵詞：燃氣發電機; 輸氣場站; 不穩定因素;可靠性保障

1. 天然氣發電機簡介

天然氣發電機是一種以天然氣為燃燒物，代替汽油、柴油作為發動機動力的新型，高效的新能源發電機。它由發動機、發電機兩部分組成，并配有電子控制管理系統;發動機部分主要有曲柄連桿機構、配氣機構和起動系統、點火系統、天然氣供給系統、潤滑系統、冷卻系統組成。

天然氣發電機工作原理為：天然氣經閥門管線進入發動機內部氣缸，經吸氣、壓縮、做功、排氣工作循環，將熱能轉換為機械能，帶動內部軸承的旋轉。發電機與發動機同軸連接，通過電磁感應原理，將機械能轉換為電能，通過安裝在輸出端的電壓調節器，實現電能的輸出。

天然氣發電機具有輸出功率范圍廣，發電質量好、重量輕、體積小、維護簡單、操作方便、噪聲小、節能環保等優點，在石油天然氣長輸管道輸氣場站得到了廣泛應用。

2. 燃氣發電機運行中的不穩定性分析

根據燃氣發電機的工作流程及其在實際生產應用， 發現燃氣發電機有時存在啟動困難或無法自啟、供電頻率不穩、 轉速不穩、 輸出電壓忽高忽低等不穩定因素，從而導致后端的UPS停機保護、 場站氣液聯動閥失電關閥停輸等安全生產問題; 有時輸出不穩的電壓也會導致現場的儀器儀表、 電動頭燒壞的安全隱患。

2.1 燃氣發電機啟動困難

故 ?障 ?原 ?因 排 ?除 ?方 ?法

1、電纜接觸不良或損壞

2、點火開關損壞

3、天然氣管系無天然氣

4、火花塞不跳火

5、起動轉速太低 1、檢查電纜并修復。

2、更換點火開關。

3、打開天然氣管系閥門和電磁閥。

4、檢查高壓及低電纜的接觸情況。點火線圈潮濕或損壞應更換，檢查火花塞，如因積碳造成短路時，應調整到正確的間隙值。

5、檢查起動馬達及其電源或氣源。

2.2發動機工作不均勻

故 障 原 因 排 ?除 ?方 ?法

1、點火系統工作不正常

2、天然氣管線壓力低 1、全面檢查所有點火系統的部件及電纜接觸情況。

2、檢查天然氣管線是否漏氣。檢查壓力調節閥膜片是否損壞及其閥座接觸是否良好，兩臺以上發動機共用的天然氣管線應有足夠的天然氣，且天然氣壓力應符合要求。

2.3發動機轉速不穩定

1、調速器損壞

2、調速器或杠桿調速不正確

3、氣門間隙調整不正確或氣門漏氣 1、檢查調速器并修復或更換。

2、重新調整調速器.調整杠桿使其動作靈活。

3、重新調整氣門間隙，并研氣門。

2.4發動機功率不足

1、天然氣壓力低或壓力調節閥損壞 1、天然氣壓力調整到規定要求，或更換壓力調節閥。

2、空氣進氣量不足 2、檢查空氣過濾器是否堵塞。

檢查進氣壓力是否達到規定要求。

3、調速器控制杠桿或蝶閥不平衡 3、調整杠桿并使蝶閥平衡（同步）。

4、氣閥間隙過大

5、電纜損壞

6、高壓線圈損壞

7、火花塞跳火不良

8、點火定時不正確

9、增壓器因積碳過多造成轉速下降 4、按規定要求調整氣閥間隙。

5、檢查電纜是否損壞，火花塞上的接頭是否破裂或潮濕。

6、檢查連接處是否松動。潮濕或短路。

7、檢查火花塞規格是否符合要求，安裝時是否漏氣，火花塞陶瓷是否破裂，調整火花塞間隙并擦干凈必要時更換新火花塞。

8、調整并緊固磁電機，全部電纜應無松動。

9、清洗積碳。

3.場站運行中燃氣發電機的可靠性保障措施

3.1加強日常巡檢

每日定點巡檢，重點檢查機組的各項參數，上位機系統可設置報警值。重點檢查燃氣發電機的轉速、頻率、出口電壓、功率、機油壓力、冷卻水溫度以及蓄電池電壓等參數。現場查看燃氣發電機冷卻風扇的運轉情況，冷卻水管路和機油管路的滲漏情況，同時查看機油液位和冷卻水液位。現場辨聽燃氣發電機運行時有無異常聲響。手持測溫槍對冷卻風扇電機殼和氣缸進行溫度檢測。

3.2加強維護保養

參考廠商提供的燃氣發電機維保手冊，結合現場實際運營經驗，制定并嚴格執行合規的維保規程。維保級別一般有首保，500 h 維 保，1000 h維保，2 000 h 維 保，4 000 h 維 保，8 000 h 維保以及中修和大修維保。不同的維保級別對應不同的項目檢查和部件更換。維保要做到全面，重點檢查氣門間隙，氣門凸出量調整，曲軸箱呼吸器清潔， 火花塞檢查，正時傳感器清潔，延時繼電器和其他電氣元件的檢查，水路和油路的檢查等。同時，控制系統接線松緊度以及各傳感器探頭的檢查校準。

3.3做好意外事件記錄分析

生產運營過程中難免會遇到燃氣發電機意外停機現象，對故障問題的精準判斷直接關系到生產經營活動的恢復快慢。在燃氣發電機組運行過程中，注重常見故障和其他故障的分類總結、歸類，制定一套事件應急處置卡，針對不同的故障類型編制不同的操作要求及部件更換。經過長期的意外停機事件積累，對于燃氣發電機的故障處理能力會有明顯的提升。

3.4加強人員培訓考核

加強站場相關人員對燃氣發電機的掌握，逐步提高意外停機事件的應急響應機制和處理能力。通過崗位練兵和培訓考核，保證專業人員對燃氣發電機的熟悉掌握。同時，可以定期舉辦人員交流，分享彼此燃氣發電機運維經驗。

3.5其他設備管理提升方面

針對站場燃氣發電機的實際情況，鼓勵相關人員提升設備管理能力。由于 Wilson 燃氣發電機的監測系統并不完善，可以增設各種傳感器探頭完善相關的監測功能，比如缸溫缸壓，廢氣溫度及燃燒點火時間等。同時，可以開發專用軟件用于監測燃氣發電機其他參數，比如維保參數，部件使用壽命參數等，可以合理有效地加強設備的管理水平，降低故障的發生。

4.總結

總之，導致燃氣發電機運行故障有多種原因，為了減少故障問題的發生，需要加強相關人員的培訓，嚴格執行巡檢要求和維護保養規程。同時，善于總結各類故障問題，加強故障診斷能力，保障燃氣發電機的安全平穩運行。

參考文獻

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