T130机组燃料气系统在机组启动过程中流程分析

胡文炯　韩贵银　吴禹初　李泽华

摘 要：燃料气系统主要是为 机组提供压力、质量合格的天然气，因此控制精确的燃料气系统既可以保证燃料在燃烧室平稳充分燃烧而不会熄火，同时也必需保证燃气轮机不会超速。本文主要是对燃气轮机燃料气系统在T130机组启动过程中的流程和故障处理方法进行分析。

关键词：燃料气系统;流程;故障处理方法

1 绪论

近年年来，我国天然气长输管道发展迅猛，管道压气站的建设和投用也达到了高峰。压气站的主要的作用便是将上游站场的天然气进行增压，以便使得天然气有足够的压力输往下游站场。

T130燃气轮机主要组成有五大系统--启动气系统、燃料气系统、滑油系统、空气系统、控制系统。其中，燃料气系统的主要作用是：通过调节燃料控制阀的开度来调节燃料气的进气量，以便达到控制机组运行工况的目的。

本文主要分析T130燃氣轮机燃料气系统在机组启动过程中的阀检流程和典型故障处理方法。

2 燃料气系统的组成

燃料气系统主要部件及其作用：①流量计：对燃气轮机消耗的燃料气进行计量;②过滤器：对调压撬燃料气支路来气进行过滤;③一次切断阀：对燃料气进行一次切断;④二次切断阀：对燃料气进行二次切断;⑤主调节阀：用来控制燃料气的进气量，以便达到控制燃气轮机转速的目的;⑥燃料气喷嘴：对燃烧室注入燃料气;⑦放空阀：在燃气轮机启动以及停机过程中作为燃料气系统的放空管线对燃料气进行放空。

3 燃料气系统在机组启机过程中的流程分析

在机组启动时燃料气系统根据控制系统的设定对燃料气系统的阀门进行检测，以便判断阀门是否动作以及有无漏气现象，我们称此过程为阀检。

3.1 对燃料气的压力进行检测

燃料阀检测过程中;燃料气压力减去PCD压力的值>70psi;为燃料阀低压检测计时器赋值25s，为燃料阀高压检测赋值25s;燃料气压力减去PCD压力的值<70psi;为燃料阀低压检测计时器赋值30s，为燃料阀高压检测赋值30s;燃料气压力减去PCD压力的值<25psi;为燃料阀低压检测计时器赋值40s，为燃料阀高压检测赋值40s;燃料气压力减去PCD压力的值<12psi;产生状态Gas_Fuel_Press_Low。

在燃料气压力检测过程中如出现上述的报警可以初步判断为：①调压撬燃料气支路燃料阀未打开，进行检查并打开;②调压撬燃料气支路压力低，检查调压阀并调至规定压力值;③检查燃料气管线压力变送器是否故障，并对变送器行程进行测量。

3.2 初始放空检查

在初始放空检查中， PT7050压力变送器数值检测分为以下情况：①若PT7050压力变送器数值低于10psi，则进行下一步检查过程;②若PT7050压力变送器数值高于10psi，则进行为时60S的放空作业。

在过程2中，60S计时结束之前若PT7050压力变送器数值低于10psi，则放空结束，进行下一步检查过程。

在过程2中，60S计时结束之后若PT7050压力变送器数值高于10psi，则放空失败，并在控制面板上产生报警：AL Gas Fuel Vent Ck Fail;FN Gas Fuel Viv Check Fail。

在初始放空检查过程中若出现上述报警可以初步判断为：①放空阀故障，检查阀门是否存在机械故障，进行检修;②电磁阀存在故障，接入程序输出强制信号，观察电磁阀是否动作;③检查仪表气压力是否正常，并进行调节;④放空管线上的节流孔堵塞，检查并清洁节流孔;⑤一次切断阀故障关闭不严，进行维修。

3.3 低压泄漏检测

关闭阀门之后，开始低压泄漏检测：

检测PT7050的压力，并进行计时设定，在规定时间内若PT7050数值超过10psi，则出现报警：AL_Gas_Viv_Ck_Lp_Leak_Fail。

在低压泄漏检测过程中，若出现上述报警则阀检失败，可以初步判断为：①一级切断阀因故障关闭不严;②压力传感器PT7050数据采集传输错误。

3.4 主流量控制阀动作检查

进行主流量控制阀动作检查：①输出命令将主调节阀打开到80%，在3S内，反馈阀门开度符合规定值，则调节阀开阀检测通过;②输出命令将主调节阀关闭到0%，在4S内，反馈阀门开度为符合规定值，则调节阀关阀检测通过。

在上述主调节阀检测过程中，若阀门开度反馈超出规定值则出现报警：control_valve_track_fail。

在主流量控制阀动作检查过程中若出现上述报警可以初步判断为：①主调节阀故障，进行检修;②主调节阀控制回路故障，进行检修。

3.5 高压泄露检测

打开一级切断阀，2S后关闭，并进行计时设定。

检测PT7050压力，在规定时间内压力必须大于20psi，否则出现报警：AL_Gas_Clv_Hp_Leak_Ck_Fail。

在高压泄露检测过程中，若出现上述报警则可以初步判断为：①放空阀存在内漏。对电磁阀是否正常工作进行检查，对电磁阀的控制气仪表气压力是否正常进行检查;②二级切断阀故障。检查电磁阀是否工作正常，对电磁阀的控制气仪表气压力是否正常进行检查;③压力传感器PT7050故障。检查压力传感器PT7050量程。

4 典型的故障处理

4.1 燃料气主调节阀阀位反馈信号丢失导致机组停机

4.1.1 首先进行信号丢失的原因进行分析

①阀位执行器故障;②现场变送器故障;③现场变送器接线松动;④UCP浪涌保护器故障;⑤UCP接线端子松动;⑥UCP I/O模块故障。

4.1.2 对分析出的故障原因进行检查测试

①阀位执行器故障：通过工程本对阀位执行器发出命令，并对输出信号与反馈信号的曲线图进行对比，查看有无区别;②现场变送器故障：使用手操器对变送器行程进行测试;③现场变送器接线松动：对变送器接线进行检查并进行紧固;④UCP浪涌保护器故障：使用万用表对浪涌保护器进行测试;⑤UCP接线端子松动：通过接线图纸对个接线端子进行检查并进行紧固;⑥UCP I/O模块故障：在UCP机柜对燃料气主调节阀阀位反馈信号I/O模块指示灯进行查看，指示灯是否正常。

4.2 燃料气一次截断阀故障导致机组停机

4.2.1 首先对一次截断阀故障的原因进行分析

①电磁阀故障导致仪表气中断;②仪表气压力过低导致一次截断阀关断;③UCP浪涌保护器故障;④UCP接线端子松动;⑤UCP I/O模块故障。

4.2.2 对分析出的故障原因进行检查测试

①电磁阀故障导致仪表气中断：用万用表检查24V直流电是否正常，若正常，对电磁阀进行测试;②仪表气压力过低导致一次截断阀关断：在空压机控制面板检查空压机是否运行正常。检测仪表气调压阀调压后的压力是否满足一次截断阀的运行压力;③UCP浪涌保护器故障：使用万用表对浪涌保护器进行测试;④UCP接线端子松动：通过接线图纸对各接线端子进行检查并进行紧固;⑤UCP I/O模块故障：在UCP机柜对一次截断阀I/O模块指示灯进行查看，指示灯是否正常。

参考文献：

[1]齐凯.浅谈石油化工行业自动化仪表的常见故障与处理措施[J].中国石油和化工标准与质量，2013.

[2]石洋.仪表自动化设备故障问题及处理措施[J].南方农机，2015.

[3]兰州输气分公司.涩宁兰自动化故障处理过程[Z].涩宁兰自动化故障处理过程，2017.

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