PG9171E型燃气轮机异常熄火分析及技术改造
2021-10-09姚书恒陈志超范洪武
姚书恒,陈志超,范洪武,柏 盛
(1. 上海电力哈密宣力燃气发电有限公司,新疆 哈密 839000;2. 上海电力股份有限公司罗泾燃机发电厂,上海 200949)
国内某燃气轮机电厂安装有2台19万kW燃气-蒸汽联合循环发电机组,燃气轮机发电机组是由南京汽轮电机(集团)有限责任公司生产的PG9171E型燃气轮机和QFR-135-2J型发电机配套组成。燃气轮机主要由额定功率为1 000 kW的启动马达、17级的轴流式压气机、14个燃烧室组成的 DLN1.0燃烧系统、3级燃气轮机透平组成。自2015年投产以来,它一直作为调峰机组。2台机组在运行过程中,均发生过火焰信号丢失故障,本文针对该现象进行分析,并提出改进方法。
1 故障现象
2017年1月22日,2号机组正在运行,燃气轮机负荷134.02 MW,从10:14开始1区4个火焰检测器检测火焰强度从0%缓慢下降并最终稳定在-25%。在机组停机过程中,燃气轮机负荷降至90 MW左右时,燃气轮机进行燃烧模式切换,1区点火继电器动作,进行1区点火,但1区4个火焰检测器一直未收到火焰信号。MARK VI控制系统发出报警显示DLN燃烧系统故障。
2 原因分析
燃气轮机在不同燃烧模式下,燃料控制阀对燃料喷嘴的流量分配不同,如图1所示,列出了DLN1.0燃烧切换过程中重要的四个阶段。

(a) 初始燃烧模式

(b) 贫贫燃烧模式

(c) 过渡模式

(d) 预混稳定模式图1 9E燃气轮机不同燃烧模式示意图
9E燃气轮机DLN1.0燃烧系统产生火焰丢失的原因可能涉及到设计安装、燃烧工况和硬件故障等方面,如火焰探测器产生误信号、镜头结露或积垢、点火器安装不到位等[1]。其中,在火焰检测器出现误信号时,如在1区无火焰的情况下判断有火焰,造成燃料流量控制阀出现流量分配误差,造成1区自燃,可能造成天然气喷嘴损坏或变形,天然气喷嘴出现泄漏等严重后果[2]。……
