精密調(diào)壓器的調(diào)壓閥是整個調(diào)壓站內(nèi)關鍵的設備，本文分析了某電廠調(diào)壓器運行故障導致的跳機，并對處理辦法進行了總結，并提出了防范措施，為同類燃機工程調(diào)壓器安裝調(diào)試提供參考。
1、機組概況
安裝了2套F級燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，天然氣來自西氣東輸，由廠外管網(wǎng)進入廠內(nèi)調(diào)壓站，依次經(jīng)過火警關斷閥、流量計、旋風分離器、精過濾器、換熱器、超壓關斷閥、監(jiān)控調(diào)壓器和工作調(diào)壓器，后經(jīng)地埋管道去燃機的前置模塊。
本文介紹了該電廠燃機點火因調(diào)壓站出口壓力低而跳機，通過對調(diào)壓系統(tǒng)工作流程分析原因，結合 BAAI R100S 系列燃氣調(diào)壓器操作維護手冊和現(xiàn)場實際情況，提出了多個故障原因并逐一進行排查，終發(fā)現(xiàn)故障原因并處理后，使系統(tǒng)正常運行。
2、調(diào)壓站系統(tǒng)簡介
精密調(diào)壓器內(nèi)主要設備由上海巴安公司提供。調(diào)壓設備引進荷蘭GORTER公司R100S系列天然氣調(diào)壓器，該調(diào)壓器的精度很高，非常適合壓差非常小的工況，所需啟動壓差僅為0.5bar ，能使調(diào)壓站內(nèi)壓力在限定的范圍內(nèi)保持平衡。具體流程見圖1。
天然氣進入廠內(nèi)后經(jīng)過天然氣調(diào)壓后，壓力由5MPa調(diào)至3.1±0.1MPa。調(diào)壓模塊采用單元制設計，2×99%并聯(lián)配置。正常工作狀態(tài)下，一條管路工作，另一條備用。工作和備用*依靠調(diào)壓器和監(jiān)控器的設定壓力實現(xiàn)。一旦發(fā)生故障，監(jiān)控器或備用路自動投入工作。圖1中A為工作主路，B為備用路，兩條路調(diào)整設定點可以互相切換。
正常工作狀態(tài)下，工作調(diào)壓器A、監(jiān)控調(diào)壓器A工作，工作調(diào)壓器B關閉。
精密調(diào)壓器異常情況下：
?。?）當工作調(diào)壓器A出現(xiàn)故障時，則閥全開，其出口壓力上升，當升至監(jiān)控調(diào)壓器A的設定點時，監(jiān)控調(diào)壓器A開始工作。
?。?）當監(jiān)控調(diào)壓器A也出現(xiàn)故障，則閥關閉，其出口壓力下降，當降至工作調(diào)壓器B的設定點時，工作調(diào)壓器B開始工作，監(jiān)控調(diào)壓器B閥門打開。
?。?）當監(jiān)控調(diào)壓器A不能關閉時，則其出口壓力會繼續(xù)上升，當升至超壓關斷閥A的設定點時，壓關斷閥A快速關閉，則工作路切斷，壓力下降，當降至工作調(diào)壓器B的設定點時，工作調(diào)壓器B投入工作，監(jiān)控調(diào)壓器B閥門打開。
?。?）當作調(diào)壓器B也發(fā)生故障時，則閥全開，其出口壓力上升，當升至監(jiān)控調(diào)壓器B的設定點時，監(jiān)控調(diào)壓器B投入工作。若監(jiān)控調(diào)壓器B再次故障，則閥關閉，系統(tǒng)停運。如出現(xiàn)特殊情況，監(jiān)控調(diào)壓器B不能關閉，則其出口壓力上升，當壓力升至超壓關斷閥B的設定點時，超壓關斷閥B啟動關閉。
3、精密調(diào)壓器的工作原理
調(diào)壓器工作原理如下：在出口壓力Po穩(wěn)定的情況下，閥10允許通過的流量和燃氣消耗量相等，作用在主膜片8上的力是平衡的。這個平衡是由作用在膜片上面的控制壓力7和作用在下面的出口壓力加上彈簧9的作用力。當出口端更多的燃氣被消耗時，由于出口壓力下降反饋到主調(diào)壓器上，閥10會進一步打開允許更多燃氣通過。膜片向下運動會增大控制腔7的體積，進一步向下壓縮彈簧9。從而在較低的出口壓力下達到新的平衡。指揮器P095 確保出口壓力被調(diào)到設定值。對于出口壓力Po的減小，也會導致膜片3下降。因此，供氣閥4允許更多的燃氣通過內(nèi)部限流器，通過內(nèi)部限流器排放進控制腔7。這導致控制腔 7壓力升高，直到出口壓力Po與調(diào)節(jié)螺釘1所設定的要求相等。當燃氣消耗下降時，系統(tǒng)的反應與上述過程相反。
4、故障分析
4.1 故障描述
點火時轉速升至2400r/min，系統(tǒng)保護動作啟動，燃機跳機。再次嘗試點火，同樣問題發(fā)生，經(jīng)檢查確認跳機原因為調(diào)壓系統(tǒng)出口壓力較低。
4.2 故障分析
根據(jù)上文異常情況分析，精密調(diào)壓器可知此時主路及備用路的監(jiān)控調(diào)壓器均故障，致使系統(tǒng)停運。由于使用的調(diào)壓器無閥位指示，所以無法直觀地了解調(diào)壓器閥位開度。在檢修過程中，采用排除法，即通過分析羅列調(diào)壓器失效的主要因素，逐一進行排查。
