文/徐太貴
燃氣發(fā)電機常見的故障問題及解決措施——中緬油氣管道采用Wilson燃氣發(fā)電機作為沿線站場的供電來源,在燃氣發(fā)電機正常運行過程中,為了保證站場電力的不間斷供應(yīng),應(yīng)重視對燃氣發(fā)電機的檢查并及時排查燃氣發(fā)電機的故障問題。本文結(jié)合中緬油氣管道沿線站場Wilson燃氣發(fā)電機的實際運營經(jīng)驗,剖析Wilson燃氣發(fā)電機常見的故障問題,并提出一些防范措施。
中緬油氣管道緬甸段沿線站場共有22臺Wilson燃氣發(fā)電機組,其中部分站場地處偏僻的山區(qū)和島上,在這些區(qū)域并無外電的接入,所以Wilson燃氣發(fā)電機承載著站場的唯一電力供應(yīng)。長輸油氣管道對電力系統(tǒng)要求嚴格,沿線站場均設(shè)置了燃氣發(fā)電機組和UPS電源作為站場的電力供應(yīng),UPS負責站場核心關(guān)鍵設(shè)備的不間斷供電需求。中緬油氣管道沿線站場采用的燃氣發(fā)電機組型號主要為Wilson PG345B3型和Wilson PG375B3型等。Wilson燃氣發(fā)電機組由Perkins發(fā)動機,Leroy-Somer發(fā)電機和奇才智能控制系統(tǒng)組成,Wilson廠商負責成撬。
現(xiàn)象:站控值班人員發(fā)現(xiàn)燃氣發(fā)電機水溫偏高,相關(guān)人員隨即赴現(xiàn)場對發(fā)電機組進行檢查,風扇等冷卻系統(tǒng)正常,控制面板無報警。半小時之后,上位機出現(xiàn)該燃氣發(fā)電機冷卻水溫度高報警,進而造成停機。
造成此次冷卻水溫度高原因分析:該燃氣發(fā)電機正常運行時冷卻水溫度在89℃左右,當負載有較大幅度的提升時,冷卻水溫度隨即上升,超過臨界值導(dǎo)致報警停機。
其他原因分析:(1)冷卻水管路存在結(jié)垢現(xiàn)象,導(dǎo)致冷卻水散熱不佳;(2)冷卻風扇電機損壞,導(dǎo)致散熱不佳;(3)節(jié)溫器卡住或者其他原因?qū)е挛创蜷_;(4)冷卻水管路或者接頭處漏水,冷卻水自然損耗液位降低導(dǎo)致冷卻水缺失;(5)冷卻水溫度傳感器故障,導(dǎo)致檢測結(jié)果失準。
現(xiàn)象:現(xiàn)場燃氣發(fā)電機奇才控制屏顯示“逆功”故障報警停機。站控上位機發(fā)電機功率曲線在停機瞬間有一處異常跳變現(xiàn)象。
原因分析:相關(guān)人員查看現(xiàn)場接線柜,檢測功率轉(zhuǎn)換模塊,4 ~20 mA輸出存在問題。經(jīng)過分析,可能沖擊電流導(dǎo)致功率轉(zhuǎn)換器故障。
現(xiàn)象:奇才控制屏顯示“Motor Control Fault”故障報警信息。
原因分析:根據(jù)顯示屏提示的消息,打開燃氣發(fā)電機組電機控制柜,經(jīng)過檢查陸續(xù)排除接線松動及其他部件的損壞情況,針對IMO TDMD-X延時繼電器進行檢測,發(fā)現(xiàn)延時繼電器ATR上電到指定時間后不能正常吸合,確認為延時繼電器故障。更換延時繼電器之后,燃氣發(fā)電機正常運行。
其他原因分析:冷卻風扇故障。由于冷卻風扇長時間運轉(zhuǎn),軸承可能變形導(dǎo)致風扇不工作,此種情況同樣會引起電機控制故障報警。
現(xiàn)象:燃氣發(fā)電機在啟動怠速轉(zhuǎn)動一陣子后自動停機。
原因分析:(1)蓄電池電壓不足以帶動燃氣發(fā)電機啟機;(2)燃氣發(fā)電機燃氣管線至燃燒室之間的管路富含燃氣,空氣不足,不足以點火燃燒;(3)點火系統(tǒng)故障,如點火線圈故障,火花塞受潮,火花塞端部孔隙堵塞;(4)啟動馬達故障;(5)氣源壓力不足;(6)熱備系統(tǒng)未投用,導(dǎo)致燃氣發(fā)電機本體溫度過低;(7)陰潮環(huán)境,應(yīng)注意燃氣發(fā)電機的定期熱機。
現(xiàn)象:現(xiàn)場控制屏出現(xiàn)“Knocking”故障報警信息。
原因分析:(1)氣缸燃燒室內(nèi)積碳過多,容易在積碳表面形成高溫著火點;(2)點火提前角過于提前,導(dǎo)致點火引燃混合燃氣的時間早于活塞到達上止點的時間,從而在活塞壓縮沖程中壓力急劇升高導(dǎo)致爆燃的發(fā)生。同時,爆燃產(chǎn)生的壓力作用于活塞,影響活塞的沖程,導(dǎo)致爆震現(xiàn)象;(3)冷卻水溫度過高導(dǎo)致發(fā)動機機體溫度高,散熱不良,產(chǎn)生高溫而發(fā)生爆震;(4)空燃比不正確等其他情況。
現(xiàn)象:機組在切機加載過程中不能同步并機,無法帶載運行。
原因分析:(1)燃氣發(fā)電機輸出空氣開關(guān)是否閉合狀態(tài);(2)發(fā)電機出口斷路器系統(tǒng)GCB復(fù)位按鈕是否彈出,如果彈出,直接按壓,然后再進行同步并機加載。
現(xiàn)象:站控上位機系統(tǒng)出現(xiàn)燃氣發(fā)電機低油壓報警,參照Wilson PG345B3型燃氣發(fā)電機正常運行時油壓基本處于4.5 MPa左右。
原因分析:(1)機油管路滲漏導(dǎo)致機油壓力降低;(2)機油泵密封損壞或者機械損壞,導(dǎo)致機油泄漏;(3)機油壓力探頭損壞,數(shù)據(jù)傳導(dǎo)出錯。機油壓力探頭安裝在燃氣發(fā)電機機油濾芯附近,在震動環(huán)境下易損壞,可以考慮將機油壓力探頭移出本體,架設(shè)在一個相對震動不大的地方,以延長探頭的使用壽命,減少故障發(fā)生。
每日定點巡檢,重點檢查機組的各項參數(shù),上位機系統(tǒng)可設(shè)置報警值。重點檢查燃氣發(fā)電機的轉(zhuǎn)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(shù)。現(xiàn)場查看燃氣發(fā)電機冷卻風扇的運轉(zhuǎn)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?,F(xiàn)場辨聽燃氣發(fā)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。
參考Wilson廠商提供的燃氣發(fā)電機維保手冊,結(jié)合現(xiàn)場實際運營經(jīng)驗,制定并嚴格執(zhí)行合規(guī)的維保規(guī)程。維保級別一般有首保,500 h維保,1 000 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(yīng)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(diào)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(tǒng)接線松緊度以及各傳感器探頭的檢查校準。
生產(chǎn)運營過程中難免會遇到燃氣發(fā)電機意外停機現(xiàn)象,對故障問題的精準判斷直接關(guān)系到生產(chǎn)經(jīng)營活動的恢復(fù)快慢。在燃氣發(fā)電機組運行過程中,注重常見故障和其他故障的分類總結(jié)、歸類,制定一套事件應(yīng)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(jīng)過長期的意外停機事件積累,對于燃氣發(fā)電機的故障處理能力會有明顯的提升。
加強站場相關(guān)人員對燃氣發(fā)電機的掌握,逐步提高意外停機事件的應(yīng)急響應(yīng)機制和處理能力。通過崗位練兵和培訓(xùn)考核,保證專業(yè)人員對燃氣發(fā)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(fā)電機運維經(jīng)驗。
針對站場燃氣發(fā)電機的實際情況,鼓勵相關(guān)人員提升設(shè)備管理能力。由于Wilson燃氣發(fā)電機的監(jiān)測系統(tǒng)并不完善,可以增設(shè)各種傳感器探頭完善相關(guān)的監(jiān)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(fā)專用軟件用于監(jiān)測燃氣發(fā)電機其他參數(shù),比如維保參數(shù),部件使用壽命參數(shù)等,可以合理有效地加強設(shè)備的管理水平,降低故障的發(fā)生。
綜上所述,導(dǎo)致Wilson燃氣發(fā)電機運行故障有多種原因,為了減少故障問題的發(fā)生,需要加強相關(guān)人員的培訓(xùn),嚴格執(zhí)行巡檢要求和維護保養(yǎng)規(guī)程。同時,善于總結(jié)各類故障問題,加強故障診斷能力,保障燃氣發(fā)電機的安全平穩(wěn)運行。