某型燃气轮机速比阀检漏失败原因分析及防范措施

某型燃气轮机速比阀检漏失败原因分析及防范措施

来红静

中船重工龙江广瀚燃气轮机有限公司 150078

摘要：通过对天然气检漏的分析，考虑到燃气轮机停机时天然气检漏多次失败，速比阀的控制原理以及速比阀密封圈损坏的原因，异常运行调整各种工况下速比阀的工作方式，提高机组运行的安全性和经济性。

关键词：速比阀；检漏；密封圈；杂质；阀门开度

燃气轮机速比阀的气密性是某型燃气轮机安全启停的重要保证。燃气轮机控制系统具有天然气泄漏检测功能。防止燃烧室爆炸的程序。热电厂已完成该厂某型燃气轮机的油改气改造。尤其是天然气速比阀的液压缸有一个凹槽，堵塞了阀门，迫使机组运行，所以1号燃气轮机在运行过程中很少发生。它关闭并严重危及燃气轮机的安全运行。在本文中，我们将分析故障现象，找出原因，并提出对策。

1设备介绍

该燃气轮机如果使用天然气为燃料，则使用DLN1.0干式低氮燃烧室，为保证燃气轮机的安全运行，燃料系统的阀组为1个，由一个快断阀组成（VS4-4）和一个速断释放阀（VA13-18），一个速比阀（SRV），一个速比阀后释放阀（VA13-15）三个流量控制阀（GCV1、2、3）当启动燃气轮机保护，以达到燃气轮机正常运行时快速切断燃料、调节天然气压力和天然气流量控制的目的。该燃气轮机速比阀阀芯为半球形不锈钢表面，球形密封圈为碳纤维材料。使用由SpeedRatioValveFisher制造的伺服液压执行器。为保证速比阀前压力（以下简称“P1压力”）的稳定，配置了天然气调压站和预处理站，对天然气进行过滤、调节和稳定。上游管网压力为25bar。

2故障状态

天然气管网经过长期大修，现已恢复供气。燃气轮机连续停机两次后，显示“燃气轮机速比阀检漏故障报警”。高保护动作，机组不启动。

3原因分析

该燃气轮机还配备了停机阶段的天然气泄漏检测程序，当燃气轮机关闭10秒后满足泄漏测试条件时，快速断开阀（VS4-4）打开。关闭并关闭快断释放阀（VA13-18）。调速比阀后，松开阀VA13-15，开始检漏测试。如果在打开速比阀10秒后P1的压力值小于309psi（21.3bar），燃气轮机发出报警“停机泄漏检测测试失败”并关闭并锁定机组。同时，它将在打开后30秒内启动。在快断阀中，当P2压力值超过100psi（6.897bar）时，燃气轮机发出“停机检漏试验失败”报警，机组中断、锁定、启动。

两次停机（燃气轮机转速50%-frameout-检漏-检漏结束）各阶段“无检漏故障报警”和“检漏故障报警”，阀门开启率（%）与P2按压力比较(%)。条）曲线。两次停机期间P2压力控制一致，速比阀伺服执行器正常，但“有检漏故障报警”。停机后检漏时P2压力值为23bar，大于检漏故障报警设定100psi（6.897bar），燃气轮机控制系统检漏报警保护正确，调速阀为或阀体上的球面密封没有拧紧。全开和全关的机械说明是完全正确的。未发现明显异常。基本取消了速比阀，不存在伺服控制的关阀问题。维修人员拆下速比阀，发现球面开口与密封圈夹角处有两个明显的破损缺口。该角位置对应于全负荷运行时速比阀门开度的34%。某燃气轮机。开口的价值。

由于机组天然气压力控制站和前站滤网更换频繁，滤筒内发现大量锈迹杂质，维修人员拆解了速比阀。密封圈的缝隙完全磨损了。球面有黄锈痕和深黄色锈粉，密封圈压盖上残留大量锈迹等粉状杂质。从以上大修检查可以看出，速比阀密封圈损坏，停机时速比阀检漏失灵。由于速比阀球面密封圈采用碳纤维材料，耐热可达220℃，某型燃气轮机正常运行时天然气温度为8-18℃，因此不会产生高温速比阀损坏。

4预防措施

比较不同速比阀门的开度，可以看出，当速比阀门的开度为34%时，阀门的开度较小，球阀与密封面的夹角很小。速比阀开度提高到46%，阀口开度明显增大，球阀与密封面夹角明显增大。燃气轮机全负荷运行时的速比扩大阀口的能力增加了阀口的流通面积，减少了球面与密封面夹角处的空气流动。同时，天然气的杂质不易积聚在速比阀的球面上。

由于5号机组外轴封齿在运行时与挡油板间隙较大，难以彻底解决润滑油含油量过大的问题，但已加强分析，暂时作为对策，可以有效控制汽轮机润滑油的含水量。超出标准，保证汽轮机和机组的安全运行。为彻底消除这种安全隐患，利用停机时机，在轴封漏汽的油块及底部加装蒸汽截流装置（气封环），调整压力缸轴承的油块间隙，以及需要修理的高中压轴承。同时检查优化轴封系统，检查清洗高压、中压轴封的进汽过滤器，防止堵塞。借机调试停机，排空主油箱油，彻底检查主油箱油冷却器，主油箱加油水分析仪，接油等过滤装置流量大，脱水效果强，彻底杜绝主机润滑油水分过多造成的安全隐患。

根据上述速比阀控制的计算原理，燃气轮机满负荷并网时为常数，速比阀后的压力控制参考值始终为固定值。只需降低速比阀前P1的压力值（即降低天然气），即可增大速比阀的开度。因此，调压站出口处的天然气压力从25巴降低到22.6巴。机组成功重启并满负荷并网后，速比阀可在46%安全运行。通过调整天然气调压站出口压力，增大速比阀的开度，改善了速比阀的工作条件。停机过程中未显示速比阀检漏故障报警。启动过程中P2高压保护动作未点燃前异常现象中断。

如果在天然气压力控制站和站前过滤器运行中发现杂质较多，应缩短过滤器运行时间，增加过滤器更换频率，延长运行值。比例阀以大开度运行，有助于比例阀安全运行。

调大速比阀开度后，安排机组停机后对燃烧室主、副喷嘴进行检查，确保天然气杂质不损坏燃气轮机燃烧室设备。检查结果，燃油管路初步通畅，6个喷嘴无堵塞和吹蚀，压缩空气检查清洁，无明显缺陷。油孔无腐蚀、磨损、堵塞，旋流器各倒角正常。二次喷油嘴的二次燃油管路和三次（切换）燃油管路均通畅、疏通、吹扫，压缩空气检查清扫，无明显缺陷。加油孔无刺破、堵塞现象，旋风倒角正常。

Prestation的天然气滤芯上大约有10根强力磁棒排列成一圈，用于吸附未经过过滤器过滤的铁锈等细粉杂质。该措施效果明显，用量明显减少。去除天然气杂质，提高速比。加强天然气管道维护。及时进行管道更换后的维修工作，缩短天然气维修时间和空管时间，维修完成后及时进行充氮工作，减少管道腐蚀增加。

5结论

通过采取上述预防措施，燃气轮机满载时速比阀的相关运行参数会发生变化，速比阀在小开度运行时容易损坏密封圈。有效解决了问题.，提高机组运行的安全性和可靠性。希望以上分析和建议对同类燃气轮机的经营者及相关专业人士有所帮助。

参考文献

[1]张卫.速比阀密封圈泄漏原因分析及防范措施[J].中国设备工程，2019，10（上）.

[2]张云龙.论压缩天然气加气站事故隐患及防范[J].当代化工研究，2017（08）：8-9.

[3]廖连彬，刘国庆.CNG加气站天然气泄漏分析及防范浅析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（12）：130-131.