王佰仟

（北京京能未來燃?xì)鉄犭娪邢薰?，北?102209）

9E聯(lián)合循環(huán)機(jī)組盤車系統(tǒng)優(yōu)化及操作事項(xiàng)

王佰仟

（北京京能未來燃?xì)鉄犭娪邢薰?，北?102209）

燃?xì)廨啓C(jī)在停機(jī)之后要保持于盤車方式，時(shí)間為24h，該階段被稱作“冷卻盤車”，用于保證燃?xì)廨啓C(jī)的均勻冷卻，并可以防止缸體變形和轉(zhuǎn)子的彎曲。經(jīng)過24h連續(xù)盤車后，燃?xì)廨啓C(jī)隨時(shí)在盤車狀態(tài)下重新啟動(dòng)。在“冷卻盤車”已完成后，燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)入“間歇盤車”運(yùn)行模式，該模式中轉(zhuǎn)子每6h簡(jiǎn)短地轉(zhuǎn)動(dòng)一次以檢查軸是否能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

盤車；冷卻盤車；間歇盤車

某廠機(jī)組配置為：燃機(jī)是西門子SGT5-2000E，燃機(jī)盤車裝置為液壓驅(qū)動(dòng)盤車裝置，油源為燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)供油；重型燃?xì)廨啓C(jī)的氣缸和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)較為厚重，使得停機(jī)后的冷卻需要很長(zhǎng)的時(shí)間。在冷卻過程中，由于氣缸中熱氣上升和冷氣下降，形成氣缸中上部溫度高而下部溫度低的情況。如果轉(zhuǎn)子在機(jī)組停機(jī)后的冷卻過程中始終靜止不動(dòng)，那么轉(zhuǎn)子就會(huì)由于其上部與下部的溫度不同，造成上部與下部熱膨脹不均勻而產(chǎn)生彎曲變形。到機(jī)組完全冷卻后，按理該變形隨著溫度的均勻能自行消除。但有的機(jī)組由于冷卻時(shí)間長(zhǎng)，致使變形時(shí)間長(zhǎng)，以及結(jié)構(gòu)上的因素而造成永久變形。這樣，機(jī)組若再啟動(dòng)運(yùn)行將產(chǎn)生很大的振動(dòng)。對(duì)于無殘留變形的機(jī)組來說，若停機(jī)后不久，機(jī)組還未完全冷卻就重新啟動(dòng)（即所謂的熱態(tài)啟動(dòng)）,則將因轉(zhuǎn)子暫時(shí)的彎曲變形而產(chǎn)生很大的振動(dòng)。這不僅嚴(yán)重地威脅著機(jī)組的安全運(yùn)行，也將降低機(jī)組的使用壽命。為了消除這種情況，可在機(jī)組停機(jī)后轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)組的轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子始終處于穩(wěn)定均勻的狀態(tài)下冷卻，這就是盤車。此外，也可以按照要求，在停機(jī)后的檢查和檢修工作中，使用盤車裝置來轉(zhuǎn)動(dòng)主機(jī)轉(zhuǎn)子。

1 燃機(jī)盤車原理

盤車裝置位于壓氣機(jī)端軸承端，液壓馬達(dá)連接一個(gè)齒輪，這個(gè)齒輪與搖臂自由端的驅(qū)動(dòng)齒輪保持穩(wěn)定嚙合，一個(gè)液壓缸能夠推動(dòng)搖臂即驅(qū)動(dòng)齒輪與同時(shí)連接發(fā)電機(jī)和燃機(jī)的中間軸上的齒輪圈嚙合，而彈簧可以使搖臂脫離嚙合并復(fù)位。液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速由2個(gè)轉(zhuǎn)速探頭測(cè)得，用以確保液壓缸和齒輪圈的轉(zhuǎn)速良好匹配。嚙合電磁閥開啟后，頂軸油進(jìn)入液壓缸驅(qū)動(dòng)搖臂向內(nèi)，使搖臂自由端的驅(qū)動(dòng)齒輪與齒輪圈嚙合。搖臂的嚙合速度可以通過前

述電磁閥下游的限流閥調(diào)節(jié)。液壓馬達(dá)由關(guān)斷電磁閥和流量控制閥控制供油。液壓馬達(dá)可以通過調(diào)節(jié)流量控制閥的開度實(shí)現(xiàn)在0轉(zhuǎn)速至盤車轉(zhuǎn)速間變化，對(duì)該閥的2個(gè)機(jī)械閥位限位進(jìn)行設(shè)定，就能設(shè)置相應(yīng)的預(yù)設(shè)盤車轉(zhuǎn)速。流量控制閥包含2個(gè)控制液壓油流量的電磁閥，通過調(diào)整油流量實(shí)現(xiàn)盤車轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。燃機(jī)盤車有2種投入方式，分別稱作“靜態(tài)嚙合方式”與“動(dòng)態(tài)嚙合方式”。靜態(tài)嚙合方式是指，在燃機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，液壓馬達(dá)關(guān)斷電磁閥在關(guān)閉狀態(tài)，2個(gè)嚙合電磁閥先行開啟，推動(dòng)搖臂與中間軸齒輪圈嚙合。此時(shí)關(guān)斷電磁閥將開啟，同時(shí)流量控制閥逐漸開啟到預(yù)設(shè)閥位，燃機(jī)進(jìn)入盤車狀態(tài)。動(dòng)態(tài)嚙合方式是指，在燃機(jī)轉(zhuǎn)子惰走過程中，如果其轉(zhuǎn)速降至盤車預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速以下或低于盤車馬達(dá)轉(zhuǎn)速而無法直接嚙合時(shí)，流量控制閥將會(huì)跟隨燃機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速同步調(diào)整液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速。當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與馬達(dá)轉(zhuǎn)速同步時(shí)，2個(gè)嚙合電磁閥開啟，將搖臂推動(dòng)到與中間軸齒輪圈嚙合位置，然后流量控制閥將逐漸開啟到預(yù)設(shè)閥位，燃機(jī)進(jìn)入正常盤車狀態(tài)［1］。

2 燃機(jī)間歇盤車操作流程

停機(jī)后的盤車分為連續(xù)盤車和間歇盤車2種。

2.1 連續(xù)盤車

即機(jī)組停機(jī)后，由盤車電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主機(jī)轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)盤車24h，以達(dá)到均勻冷卻的目的。某廠停機(jī)后的盤車裝置能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯程序自動(dòng)控制在當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至3Hz（180r/min），冷卻盤車運(yùn)行激活，SGC BHS TURN SYS檢測(cè)燃機(jī)轉(zhuǎn)速＞0.5Hz（30r/min），盤車電磁切斷閥打開，液壓馬達(dá)流量調(diào)節(jié)閥通電動(dòng)作，并調(diào)節(jié)流量到較大控制值；當(dāng)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與燃機(jī)轉(zhuǎn)速匹配，2個(gè)電磁嚙合閥打開，液壓馬達(dá)流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)燃機(jī)轉(zhuǎn)速在120r/min左右運(yùn)行。

2.2 間歇盤車

即機(jī)組停機(jī)后，間隔一定的時(shí)間，某廠6h使主機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一定的轉(zhuǎn)速后停止。某廠的燃機(jī)盤車投運(yùn)以來均采用操作員手動(dòng)控制6h盤車一次；本次機(jī)組檢修時(shí)，增加了間歇盤車控制邏輯；需要操作員確認(rèn)24h冷卻盤車結(jié)束，具備間歇盤車條件；執(zhí)行潤(rùn)滑油子組停順控，潤(rùn)滑油子組順控執(zhí)行至STEP57，有一個(gè)等待時(shí)間22h，需要操作員確認(rèn)手動(dòng)跳步，接下來燃機(jī)潤(rùn)滑油子組順控繼續(xù)執(zhí)行，停留在STEP62；開始進(jìn)行6h計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后開始執(zhí)行燃機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)子組控制及燃機(jī)盤車子組順控，盤動(dòng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速在20～30rpm，執(zhí)行燃機(jī)盤車子組停順控，盤車停順控執(zhí)行完畢后，繼續(xù)執(zhí)行燃機(jī)潤(rùn)滑油子組停順控至STEP57步序時(shí)，重復(fù)以上操作。

以上為本次機(jī)組檢修期間新增加的燃機(jī)間歇盤車操作流程［2］，此次邏輯的增加不夠完善，實(shí)際上每一次間歇盤車時(shí)需要人為手動(dòng)參與，沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)間歇盤車；邏輯上應(yīng)該可以進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)現(xiàn)不需要人為干預(yù)自動(dòng)進(jìn)行間歇盤車，有待于進(jìn)一步優(yōu)化。需要注意的是，當(dāng)需要進(jìn)行檢修工作時(shí)，停運(yùn)燃機(jī)間歇盤車順控時(shí)，只需要將燃機(jī)潤(rùn)滑油子組順控退出。

3 操作注意事項(xiàng)

燃機(jī)冷拖清吹，水洗后的盤車投入：①燃機(jī)通過SFC控制系統(tǒng)進(jìn)行冷拖清吹順控時(shí)，當(dāng)冷拖清吹順控結(jié)束后，燃機(jī)轉(zhuǎn)速下降至3Hz時(shí)，燃機(jī)盤車子組順控有投入允許，這時(shí)需要人為手動(dòng)投入，程控中沒有自動(dòng)投入盤車邏輯；②燃機(jī)啟動(dòng)過程中的冷拖清吹結(jié)束后，執(zhí)行啟動(dòng)點(diǎn)火順控程序，不需要進(jìn)行盤車順控程序；③燃機(jī)通過SFC控制系統(tǒng)進(jìn)行水洗順控結(jié)束后，同樣需要手動(dòng)投入燃機(jī)盤車子組順控程序；④燃機(jī)通過SFC控制系統(tǒng)進(jìn)行冷拖清吹，水洗或者是燃機(jī)啟動(dòng)順控中的冷拖清吹；SFC控制系統(tǒng)啟動(dòng)失敗時(shí)，燃機(jī)轉(zhuǎn)速降至盤車轉(zhuǎn)速時(shí)需要人為手動(dòng)投入盤車。以上需要注意的事項(xiàng)如下［3］。

①當(dāng)需要人為手動(dòng)投入盤車時(shí)，操作員要監(jiān)視燃機(jī)轉(zhuǎn)速情況，盤車子組順控有投入允許時(shí)立刻投入，保證盤車在燃機(jī)轉(zhuǎn)速下降至130rpm左右時(shí)正常投入；若在130rpm時(shí)盤車投入失敗，只能等到燃機(jī)轉(zhuǎn)速降至0rpm時(shí)再投入盤車，這樣會(huì)增加聯(lián)合循環(huán)機(jī)組啟動(dòng)等待時(shí)間。所以，機(jī)組啟動(dòng)過程中若出現(xiàn)啟動(dòng)失敗情況時(shí)，需要人為監(jiān)視燃機(jī)轉(zhuǎn)速，手動(dòng)及時(shí)投入盤車。

②通過曲線對(duì)比分析，燃機(jī)盤車齒輪由0rpm充至盤車轉(zhuǎn)速130rpm時(shí)，時(shí)間約為60s；燃機(jī)轉(zhuǎn)速由160rpm左右降至130rpm時(shí)需要60s。所以，燃機(jī)轉(zhuǎn)速在160～180rpm時(shí)投入盤車順控，應(yīng)該都能夠在燃機(jī)轉(zhuǎn)速130rpm時(shí)將盤車正常投入。

③當(dāng)燃機(jī)轉(zhuǎn)速在下降過程中盤車投入失敗，只能等燃機(jī)轉(zhuǎn)速降至0rpm后，才能允許重新投入盤車，燃機(jī)轉(zhuǎn)速到0rpm的時(shí)間一般為0.5h左右。在冬季溫差較大時(shí)，燃機(jī)轉(zhuǎn)速可能不能到0rpm，一直保持在3rpm以上時(shí)，燃機(jī)盤車一直沒有投入允許條件，需要采取強(qiáng)制性措施。一方面，可以將燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)入口擋板暫時(shí)關(guān)閉，使燃機(jī)盤車具備投入條件，再將燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)入口擋板重新打開，恢復(fù)系統(tǒng)到盤車運(yùn)行的正常狀態(tài)；另一方面，可以聯(lián)系熱控人員和機(jī)務(wù)人員，確認(rèn)燃機(jī)盤車當(dāng)時(shí)狀態(tài)可以投入盤車，通過熱控干預(yù)使燃機(jī)盤車具備順控投入條件。

④燃機(jī)盤車投入時(shí)，需要有人就地確認(rèn)盤車齒輪嚙合到位，保證盤車系統(tǒng)正常運(yùn)行，盤車裝置本身無異常聲響；燃機(jī)本體透平段運(yùn)行聲音正常，無異常摩擦聲音。

⑤正常停機(jī)后連續(xù)盤車48h后，方可停用盤車，以防止下次啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦和不平衡。

⑥若是緊急停機(jī)，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)動(dòng)部分是否受到損傷，在停機(jī)后不能盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，維持潤(rùn)滑油泵運(yùn)行。如果引起停機(jī)的故障能盡快解決，或是檢查沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)部分受到損傷，可以啟動(dòng)盤車。

⑦若燃機(jī)緊急停機(jī)20min以內(nèi)啟動(dòng)，燃機(jī)可以直接啟動(dòng)，使用正常的啟動(dòng)程序。

⑧若燃機(jī)緊急停機(jī)后20min～48h啟動(dòng)，燃機(jī)必須盤車1～2h。

⑨如果機(jī)組緊急停機(jī)后一直沒有盤車，那么燃機(jī)必須停用48h，啟動(dòng)時(shí)才不會(huì)有軸彎曲的危險(xiǎn)。因?yàn)槿紮C(jī)在較長(zhǎng)時(shí)間的靜置下，燃機(jī)大軸可在重力的作用下，恢復(fù)因燃機(jī)轉(zhuǎn)子熱不平衡而導(dǎo)致的大軸向上翹曲的情況?；謴?fù)轉(zhuǎn)子的中心平衡對(duì)稱，防止啟動(dòng)的失敗或啟動(dòng)過程中的振動(dòng)偏高。

⑩若燃機(jī)在停機(jī)后沒有盤車，再次啟動(dòng)后當(dāng)機(jī)組達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前，運(yùn)行人員要定時(shí)檢查振動(dòng)情況。如果振動(dòng)超過25.4mm/s，機(jī)組應(yīng)停機(jī)，在第2次啟動(dòng)之前軸要至少轉(zhuǎn)動(dòng)1h。如果燃機(jī)在盤車過程中有卡澀現(xiàn)象，燃機(jī)應(yīng)停機(jī)并維持停用狀態(tài)至少30h，或直到轉(zhuǎn)子能轉(zhuǎn)動(dòng)自如。

4 結(jié)語

①燃機(jī)間歇盤車邏輯應(yīng)設(shè)計(jì)成獨(dú)立的控制模塊，這種修改不利于人們對(duì)于間歇盤車邏輯的查看，且有檢修工作時(shí)不利于安全措施的執(zhí)行，容易出現(xiàn)措施不全面問題。由此可以看出，此邏輯還有進(jìn)一步優(yōu)化的必要。

②在冷拖清吹和水洗及啟動(dòng)時(shí)清吹啟動(dòng)失敗時(shí)，在到達(dá)盤車轉(zhuǎn)速時(shí)，盤車不會(huì)自動(dòng)投入，若實(shí)現(xiàn)自動(dòng)邏輯控制，需增加邏輯組態(tài)；若想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投入需要考慮到能否實(shí)現(xiàn)盤車齒輪與燃機(jī)轉(zhuǎn)子在盤車轉(zhuǎn)速以下的任意轉(zhuǎn)速下能夠允許嚙合，需要咨詢技術(shù)人員許可的情況下方能夠?qū)崿F(xiàn)；在控制邏輯上能夠?qū)崿F(xiàn)，但在機(jī)械嚙合方面很難控制，技術(shù)要求更高，特別是這種通過液壓油來控制轉(zhuǎn)速的馬達(dá)裝置，能否在調(diào)速方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

③燃機(jī)的間歇盤車出于檢修工作時(shí)的安全考慮，應(yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)子組控制模塊，有利于運(yùn)行人員直觀的監(jiān)視，執(zhí)行檢修措施；在學(xué)習(xí)檢查邏輯時(shí)，也能夠準(zhǔn)確、快速地找出邏輯控制方式。

［1］北京京能未來燃?xì)鉄犭娪邢薰?V94.2燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組運(yùn)行規(guī)程［EB/OL］.（2014-07-07）［2016-09-06］. http∶//www.doc88.com/p-2921001631561.html.

［2］北京京能未來燃?xì)鉄犭娪邢薰?燃機(jī)規(guī)程［EB/OL］.（2014-11-01）［2016-09-06］.http∶//wenku.baidu.com/view/ 2d35240bf12d2af90242e6d4.html.

［3］焦樹建.燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

Barring System Optimization and Operation Procedures of 9E Combined Cycle Unit

Wang Baiqian
（Beijing Jingneng Future Gas Power Co.Ltd，Beijing 102209）

The gas turbine to keep on turning in the stop after the time of 24 hours,this stage is called"cooling turn?ing",to ensure uniform cooling of gas turbine,and can prevent the bending deformation of the cylinder and the rotor. After 24 hours of continuous turning,gas turbine always restart in turning state.In the"cooling turning"has been completed,the gas turbine into"intermittent turning"mode,in this mode,the rotor is briefly rotated every 6 hours to check whether the shaft can rotate freely.

barring；cooling turning；intermittent turning

TM611.3

A

1003-5168（2016）10-0084-03

2016-09-17

王佰仟（1982-），男，碩士，初級(jí)工程師，發(fā)電部值長(zhǎng)，研究方向：燃?xì)怆姀S集控運(yùn)行。