燃气轮机组系统调试.docx

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燃气轮机组系统调试

燃气机组验收性能调试大纲

1.总则

燃气轮机机组试验与性能考核依据国际通行标准2314，美国标准和索拉标准1972；同时结合轮南二期工程燃机引进技术合同和本工程的有关技术资料以及美国索拉（）公司提供试验规范进行编制。

为了安全和试验数据的有效性，必须遵循下述试验调试大纲。

1.1余热锅炉部分试验与性能考核，依照047－95《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》第十章有关规定进行，同时结合甲乙双方技术合同要求进行测试验收。

2.验收项目

2.1燃机部分验收按以下标准进行

1）启动实验

a）预润滑实验

b）泄漏实验

c）点火实验

d）升速实验

e）自动、手动并网实验

f）重复启动4次

2）机组状况考核

a）振动

b）温度

c）压力

d）加减载实验

e）电压调节实验

f）超载实验

g）滑油消耗量测定

3）停机、紧急停机实验

4）带负荷能力实验

5）负荷突升、突降实验

6）甩负荷实验

7）环保性能测试

8）热效率测试

发动机部分

1.性能测试

1.1启动程序及安全检查如果发动机运用新合同撬座和控制台进行试验，那么在启动发动机之前，必须通过模拟完成启动顺序和安全设备的正确功能。

新的设备试验撬和控制台必须遵从发动机控制系统规范，并且应定期测试。

1.2预润滑检查检查预润滑操作。

检查流经轴承的滑油及每个轴承滑油供给点流速和压力。

1.3检查各机械部件的完整性。

1.4冷起动在利用每种燃料时，必须对发动机进行至少一次的成功冷起动（指发动机在最近三个小时内没有运行过）。

1.5点火及加速从启动一直到额定速度的过程中，应有相应的点火和平稳加速过程。

1.6滑油泄漏各滑油密封点接头管线部位无泄漏，排气道不应该有油烟（否则可能内油腔密封不严）。

1.7外部空气的泄漏除一号轴承排气口外，在任何一个法兰区域内距泄漏源八英寸及以外不应感觉到有空气泄漏。

1.8滑油箱通风口压力减压力不能超过（报警值：

8.5216㎜H2O;停车值:

10254㎜H2O）。

1.9润滑油温度限制

1.9.1运行中各阶段所对应的温度下列是各种运行工况下所要求的润滑油温度:

允许启动的最低供油温度:

52℉（11.1℃）C32#油62℉（16.7℃）C46#油

连续运行的最低供油温度:

110℉（43.3℃）C32#油125℉（51.7℃）C46#油

起动脱扣后30分钟，供油系统所提供的油温低于连续运行油温要求时，系统将发出油温低警报。

引起停机的最高供油温度:

165℉（74℃）C31#油180℉（51.7℃）C46#油

冷油器必须满足在110℉（43.3℃）的环境温度下，对于C32#或C46#油，供油系统油温最高不超过150℉（65.5℃）。

在环境温度低于100℉（37.7℃）时，对于C32#或C46#油，冷油器应能使之保持的最低温度分别为:

125℉（51.6℃）和110℉（43.3℃）。

C32#及C46#油在160℉（71.1℃）以上工作会加速其油质恶化，索拉机组采用160℉（71.1℃）作为这两种粘度油的报警值。

1.9.2#2﹑#3轴承通常漏油温度必须监控#2﹑#3轴承的漏油温度。

漏油温度对于衡量密闭空气泄漏到油沉淀池的量及对于衡量轴承供油温度有一定作用，这须在距接口不超过50英寸的地方装设一专用的温度传感器，以提供准确读数。

温度计失灵时，系统发出报警，若此温度超标则应立即停机。

漏油的最大许可温度为不超过轴承进口油温125℉（51.7℃）。

1.9.3推力轴承温度在运行中对燃气轮机推力轴承温度的监测必须使用该机组自带的测量设备（耐热电阻测温传感器—，32℉（0℃）时阻值=100±0.2、温度系数=0.00214Ω/Ω℉）。

测温传感器失灵或测定温度超出如下规定时，必须停机：

启动阶段（润滑油温低于4.4.1所给出的连续运行时供油温度）

●推力轴承最大许可温度为250℉（121℃）

●禁止使用推力轴承温度与转动轴承润滑油进口温度之差ΔT作为控制指标

稳定运行阶段（润滑油温在4.4.1所给出的最高与最低之间）

●推力轴承最大许可温度为250℉（121℃）

●推力轴承温度超出润滑油进口温度的最大许可值为100℉（37.7℃）

1.10滑油压力限制在预润滑过程中，停机值最小为8，最大为18。

连续运行时，当大于65%时，报警值高于低值停机点2。

后润滑过程中，报警值最小为8，最大为18。

1.11第三级涡轮进口温度如果12支单点热电偶读数低于计算平均T5控制温度200℉（93.3℃）以上时，将引起报警；如果三支或更多的热电偶读数低于计算平均T5控制温度值超过200℉（93.3℃）连续20S，气轮机将停机。

1.12在排气放空阀关闭时的稳态操作过程中，排气温度（T7）个别读数与平均读数之间的偏差不应超过+200℉（111.1℃）。

1.13在发动机完成试验后，用内窥镜检查叶片是否有损伤。

压气机

·通过入口套筒对进口导向叶片及第一级压气机转子叶片的主刃进行外观检查。

·通过一级定子内窥镜检验孔对一级压气机动叶的后缘及二级压气机动叶的主刃进行管道镜检验。

对于旋转压气机，应检查各级所有的叶

·通过三级定子内窥镜检验孔对三级压气机动叶的后缘及四级压气机动叶的主刃进行管道镜检验。

对于旋转压气机，应检查各级所有的叶片。

·通过七级定子内窥镜检验孔对七级压气机动叶的后缘及八级压气机动叶的主刃进行管道镜检验。

对于旋转压气机，应检查各级所有的叶片。

·通过十二级定子内窥镜检验孔对十二级压气机动叶的后缘及十三级压气机动叶的主刃进行管道镜检验。

对于旋转压气机，应检查各级所有的叶片。

透平

·通过第二级喷嘴对一级燃气轮机动叶的出刃和第二级动叶片的前缘进行内窥镜检查。

对旋转转子，应检查所有叶片。

·通过T5热电偶孔对第二级燃气轮机动叶的出刃和第三级动叶片的前缘进行内窥镜检查。

对旋转转子，应检查所有叶片。

1.14减速齿轮箱试验减速齿轮箱装置带负荷运行的验收试验，应该遵照机组梯级负荷试验及撬体辅助设备说明规范。

在本试验过程中应注意，振动和滑油均在正常或允许范围以内。

1.15机组系统试验

机组的电气、燃料、润滑、空气及启动系统应在性能验收和可靠性必须规定的范围内进行试验。

试验应采取系统运行和信号模拟两种方式进行。

●所有报警和停车试验严重影响系统的或影响机组自身寿命的，就必须在控制盘上做静态试验。

●所有在稳态或暂态过程中产生的停车状态都应输送一个信号给发电机出口断路器，以断开发电机负荷或发电机逆功现象。

2、机组滑油性能考核

1）滑油消耗量测定：

（具体步骤如下）

a）测试前对机组进行一次正常开机程序。

b）保证对各个滞油部位充满滑油。

c）在滑油泵运转过程当中，对油管线各个密封部位进行一次全面检查。

d）发现漏点及时处理、补救，对一些易发生漏油部位（活接头、法兰面）进行一次热紧。

e）待上述工作完成后对系统进行正常停机（）。

f）燃机机组充分冷却后，对滑油箱油位进行测量，为保证测量正确，要求用分度准确的直尺进行测量（取几次测量数据，求取平均数值）。

g）对机组进行正常开机（满负荷运行），运行时间以24小时为计量周期。

h）正常冷却停车（）。

i）燃机充分冷却后，油温到开机前油温，用分度比较精细准确的直尺进行油位测量。

数据处理

次数

数值

第一次

第二次

第三次

第四次

第五次

平均值

数值（初）

数值（末）

计算：

滑油耗量＝

油箱油位：

7.557或50.72

总时间：

燃机由滑油泵开启到滑油泵停运时间。

2）滑油报警测试

a）油箱正常油位（900，17.75）或（451）。

b）滑油箱油位为15.5（394）时,系统将发出油箱油位低报警。

c）滑油箱油位为13.5（343）时,系统将发出油箱油位过低停车报警。

d）滑油箱压力为2162O时，系统将发出油箱压力高报警信号。

e）滑油箱压力为10.0″（254）H2O时，系统将发出油箱压力过高停车报警信号。

f）发动和转速为0－25%时，滑油压力为8（55）时，系统将发出停车（）报警。

g）发动机转速为25－65%时，滑油压力为8－14（55－97）时，系统将发出停车（）报警。

h）发动机和转速为65－85%时，滑油压力为14－26（97-250）时，系统将发出停车（）报警信号。

i）发动机转速为85－100%时，滑油压力26（250）时，系统将发出（）停车报警信号。

j）发动机转速为0－30%时，滑油压力为25。

k）发动机转速为30－100%时，滑油压力为45（311）时，系统将发出滑油压力高报警信号。

l）发动机转速为65－85%时，滑油压力为16－28（110－193）时，系统将发出滑油压力低报警。

m）发动机转速为85－100%时，滑油压力为28时，系统将发出滑油压力低报警。

n）发动机转速在为85－100%时，滑油正常压力为35（242）

3）滑油温度报警及设定值

a）滑油开机前温度为75℉（21℃）。

b）滑油温度为160℉（71.1℃）时发出温度高报警。

c）油温度为165℉（73.8℃）时发出停车（）报警信号。

4）滑油温度测试

a）滑油在不同负荷状态下温度测定。

b）负荷从零开始。

c）记录各状态点润滑油温度，力求读数准确无误。

d）负荷每次以1000递增。

e）每种负荷应维持10－20分钟。

润滑油温度测试表格

燃机负荷

滑油压力

润滑油温度

f）绘制滑油温度变化曲线图：

滑油温度

0

燃机负荷

5）机组环保性能测试

燃机启动点火成功后，并网发电。

a）将燃机负荷升至满负荷状态，且保持在稳定状态。

b）以12小时为计算周期。

c）由专门环保单位人员进行测试，负责取样化验。

d）锅炉处于停炉状态（即挡板在锅炉入口位置）。

e）考虑天然气组分有变化的情况，对排气组分进行多次采样分析。

至少保证一次。

f）主要测试项目（、）一氧化碳、氮氧化物的含量。

g）对两次测量结果进行取平均值计算，计算标准为单位时间体积排放量、或单位时间的质量排放量。

如与环保规范违背，以环保部门计量为准。

h）噪音指数应由环保部门按试验要求进行测试。

i）噪音指数按要求为80。

j）噪音测量应该在燃机箱体周围不同部位、不同角度。

k）将测试数据与环保数据进行比较（以索拉公司提供数据，结合本国规范及国际通行规范进行确认）。

计量数据表

项目

一氧化碳含量（）

氮氧化物含量（）

第一次

第二次

平均值

噪音指数测量值

第一点

第二点

第三点

第四点

平均值

6）启动系统测试

a）对机组天然气系统阀门进行泄漏检测（隔离排除法时进行判断）。

b）启动直流油泵，检查直流油泵压力是否达到6（指发动机系统在运行过程突发停车，直流油泵能迅速起动，对轴承进行润滑及冷却），否则将发生直流油泵故障报警。

c）启动启机开关，交流油泵开始润滑，检查滑油泵无异常声音振动。

检查箱体通风开始工作。

d）启动交流油泵给齿轮箱及发动机轴承预润滑10秒，第5秒时滑油压力最小为8，最大为25。

起动马达开启，30秒内发动机转速从0－15%，如达不到则启动失败（由秒表进行时间测量），此时可调导叶应在进风量最小位置，放气阀应在打开位置。

e）清吹10分钟后，燃气阀开启点火，发动机开始加速，10秒钟点火检测到T5＞204℃（400℉）则点火成功，否则点火失败。

f）点火成功后，主燃料阀开大，在发动机转速达到65%时启动电机脱（主要检测启动马达是否在该转速下顺利脱开），记录脱开时间。

g）发动机转速达到65%时交流油泵停止工作，主滑油齿轮泵开始工作，记录交流油泵停止时间。

h）当发动机转速到达80%转速）时，可观察可调导叶开始打开，放气阀开始关闭。

i）当发动机转速到83%时，观察防喘阀应该在全关闭状态。

j）当发动机转速到达90%时，10秒钟开始准备加载。

k）当发动机转速到达100%时，达到同步速度。

l）全出线断路器，负荷在50－100%时开始由T5控制负荷测试满负荷T5温度，由T5探头测出，与索拉提供数据进行比较，T5最大为（703℃）1297℉，同时测出T7温度与索拉提供数据比较，T7平均最大为887℉（475℃）。

数据表

项目

T5温度

T7温度

实测值

索拉提供值

703℃（1297℉）

475℃（887℉）

为保证测量数据合理准确以30分钟为测量周期，每15分钟测一次T5和T7温度。

7）发动机振动试验测试（9个点）

a）在发动机并网发电后，将负荷置于500。

b）每次负荷以1000递增。

c）每个测试点加负荷稳定时间为20分钟。

d）各测试点读数时间应不高于60S（秒）。

e）9个测试点分别为发电机前后端测速度，齿轮箱加速度，及1#、2#、3#轴承径向位移和轴承轴向位移。

f）测试数据与索拉提供进行比较，是否合索拉技术要求范围。

如测试过程各测试点振动位超过没定值，将发生振动高报警停车信号。

动数据测量表

实测

数据

发电机

前端

发电机后端

齿轮箱

加速度

1#轴承轴向

1#轴承

径向

2#轴承轴向

2#轴承

径向

3#轴承轴向

3#轴承

径向

数据

偏差率

注：

偏差率＝

偏差率过大的测试点应由供货方、建设方、设计院共同进行探讨，得出合理解释，并提出相应解决办法。

8）发动机带负荷能力测试

目的是测量发动机长时间带负荷能力

a）将人机组负荷升至20%，时间为1小时，进行检查，无异常情况加负荷至50%，时间为1小时，检查无异常情况，加负荷至80%，时间1小时，检查无异常情况，加负荷至100%，试验72小时。

b）检查包括机组滑油系统，振动测试部件，机械部件无异常情况。

9）负荷突升突降及甩负荷试验

a）起机并网。

b）待测机组带一些不重要负荷（一级甩负荷）并网运行与其它机组分段运行。

c）把负荷限定在50%－60%。

d）断开发动机出口断路器。

e）观察机组负荷变化情况，转速电压频率变化幅度。

f）重新启机并网。

10）发动机超载（T5最大值）试验

目的是测量发动机高出额定负荷性能曲线能力

a）将发动机负荷升至额定负载

b）给机组缓慢加负荷，注意观察、T1、T5的变化，在达到T5设定值时，停止加载，记录下此时发动机的功率。

c）如条件许可，可反复做3次，至少保证1次。

注：

本项测试有一定危险性，必须经公司，项目组、设计院、电力公司、监理一致同意认可，方能实施。

11）发动机组整机热效率测定（按照发动机性能曲线进行试验）

a）以24小时为时间计量周期，每12小时测量一次天然气组份含量，（具体由石化厂油气化验室进行取样并化验，至少两次）。

b）由现场测试出天然气进气口温度，并做下相应记录。

c）由天然气入口流量计读出24小时内，燃机的流量计数，并进行单位换算，换算为单位为3/小时。

d）天然气计量应该是发动机运行平衡后的一段24小时。

以消除启机及低负荷时燃料损耗。

e）从发电机出线柜上读出发出的发电机功率为计量中的实测值。

f）根据燃气组份确定出燃气低热值3或3（查该温度压力下燃气低热值L、15℃时燃气显热J、及进入热源的燃料在15℃时燃气显热k）。

g）计算总消耗燃料量，在该温度测量下的总发热量Q（）。

Q（）×（）

h）整机热效率：

η=P（）/100（）

J）与索拉公司提供数据进行比较。

K）如误差过大，则应对数据进行校正，具体校正方式按照索拉提供校正方式或方法进行校正。

13）实验的组织措施

13.1此次电站的性能考核要对各个设备进行单体及综合性的试验，它涉及多个专业和多个方面，因此在实验中必须协调统一步调，人员安排要合理，调动要灵活，具体安排如下：

a）建立考核总指挥部，由项目安排，负责整个工作的组织安排。

b）建立考核协调小组，由项目组组长担任组长，负责整个小组的工作。

c）建立中方与外方联络小组，由设计院、翻译小组、及项目组部分人员组成。

d）项目组负责与电调联系负荷的转让及调整。

e）电气、机械考核小组由施工单位人员组成。

f）安全消防小组由电力公司安全科及塔西南消防支队人员组成。

g）每一项实验都应与联络小组及外方技术人员进行协调，取得一致认可。

h）实验数据应认真填写，不能弄虚作假。

i）考核结果要经过双方认可并签字，作为书面材料保存。

13.2实验基本程序

a）每一项实验开工之前必须进行彻底检查。

b）采用排除法消除影响实验的各个方面因素。

c）发现问题及时解决，不能有怠工问题发生。

d）实验程序由部分到整体系统，逐步进行。

e）切实按照验收指挥部统一指挥进行落实。

f）实验完后及时整理数据，填写好考核表格。

14实验所须仪器仪表材料清单

a）A、秒表4块

b）标准温度计0-100℃4只

c）相对湿度计0-100%2只

d）标准数字万用表2块

e）气压计27-321只

f）噪音检测计（由环保部门提供）

g）直角坐标纸若干（由建设方提供）