美国Solar金牛70燃机运行掉负荷分析

发表时间:2016/6/14   来源:《电气试验》2016年6期   作者:王振海
[导读] 机组运行半年后,由于燃气供气方式放生了转变,燃气组分也发生了变化,含烃含水,组分中硫化氢超标,对燃机精细调节阀的开度造成了很大的影响,致使所有燃气机组运行不同时间后,造成了掉负荷现象,以至出现停机。

新疆克拉玛依油田公司准东采油厂供电公司生产技术办  王振海   新疆  克拉玛依  831511
       [摘要] 伊拉克某中石油项目所属电站使用了美国SOLAR公司TAURUS金牛70双燃料机组3台、单燃料机组6台,单机名牌负荷为6500Kw(ISO标况下),总装机容量58.5MKw电力负荷在10000-14000kw左右。2012年初到7月份,有8台机组相继投产运行,机组运行半年后,由于燃气供气方式放生了转变,燃气组分也发生了变化,含烃含水,组分中硫化氢超标,对燃机精细调节阀的开度造成了很大的影响,致使所有燃气机组运行不同时间后,造成了掉负荷现象,以至出现停机。
[关键词] 硫化氢、调节阀、掉负荷 、BTU(热值)
参考资料:
       1、《运行维护手册》Solar公司提供
       2、《产品性能说明》美国Solar公司
       当#4、5、6、8燃气机组调试完毕后,甲方要求电站使用天然气燃料。当时, #1、2、4、6机运行,其它机组检修或备用,单机负荷在2200-2800kw,系统负荷在9000-12000kw波动。
       6月17日下午, #1、2、4、6机组使用天然气燃料在无差控制模式下运行,单机负荷2600Kw,系统负荷在11000Kw,#1、2燃机出现了功率下降,机组负荷比其它机组减少约300-400kw,其中#2机出现了甩负荷,产生逆功,发电机保护动作。
       8月10日,#1、2、8、5、6都出现了掉负荷现象,#1、2、5、8重复出现掉负荷现象,只要这些机组燃气调节阀开度接近或者超过48%以上,就会出现掉负荷(机组切换到使用柴油运行时,不掉负荷)。通过跟踪观察和分析,认为有三个方面问题。
       燃料部分、燃烧空气、一、二期天然气分配不均
一、燃料部分:
       1、由于没有天然气品质化验报告,无法得知天然气成分和热值(BTU),通过观察站内天然气高低压火炬冒出的浓烟和对燃机燃烧系统的检查发现,供机组燃烧使用的天然气中有大量的粉尘和重组分,导致进入燃机的天然气管道、一、二次安检阀、后级的调节阀有卡涩和黑污秽,火嘴出现积碳,运行时间久了就会出现调节阀开度逐渐增大和失灵。
       2、天然气处理装置脱烃、脱水以及旋留分离装置还没有投入。天然气组分中组分复杂,电站旋流分离装置和过滤器肩负着首级分离,分离效果不好,发动机12支火嘴气眼变细变小,出现堵塞现象。
       3、天然气3.12Mpa从天然气处理站进入到电站经过天然气处理撬旋流分离——自动调压阀(2.45Mpa)——过滤器处理——电加热器加热——缓冲罐储存——燃机旁天然气过滤器——燃机燃烧室。
二、燃烧空气
       1、由于当地气候属于干旱沙漠性气候,一年四季多沙尘,重度沙尘天气春季比较多,几乎每天都有3级以上的西北风,Solar燃机燃烧空气过滤器和机箱通风过滤器积累了大量的灰尘和粉尘。堵塞了空气的流动,使得燃烧用的空气密度降低,单位体积内的氧气量不够,导致了调节阀的开度增加。
       2、环境温度的变化与天然气调节阀开度也有影响,温度越高,要求的阀门开度越大。
三、  一、二期天然气供气分配不合理
2012年8月24日15:00 运行机组负荷(kw)、天然气流量(kg/h)调节阀开度(%)数据表(四台机组运行)

 

       1、电站按照2.5kw.h/m3计算,根据天然气处理撬的设计处理量7800m3/h 只能带19500kw,5台燃气机组各自能带4000kw。目前天然气处理量为15000m3/h,只能够满足将近20MKw需要。显然气源在大于20Mkw负荷状况下,从一期引出是不够的。
       2、目前一期、二期机组使用的天然气均来自一期天然气汇管,到达其它机组的长度不同,出现了机组供气量不同,有些偏远的机组(#5、6、1、2)就出现了不足,当环境温度超过了45℃以上,进入燃烧室的热空气密度降低,含氧量不足,热焓低。造成燃烧不完全,所以机组只有自动地加大天然气调节阀的开度,当开度到≥48%后,已经达到了相当于全开的状态,因此机组无力带高负荷,导致了下降。
采取措施:
四、采取措施:
       1、负荷大小是影响阀门开度的最大因素,控制好单机负荷低于4500kw,总体负荷≤14000kw天然气处理装置就能够满足负荷需求, 4台机组运行能够承担。
       2、联合站天然气处理系统增加了两套脱硫脱烃装置,
       3、调整了天然气处理装置的出口压力,由24.5 Mpa升高到25.5Mpa增加了燃气的动能。
       4、环境温度从54℃↓42℃逐渐降低,改善了运行条件。
       5、天然气处理装置旋流分离器及过滤器定期的排污,品质有了很大的改善.
       6、空气过滤器定期的吹扫,加大了进入燃烧器空气的量。
       7、机组以及辅助系统日常的巡检,定期的保养、定检.
       8、油田的天然气组分做了化验,确定了组分的成份。
结论:
       通过各方面的努力,从8月24日以后,电站机组单机负荷在3000kw时,#9机组天然气调节阀的开度由44-46%降低到28%左右,到8月20日,#8、2、1、3机组也陆续出现了阀门开度由46%下降到了38—22%左右。如果负荷波动,各个机组阀门的调节裕度增大,回到了正常的状态,完全满足了机组额定发电需求,从而也提高了整个电站运行工作的管理水平。

作者简介:王振海(1962-)男、新疆呼图壁县人,工作单位: 新疆克拉玛依油田公司准东采油厂供电公司生产技术办,从事进口燃机发供电的技术管理工作。

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