摘　要：對(duì)某廠燃?xì)廨啓C(jī)在夏季高溫環(huán)境高負(fù)荷條件下跳車頻繁的問題進(jìn)行分析，結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)跳車過程中的參數(shù)變化以及燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)發(fā)出的噪聲，認(rèn)為燃燒室工作時(shí)發(fā)生振蕩燃燒是跳車的根本原因。對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行相應(yīng)的燃燒調(diào)整是解決跳車故障的有效手段。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)；　跳車；  振蕩燃燒；  燃燒調(diào)整

Cause Analysis and Solutions for Gas Turbine Trip

Abstract：The frequent trips of gas turbine in a plant under the condition of high temperature environment and high load in summer are analyzed．Combined with the variation of parameters in the process of gas turbine trip and noise emitted from the gas turbine during operation，the oscillation combustion in the combustor is considered as being the basic cause of the trip．The combustion adjustment of gas turbine is an effective method tor solving the trip fault．

Keywords：gas turbinej tripi oscillation combustion；combustion adjustment

1　概述

南方某廠的制冷劑壓縮機(jī)由西門子燃?xì)廨啓C(jī)SGT200-2S拖動(dòng)，但是自投產(chǎn)以來燃?xì)廨啓C(jī)一直存在高負(fù)荷跳車問題。該問題大多發(fā)生在溫度較高的夏季，冬季也曾發(fā)生過跳車現(xiàn)象，但是概率相對(duì)較低。雖然燃?xì)廨啓C(jī)廠家工程技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行過小的調(diào)整，但仍然無法解決燃?xì)廨啓C(jī)高溫環(huán)境中高負(fù)荷工況跳車問題。具體故障表現(xiàn)為在溫度較高的環(huán)境里高負(fù)荷工況下跳車頻繁，而在較低環(huán)境溫度下跳車現(xiàn)象較少；燃?xì)廨啓C(jī)無法達(dá)到甚至大大低于設(shè)計(jì)輸出功率，造成制冷劑壓縮機(jī)無法滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，影響工廠的實(shí)際產(chǎn)能。因此該廠一直在尋求燃?xì)廨啓C(jī)高溫高負(fù)荷條件下跳車問題的解決方法。

SGT200-2S為西門子生產(chǎn)的雙軸燃?xì)廨啓C(jī)，空氣經(jīng)過燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)后與燃料混合進(jìn)入燃燒室燃燒，燃燒后的高溫高壓炯?xì)膺M(jìn)入第一段透平做功，該段透平帶動(dòng)與之同軸的燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)壓縮入口空氣，并不對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)本體以外輸出功；做功后的煙氣進(jìn)入與第一段透平不同軸的第二段透平再次做功，第二段透平帶動(dòng)通過聯(lián)軸器與之相連的制冷劑壓縮機(jī)。

2　工廠備選解決方案

針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)高溫情況下易跳車的故障表現(xiàn)，該工廠擬采用降低空氣入口溫度的方法解決跳車問題。其方案可行性研究報(bào)告認(rèn)為，工廠夏季平均環(huán)境溫度高達(dá)30℃，相對(duì)濕度為70％～80％，溫度高、濕度大是造成燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率不足的主要原因。燃?xì)廨啓C(jī)額定輸出功率為7.65MW，制冷劑壓縮機(jī)設(shè)計(jì)輸入功率為6.13MW，理論上燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)能滿足制冷劑壓縮機(jī)滿負(fù)荷下的功率要求。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，按照制冷劑壓縮機(jī)功率計(jì)算，夏季負(fù)荷率最高只能維持在80％左右，相當(dāng)于燃?xì)廨啓C(jī)在該環(huán)境溫度下的輸出功率僅有4.9MW左右，遠(yuǎn)低于燃?xì)廨啓C(jī)的額定輸出功率。該廠技術(shù)人員總結(jié)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中環(huán)境溫度與制冷劑壓縮機(jī)負(fù)荷率的關(guān)系見表l。

該工廠認(rèn)為制冷劑壓縮機(jī)能維持的最大負(fù)荷與環(huán)境溫度有密切聯(lián)系，擬采用以下改造方案解決高溫環(huán)境下燃?xì)廨啓C(jī)跳車問題：在燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)入口前加裝冷卻裝置，對(duì)入口空氣進(jìn)行冷卻，確保38℃、相對(duì)濕度80％、質(zhì)量流量35kg／s的入口空氣能夠冷卻至l2℃，析出的水分通過絲網(wǎng)氣水分離裝置除去，通過降低入口空氣溫度的方法保證制冷劑壓縮機(jī)能滿負(fù)荷運(yùn)行。預(yù)計(jì)改造后燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率約為7.25MW，能夠滿足制冷劑壓縮機(jī)的功耗要求，整個(gè)改造項(xiàng)目總造價(jià)約為2142×10⁴元。

3　該廠燃?xì)廨啓C(jī)故障分析

該工廠制冷劑壓縮機(jī)冬季曾有滿負(fù)荷運(yùn)行的記錄，實(shí)施進(jìn)氣冷卻改造后也許能夠?qū)崿F(xiàn)夏季滿負(fù)荷運(yùn)行，但也僅僅是從表面上避免燃?xì)廨啓C(jī)夏季高負(fù)荷跳車問題，未從本質(zhì)上解決燃?xì)廨啓C(jī)高溫高負(fù)荷下跳車問題，其原因如下。

3.1　燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)性能理論上能滿足壓縮機(jī)需求

溫度升高、濕度增大固然會(huì)降低燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率，但是根據(jù)SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)性能曲線，其設(shè)計(jì)功率能夠滿足當(dāng)?shù)馗鱾€(gè)溫度下制冷劑壓縮機(jī)的功耗要求。SGT200-2S在大氣絕對(duì)壓力為l01kPa、相對(duì)濕度為60％的設(shè)定狀況以及額定轉(zhuǎn)速下輸出功率隨溫度的變化曲線見圖l。從圖1中可以看出，即使在40℃下理論上燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率仍能滿足制冷劑壓縮機(jī)的功耗要求。該廠所處地區(qū)夏季平均環(huán)境溫度為32.7℃，低于40℃；該地區(qū)夏季相對(duì)濕度為80％，高于燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)定狀況下的相對(duì)濕度，可能會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率有所降低，但影響效果應(yīng)該較小^[1]。

為了明確相對(duì)濕度對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率影響的大小，利用美國AspenTech公司的Aspen Plus軟件對(duì)其進(jìn)行了模擬計(jì)算。在101kPa大氣絕對(duì)壓力下，體積流量為22.5m³／s、溫度為30℃的空氣進(jìn)入壓氣機(jī)壓縮至l.1MPa，送入絕熱反應(yīng)器與質(zhì)量流量為0.437kg／s的燃?xì)夥磻?yīng)，生成的高溫高壓煙氣進(jìn)入透平做功，透平發(fā)出的功率與壓氣機(jī)消耗的功率之差即為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率。

對(duì)相對(duì)濕度為0和相對(duì)濕度為70％的兩種工況進(jìn)行模擬：相對(duì)濕度為0時(shí)，凈輸出功率為6381kW；相對(duì)濕度為70％時(shí)，凈輸出功率為6351kW。從以上結(jié)果可以看出，相對(duì)濕度增大會(huì)降低燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率，但是影響只有0.5個(gè)百分點(diǎn)左右。

綜上所述，在該廠所處地區(qū)的環(huán)境條件下，燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)輸出功率理論上能滿足制冷劑壓縮機(jī)的功耗要求。因此如能通過其他方式解決燃?xì)廨啓C(jī)跳車問題，可避免額外增設(shè)空氣冷卻裝置，達(dá)到節(jié)省投資的目的。

3.2　燃?xì)廨啓C(jī)故障分析

環(huán)境溫度較高時(shí)，該燃?xì)廨啓C(jī)只能在較小負(fù)荷下正常運(yùn)行，輸出功率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。如果試圖提高燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率，在燃?xì)廨啓C(jī)升負(fù)荷過程中，還未達(dá)到設(shè)定負(fù)荷就因燃燒室火焰熄滅而跳車。曾經(jīng)懷疑空燃比嚴(yán)重失衡或旋流器工作異常是燃燒室熄火跳車的原因，但是根據(jù)現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)以及運(yùn)行人員反映的情況發(fā)現(xiàn)，燃?xì)廨啓C(jī)并沒有出現(xiàn)空燃比嚴(yán)重失衡或旋流器工作異常現(xiàn)象。首先，經(jīng)計(jì)算，SGT200-2S的過?？諝庀禂?shù)約為3.5～3.9，隨工況不同有所變化，而一般燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定燃燒的過?？諝庀禂?shù)范圍為2.7～30.0，因此總的來看空燃比處于正常范圍；其次，該廠更換可變進(jìn)氣導(dǎo)葉(Variable Inlet Gas Vane，VGV)控制連桿后，發(fā)生火焰吹熄現(xiàn)象的燃燒室從7號(hào)變?yōu)?span lang="EN-US">3號(hào)，而之前3號(hào)燃燒室工作正常，由此說明3號(hào)以及7號(hào)燃燒室的旋流器工作正常，旋流器也不是造成燃?xì)廨啓C(jī)跳車的原因。

為分析燃?xì)廨啓C(jī)跳車原因，將燃?xì)廨啓C(jī)跳車前后相關(guān)重要參數(shù)繪制成圖(VGV控制連桿更換前的數(shù)據(jù))，燃?xì)廨啓C(jī)跳車時(shí)間發(fā)生在下列圖2～5中5s左右。

SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)為雙軸燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)第一、第二段透平軸轉(zhuǎn)速及主輔燃料閥相對(duì)開度跳車前后l0s數(shù)據(jù)如圖2所示，左側(cè)縱坐標(biāo)表示燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)速，右側(cè)縱坐標(biāo)表示主輔燃料閥相對(duì)開度。

SGT-200-2S燃?xì)廨啓C(jī)有8個(gè)燃燒室，每個(gè)燃燒室都設(shè)置了測(cè)溫?zé)犭娕迹?span lang="EN-US">7號(hào)燃燒室和8號(hào)燃燒室跳車前后10s數(shù)據(jù)如圖3所示，其他燃燒室溫度變化情況與8號(hào)燃燒室情況類似。

燃?xì)廨啓C(jī)第一段透平后設(shè)置了16個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕迹渲?span lang="EN-US">2個(gè)熱電偶跳車前后l0s數(shù)據(jù)如圖4所示，根據(jù)熱電偶測(cè)點(diǎn)位置可以確定這兩個(gè)熱電偶測(cè)得的是7號(hào)燃燒室后的煙氣溫度。圖4中的數(shù)據(jù)顯示第一級(jí)透平后的溫度甚至高于圖3中燃燒室的溫度，這是因?yàn)閳D3中顯示的燃燒室溫度并不是透平進(jìn)口初溫(該溫度通常為ll00℃以上)，而是實(shí)際燃燒室內(nèi)熱電偶布點(diǎn)處的溫度，由于燃燒室溫度并不是均勻的，該熱電偶所處位置溫度較低。

結(jié)合圖2～4可以看出，在最初主、輔燃料閥相對(duì)開度不變的情況下，每個(gè)燃燒室的溫度都很穩(wěn)定；隨著工況的變化，由于某種原因燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速稍稍下降，為了阻止燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)速下降的趨勢(shì)，在2s左右主輔燃料閥的相對(duì)開度都增大，但是7號(hào)燃燒室排出的煙氣溫度突然急劇下降，同時(shí)7號(hào)燃燒室的熱電偶顯示的溫度也迅速下降，表明增加的燃料并沒有燃燒或者完全燃燒，相反由于7號(hào)燃燒室可能發(fā)生了火焰吹熄現(xiàn)象，溫度進(jìn)一步降低。為提高燃?xì)鉁囟龋ＷC燃?xì)廨啓C(jī)的功率，在2.5s左右控制系統(tǒng)增大主燃料閥的相對(duì)開度，但是更多燃料的進(jìn)入并沒有改善7號(hào)燃燒室的燃燒狀況，7號(hào)燃燒室的溫度持續(xù)降低，隨后主燃料閥的相對(duì)開度再次增大。從圖3中可以看到，8號(hào)燃燒室溫度隨著燃料的增多，煙氣溫度進(jìn)一步升高，盡管6s之前主燃料閥相對(duì)開度已經(jīng)降低到最小，由于管路中存留的燃料和熱慣性原因，8號(hào)燃燒室6s之后還維持很短時(shí)間高溫后溫度才開始下降(除7號(hào)燃燒室外，其余燃燒室與8號(hào)燃燒室情況類似)，唯有7號(hào)燃燒室溫度持續(xù)下降。當(dāng)7號(hào)燃燒室溫度過低時(shí)，說明進(jìn)入7號(hào)燃燒室的燃料未完全燃燒，燃?xì)廨啓C(jī)跳車，主輔燃料閥的相對(duì)開度同時(shí)大幅減小。

燃燒室4個(gè)不同頻率壓力信號(hào)跳車前后10s數(shù)據(jù)如圖5所示，這4個(gè)壓力信號(hào)表征燃燒室火焰振蕩特征頻段的強(qiáng)度。頻率l、頻率2、頻率3、頻率4代表頻率依次降低。從圖5可以看出，在2s左右，高頻段頻率1、頻率2的值突降，圖3和圖4中7號(hào)燃燒室的溫度也突然降低；3s左右，高頻段強(qiáng)度進(jìn)一步降低，低頻段信號(hào)頻率4突然增強(qiáng)，7號(hào)燃燒室的溫度也再次下降；4s左右，這一趨勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)，7號(hào)燃燒室溫度也進(jìn)一步降低；6s以后，所有頻段的信號(hào)強(qiáng)度都減弱，這是因?yàn)橹鳌⑤o燃料閥都已經(jīng)關(guān)小，燃燒室功率下降。從以上變化趨勢(shì)可以看出，火焰高頻振動(dòng)減弱、低頻振動(dòng)加強(qiáng)代表燃燒不穩(wěn)定的增強(qiáng)，最后導(dǎo)致火焰被吹滅，燃燒室溫度下降。該廠現(xiàn)場操作人員也反映，燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中除了正常的運(yùn)行噪聲外，還有周期性的轟隆聲，這些外部表現(xiàn)與燃?xì)廨啓C(jī)熱聲振蕩燃燒現(xiàn)象非常相似。周期性的燃燒不穩(wěn)定，并且出現(xiàn)較大振幅的壓力波動(dòng)，這種現(xiàn)象通常稱為熱聲振蕩燃燒。

該廠SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)為了降低NOx排放，采用干式低排放燃燒室，屬于預(yù)混燃燒方式，預(yù)混燃燒相比傳統(tǒng)的擴(kuò)散燃燒，更容易產(chǎn)生振蕩燃燒現(xiàn)象^[2]。

3.3　環(huán)境溫度與跳車頻率的關(guān)系

該廠SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)跳車的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是冬季溫度低不跳車或者跳車頻率很低，而夏季溫度高則只能保持較低負(fù)荷運(yùn)行，無法升至較高負(fù)荷，容易在升負(fù)荷過程中發(fā)生跳車。環(huán)境溫度主要影響入口空氣密度，燃?xì)廨啓C(jī)在升負(fù)荷過程中，很大范圍內(nèi)VGV開度都不發(fā)生變化，基本固定在某一個(gè)值，那么可以推測(cè)同等轉(zhuǎn)速下壓氣機(jī)進(jìn)氣體積流量不變，而在溫度較高的條件下因空氣密度較小，質(zhì)量流量隨著溫度的升高而減小。升負(fù)荷過程中，燃料閥門開度會(huì)發(fā)生變化，而VGV開度不變，那么空氣和燃?xì)獾谋壤?，即?dāng)量比(或者說過?？諝庀禂?shù))發(fā)生變化，筆者認(rèn)為燃?xì)廨啓C(jī)跳車對(duì)燃燒過程中的燃?xì)饪諝猱?dāng)量比敏感。關(guān)于采用預(yù)混燃燒方式的燃?xì)廨啓C(jī)振蕩燃燒現(xiàn)象的研究結(jié)果表明，振蕩燃燒現(xiàn)象對(duì)當(dāng)量比敏感^[3]，這可能是造成該廠SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)溫度敏感的原因。其具體作用過程為：冬季溫度低，平均當(dāng)量比遠(yuǎn)離產(chǎn)生劇烈振蕩燃燒的當(dāng)量比極限值，升負(fù)荷過程中的壓力波動(dòng)造成時(shí)域或者空間域的當(dāng)量比波動(dòng)沒有造成燃?xì)廨啓C(jī)的劇烈振蕩燃燒，燃?xì)廨啓C(jī)不發(fā)生跳車事故；夏季溫度較高，密度的變化造成平均當(dāng)量比距離振蕩燃燒的當(dāng)量比極限值較近，升負(fù)荷過程中的壓力波動(dòng)造成時(shí)域或者空間域的當(dāng)量比波動(dòng)易造成燃?xì)廨啓C(jī)的劇烈振蕩燃燒，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)生跳車事故。

近幾年越來越多的研究者認(rèn)識(shí)到當(dāng)量比波動(dòng)在燃燒不穩(wěn)定中的重要作用，普遍認(rèn)為當(dāng)量比波動(dòng)是影響火焰熱釋放和火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊闹饕蛩刂弧?span lang="EN-US">

當(dāng)量比波動(dòng)能引起化學(xué)反應(yīng)速率的變化。對(duì)在稀態(tài)條件下當(dāng)量比擾動(dòng)的響應(yīng)研究表明，燃燒反應(yīng)速率對(duì)當(dāng)量比波動(dòng)高度敏感。相關(guān)研究分析表明，隨著當(dāng)量比平均值的減小，由當(dāng)量比波動(dòng)引起的反應(yīng)速率的波動(dòng)顯著增加；在接近可燃極限時(shí)，即使微小的當(dāng)量比波動(dòng)也可能引起反應(yīng)速率大幅的變化，那么火焰特性也隨之變化，如火焰溫度、火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚧瘜W(xué)反應(yīng)(特征)時(shí)間。當(dāng)量比減小，化學(xué)特征時(shí)間的梯度呈現(xiàn)顯著的增加。同樣的當(dāng)量比變化量在稀態(tài)條件下與在化學(xué)恰當(dāng)比條件下相比，所引起的化學(xué)特征時(shí)間的變化量要大得多。反應(yīng)速率與化學(xué)特征時(shí)間成反比例關(guān)系，因此在稀態(tài)條件下反應(yīng)速率的變化量也要大得多。

當(dāng)反應(yīng)速率波動(dòng)與燃燒室系統(tǒng)聲波耦合時(shí)，若滿足Rayleigh準(zhǔn)則，將出現(xiàn)壓力振蕩，那么當(dāng)量比波動(dòng)、熱釋放波動(dòng)和壓力波動(dòng)構(gòu)成了反饋環(huán)。當(dāng)量比波動(dòng)的觀點(diǎn)解釋了為什么稀態(tài)預(yù)混燃燒更容易受到不穩(wěn)定的困擾。

在燃?xì)廨啓C(jī)稀態(tài)預(yù)混燃燒中，當(dāng)量比波動(dòng)顯著地影響燃燒不穩(wěn)定的特性，能夠運(yùn)用相關(guān)運(yùn)行條件的變化控制不穩(wěn)定程度。根據(jù)這一思想，可以通過調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁縼硪种茐毫φ袷帲瑥亩荛_相應(yīng)特定當(dāng)量比條件下的不穩(wěn)定運(yùn)行工況^[3-4]。

3.4　可變進(jìn)氣導(dǎo)葉的影響

該廠自行加工更換損壞的VGV控制連桿后，其熄火而造成跳車的燃燒室從7號(hào)變?yōu)?span lang="EN-US">3號(hào)，根據(jù)這一現(xiàn)象推測(cè)，VGV的開度及其工作狀態(tài)也與振蕩燃燒現(xiàn)象相關(guān)。

SGT200-2S的一級(jí)進(jìn)氣導(dǎo)葉和四級(jí)靜葉可調(diào)，燃?xì)廨啓C(jī)VGV系統(tǒng)見圖6。

VGV的調(diào)整會(huì)改變進(jìn)氣量以及氣體速度。壓氣機(jī)壓力的周期性微小變化，有可能在燃燒室反饋放大，成為燃燒室發(fā)生受迫振蕩燃燒的受迫源。該廠燃?xì)廨啓C(jī)VGV控制連桿扭曲斷裂后，自行加工安裝控制連桿，其與原配控制連桿有細(xì)微差異，這可能是造成熄火燃燒室從7號(hào)轉(zhuǎn)至3號(hào)的原因。

4　燃?xì)廨啓C(jī)跳車解決方案

筆者認(rèn)為燃?xì)廨啓C(jī)跳車的根本原因是燃燒不穩(wěn)定問題，控制或消除燃燒室燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象是解決問題的關(guān)鍵。

燃燒不穩(wěn)定的控制方法可分為被動(dòng)控制和主動(dòng)控制。早期采用被動(dòng)控制的方法，如改變火焰的穩(wěn)定位置、安裝消聲器和防振屏等等。這些方法是燃燒不穩(wěn)定性控制中常用的技術(shù)。但是在低頻范圍內(nèi)控制這種聲學(xué)不穩(wěn)定性比較困難，而且直到現(xiàn)在還沒有一個(gè)消聲措施的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，消聲設(shè)備的形式、尺寸需要大量的實(shí)驗(yàn)來確定。主動(dòng)控制是通過一些手段主動(dòng)對(duì)燃燒過程實(shí)施干擾。研究結(jié)果表明，利用作動(dòng)器較小的能量來控制壓力的振動(dòng)是可行的?？刹捎玫淖鲃?dòng)器主要有聲波發(fā)生器如揚(yáng)聲器等，空氣一燃?xì)庹{(diào)節(jié)器如快速響應(yīng)旋轉(zhuǎn)閥等。燃燒不穩(wěn)定的主動(dòng)控制方法是控制燃燒不穩(wěn)定性的一種有希望的方案，但也需要解決很多實(shí)際問題。其中一個(gè)問題就是目前的主動(dòng)控制策略大多基于線性控制理論，但燃燒不穩(wěn)定具有非常強(qiáng)的非線性特性，非線性系統(tǒng)的控制與線性系統(tǒng)的控制之間存在很多不同之處。

從以上分析可以看出，無論被動(dòng)控制還是主動(dòng)控制，幾乎都需要對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)本體結(jié)構(gòu)做一定的改動(dòng)，都存在一定的難度，可能需要相當(dāng)長的時(shí)間以及滿足較高的技術(shù)要求，不適合短時(shí)間內(nèi)解決燃?xì)廨啓C(jī)故障的要求。鑒于該廠SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)溫度和VGV敏感的表現(xiàn)，可以試圖從以下幾個(gè)方面著手對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行一定的調(diào)整，有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒不穩(wěn)定的控制。

①主、輔燃料比例的調(diào)節(jié)：如前文所述，振蕩燃燒現(xiàn)象主要發(fā)牛于預(yù)混燃燒方式。SGT200-2S燃?xì)廨啓C(jī)中有主燃料和輔燃料兩個(gè)燃料噴嘴，主燃料為預(yù)混燃燒，輔燃料為擴(kuò)散燃燒，因此調(diào)節(jié)主、輔燃料比例必然會(huì)對(duì)燃燒產(chǎn)生一定影響。燃?xì)廨啓C(jī)主／輔燃料比例對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室壓力波動(dòng)的作用需要仔細(xì)觀察，根據(jù)觀察結(jié)果總結(jié)出一定規(guī)律，進(jìn)而可以調(diào)整主、輔燃料比例以達(dá)到調(diào)整燃燒的目的。一般而言，在低負(fù)荷條件下，由于燃料量較少，燃燒溫度較低，當(dāng)輔燃料的比例小時(shí)，擴(kuò)散火焰的強(qiáng)度不足以維持穩(wěn)定燃燒的要求，易產(chǎn)生熄火；而在高負(fù)荷條件下，燃燒溫度較高，過量輔燃料比例必然造成NOx排放的增加。

②通常VGV開度由機(jī)組負(fù)荷和進(jìn)氣溫度決定，按照一定的曲線開啟，在燃燒調(diào)整過程中一般只在滿負(fù)荷時(shí)進(jìn)行改變以找尋機(jī)組最適合的控制方式。該廠VGV控制連桿自行加工更換后，熄火燃燒室發(fā)生變化。可以考慮配合主、輔燃料比例的調(diào)節(jié)，調(diào)整VGV開啟曲線，使燃?xì)廨啓C(jī)在啟動(dòng)、升負(fù)荷、滿負(fù)荷狀態(tài)都能穩(wěn)定運(yùn)行。

③從燃?xì)廨啓C(jī)較低負(fù)荷到滿負(fù)荷區(qū)間，每隔一定負(fù)荷量作為一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)，分別對(duì)主、輔燃料比例和VGV開度進(jìn)行調(diào)整，在每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的調(diào)整中，都需要分別對(duì)主、輔燃料比例和VGV進(jìn)行調(diào)整，以尋找機(jī)組安全的運(yùn)行邊界。一般來說，輔燃料比例的偏置在±1％范圍，如果實(shí)際的安全區(qū)域較小，則需要檢查機(jī)組其他運(yùn)行參數(shù)，確認(rèn)是否存在問題；而如果機(jī)組的工作點(diǎn)不在安全區(qū)域的中部，則需要通過調(diào)整將工作點(diǎn)移動(dòng)到安全區(qū)域的中部。在各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的調(diào)整工作完成后，需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行變負(fù)荷試驗(yàn)，確保機(jī)組在非穩(wěn)態(tài)工況下也能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

5　結(jié)語

以上調(diào)整方案實(shí)際為對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒的調(diào)整，與燃?xì)廨啓C(jī)入口空氣冷卻改造方案相比，工程建設(shè)量較小，投資成本低，無需增加額外設(shè)備，調(diào)整成功后無額外運(yùn)行費(fèi)用。因此，建議采用燃燒調(diào)整方案解決燃?xì)廨啓C(jī)跳車問題。

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本文作者：秦鋒

作者單位：中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心