摘要：燃气轮机机组启停迅速，并具有良好的调峰性能，在当今电网峰谷差波动大的情况下担当着调峰的重要角色。文章粗略统计镇海联合循环电厂PG9171E型燃气轮机启动时因气动执行器前减压阀故障而威胁燃机的运行和安全生产，从理论与实践方面彻底解决了困扰燃机安全启停、运行的问题，提高了执行器自动投入率，并介绍了相关的故障诊断方法及经验，以供参考。

关键词：燃气轮机；调峰；气动执行器；效益分析

中图分类号：TP211 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）15-0140-02

一、系统概述

镇海燃机300MW联合循环机组所有气动执行器前均装有减压阀，提供稳定的仪用空气压力以满足控制需要。气动阀控制燃机燃料量与汽包水位等，一旦气动阀前减压阀故障会导致燃机降负荷或跳机跳炉。减压阀起着提供稳定控制气源的作用，在燃机运行中是重要的保障。现燃机气动阀前减压阀经常发生故障，为了提高减压阀设备的可靠性，保证燃机的正常运行，有必要对燃机气动阀前减压阀实施技改方案。

业主要求：为了保证燃气轮机联合循环的安全运行，消除存在的设备故障隐患，确保燃机AGC系统的正常投运。

班组要求：尽快解决运行中减压阀设备故障问题，保证燃机的安全运行。

系统现状：镇海300MW燃气轮机自投运以来，气动调节阀前减压阀经常故障，引起燃机降负荷或跳机，我们仪控专业决定从就地设备着手，彻底解决燃机气动执行机构故障对全厂安全生产带来的隐患。

技改目标：改进气动执行机构减压阀内芯材料，用较好材料替代，消除减压阀运行不稳定的现象。

二、现状调查

燃机气动调节阀前减压阀经常损坏，导致气动调节阀全开或全关，导致燃机重油压力波动而切轻油、减负荷或跳机。

调查一：由于气动减压阀损坏就更换，这样频繁的损坏频率需要的维护费用是一笔比较大的数目。

调查二：从近两年的缺陷统计可得出，影响减压阀不能正常运行的因素如下：

三、目标确定及依据

从以上调查分析，改善减压阀运行状况显得十分必要，特别是仪用空气积水且含杂质因素对减压阀的影响较大，在日常的停机消缺检修解体减压阀过程中，我们发现减压阀内积水较多，而且内芯碎裂。由于镇海燃机地处南方沿海，空气湿度大且盐分多，仪用空压机站干燥塔出力不足，导致仪用空气管路积水严重，造成气源压力不稳，减压阀损坏而造成严重后果。因此为了消除气动阀运行中的不稳定因素对燃机安全经济运行的威胁，制定改造目标：

1．目标故障率从16次/年减少到1次/年以下；

2．因减压阀故障跳机次数从1次减少到0次以下；

3．系统改进的总费用控制在5000元以下。

四、故障原因分析

改变现状，我们收集有关资料，组织仪控核心小组进行讨论，从人员，设备，方法，环境等因素进行分析，从因果分析，我们认为引起气动阀前减压阀不能正常运行的因素有：减压阀内芯碎裂，内芯积水，气源压力波动大，维护更换周期长，燃机运行时震动大，减压阀未安装防雨设施，备品质量问题。但主要原因是：减压阀内芯碎裂，内芯积水，气源压力波动大。

小组成员对因果图中的因素进行了认真的分析，要因确认如下：

1．减压阀内芯碎裂（设备）。

2．减压阀内芯积水（设备）。

3．气源压力波动大（设备）。

五、制定对策

根据所确定的要因，制定以下对策：将减压阀塑料内芯改型为不锈钢内芯；加强定期检查维护；仪用空压机站增装排水管路，干燥塔改型。

对策实施：设计内芯加工图纸，采用耐腐蚀不易变形的不锈钢材料，送修配分场加工。加工完成后，利用机组水洗停机间隙，依次将两台燃机所有气动阀前减压阀的塑料内芯全部更换为不锈钢内芯。

六、效果检查

减压阀内芯改造后，经过2年来的运行，运行正常，至今还未发生过一起因减压阀故障而造成的障碍。改型为不锈钢内芯后，耐腐蚀能力增强，消除了因内芯碎裂而使气源压力失常，气动阀全关或全开导致重切轻或跳机；定期检查排水孔，仪用空气积水减少，维护量减少；干燥塔出力增加，仪用空气管路积水现象减少，压力扰动现象明显减少。

通过对策实施前后的效果比较，可以很清楚的看出：我们已经实现了将年故障次数从16次减少到0次，跳机次数从1次减少到无的目标。

七、效益分析

（一）经济效益

投入：此次燃机气动减压阀内芯改造加工了10个不锈钢内芯，按每个成本20元来计算，需材料费用200元。加上加工费与安装费用800元，总共需1000元。

产生的经济效益：可减少因机组停机少发电量：300MW/h*1元/KWh/2=15万/h；可减少每台机组重油切轻油多消耗的油费用：烧重油30吨/小时*4000元/吨*1小时=12万，烧轻油30吨/小时*6000元/吨*1小时=18万，需多花费6万元/小时；减少了减压阀维护费，原先采用进口美琳减压阀APR-18，每年更换需10*2000=2万，现只需更换内芯即可，需1000元，减少了维护费用2-0.1=1.9万元。

（二）社会效益

1．避免因机组跳闸对电网的冲击，尤其在现今浙江电网负荷紧缺的形势下对电网有重大意义，避免了因减压阀故障而造成的拉闸限电。

2．机组稳定运行，使机组可以AGC控制，根据电网的负荷变化调整负荷。

3．使整个电网的调峰能力得到提高。

八、遗留问题及体会

燃机气动执行器前减压阀内芯改造将昂贵的进口备品减压阀的内芯材料改型为可靠的不锈钢材料，大大降低了整个减压阀全部更换的维护费用；消除了由于仪用空气含水和杂质等环境因素对设备的影响，对燃机的安全运行有很大促进作用；解决了原来进口减压阀内芯选型不当，安装维护方法不完善所带来的安全隐患和维护费用大等问题。此次减压阀内芯改造项目看似很小却具有一定技术水准，而且还具有较大的经济意义。这次改造成果是在我们的仪控核心小组带领和指导下完成的，并得到了分场领导、业主和修配分场的支持和配合，该成果还获得了当年镇海发电有限责任公司QC成果二等奖。燃机减压阀内芯改造完成后，已投入正常运行，但我们维护人员平时还要定期检查其运行保养情况，并做好记录。下一步我们仪控专业的技术改造活动还要从消除更小的但频繁发生的缺陷入手，做到既节能又提高我们维护人员的能力与主人翁意识，作我们燃机的当家人。同时也通过上述事例，如果国内同类型已投产GE公司9E机组和9F机组的气动执行机构减压阀存在同样问题，建议及时进行相应改进。

参考文献

[1]MS9001E燃气轮机维护和系统说明[S]．

作者简介：朱继峰（1976－），男，浙江镇海人，供职于镇海发电有限责任公司燃机发电工程部，研究方向：工业自动化。