瓦斯燃氣發(fā)電機組聯(lián)鎖保護的改進

馬英武

（中節(jié)能寧夏新能源股份有限公司 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750000）

摘 要：本文根據(jù)我公司正在使用的瓦斯燃氣發(fā)電機組在機組聯(lián)鎖保護中所存在的問題進行原因分析，并針對問題產(chǎn)生的原因提出了相應的解決措施，以提高發(fā)電機組的安全運行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：瓦斯，發(fā)電機組，聯(lián)鎖保護，濾前油壓，濾后油壓

煤炭開采過程中會有大量的瓦斯氣逸散出來，當瓦斯氣的濃度達到一定含量的時候，遇到明火就會產(chǎn)生爆炸，給煤礦生產(chǎn)帶來巨大的安全隱患和人身傷害事故。所以做為一種社會責任，企業(yè)將礦井內(nèi)抽排出的混合氣通過專門燃燒瓦斯氣的內(nèi)燃機進行燃燒并帶動發(fā)電機發(fā)出清潔的電力。本文就這種燃氣發(fā)電機組運行中存在的問題分析及改進措施進行論述。

1 當前機組設(shè)備聯(lián)鎖保護存的問題及原因

1.1 設(shè)備潤滑油油壓測量誤差大，動作遲緩

原設(shè)備聯(lián)鎖保護油壓低停車保護取值點為機油過濾器后油壓。因為只有濾后油壓是安裝有電遠傳壓力測量裝置，測量數(shù)據(jù)顯示在機組旁的數(shù)據(jù)采集裝置上。該壓力測量裝置使用的是簡單的壓敏電阻原理進行工作，存在著測量精度低、不可調(diào)校等缺點，不符合設(shè)備運行對聯(lián)鎖保護裝置的檢定要求。原機組設(shè)計機油泵出口壓力和機組超速保護都是由這兩個壓力開關(guān)來控制的，由于原機組的數(shù)據(jù)采集裝置因機油泵出口壓力為機械式壓力開關(guān)，機油壓力數(shù)值無法顯示，由于該壓力數(shù)值無法標定和校驗，加之長時間油泥聚集，造成壓力開關(guān)電氣接點不動作，所以只能用濾后油壓做顯示和電氣聯(lián)鎖保護。由于機油泵的運轉(zhuǎn)是靠機組傳動齒輪同步運行的。

1.2 機組轉(zhuǎn)速測量裝置顯示誤差大、顯示儀表無法標定和校驗

原機組的發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置探頭測量出的轉(zhuǎn)速信號直接進入到機旁顯示屏上，做為機組的轉(zhuǎn)速顯示。但是該轉(zhuǎn)速顯示由于顯示儀器為一體化儀器，不能進行單個參數(shù)的校驗和標定，經(jīng)過用標準儀器進行實地測量，轉(zhuǎn)速的顯示誤差在±50r/min左右，這個誤差對于機組的穩(wěn)定運行和發(fā)電機功率的控制都造成失真的影響。轉(zhuǎn)速同時也做為機組超速聯(lián)鎖保護的一項內(nèi)容，這個誤差已經(jīng)遠遠超出了機組控制的允許范圍。

1.3 設(shè)備進氣總管電磁閥設(shè)計欠缺，經(jīng)常發(fā)生卡澀和不動作

做為機組設(shè)備聯(lián)鎖保護的最終執(zhí)行部件，原設(shè)備所帶的電磁閥為重力關(guān)閉型電磁閥，在正常運行時，電磁閥為非帶電狀態(tài)，電磁閥的閥芯人員手動提起，由閥體上的一個頂栓由彈簧推出卡在閥芯的凹陷位置上，當發(fā)生聯(lián)鎖停車信號是，電磁閥上的電磁鐵得電產(chǎn)生磁力，將由彈簧頂出的卡栓吸回，閥芯由于失去頂栓在重力的作用下下落，已達到關(guān)閉閥門切斷氣源的目的。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，由于瓦斯氣體中含有大量的水份和粉塵及硫化物等雜質(zhì)，經(jīng)過一段時間的運行后，在閥芯和閥桿上產(chǎn)生較多的硬質(zhì)結(jié)垢，這些結(jié)垢由于質(zhì)地較硬，在閥芯自然下落的過程中，卡住閥芯導致閥芯不能下落，于是造成機組設(shè)備雖然發(fā)出了聯(lián)鎖停機信號但是閥門無法關(guān)閉而引出更大的設(shè)備事故。

2 解決方案和實施過程

鑒于以上機組設(shè)備聯(lián)鎖保護中存在的問題，經(jīng)過對設(shè)備的運行環(huán)境和性能進行仔細分析，結(jié)合設(shè)備使用說明書中的說明和機組設(shè)備的控制參數(shù)指標，提出了下列改進措施：

2.1機油泵出口油壓壓力

將原設(shè)備所安裝的壓力開關(guān)更換為高精度數(shù)字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數(shù)字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發(fā)生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據(jù)。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 報警值：0.3MPa 停機值：0.25MPa

2.2機油泵超速壓力開關(guān)

將原設(shè)備所安裝的超速壓力開關(guān)取消，安裝一臺高精度數(shù)字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數(shù)字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發(fā)生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據(jù)。

正常值：0.0MPa 報警值：0.1MPa 停機值：0.1MPa

2.3過濾后油壓

將原設(shè)備所安裝的壓敏式壓力測量裝置更換為高精度數(shù)字壓力變送器，不僅在變送器表頭上有直觀的數(shù)字顯示，而且測量精度大大提高，標準的4-20mA信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，便于發(fā)生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據(jù)。同時通過機油泵出口油壓壓力和過濾后油壓的壓差，還可以判斷出機油過濾器是否正常，當這兩個壓力差過大的時候，說明機油過濾器發(fā)生了堵塞，提醒設(shè)備運行人員進行檢修保養(yǎng)。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 報警值：0.3MPa 停機值：0.25MPa

2.4機組轉(zhuǎn)速頻率信號

重新安裝一只高精度轉(zhuǎn)速測量探頭，標準的頻率信號直接進入到帶記錄功能的控制器中，通過測速飛輪上的齒輪數(shù)和頻率換算，直接在控制儀上顯示成機器的實時轉(zhuǎn)速，便于發(fā)生事故后進行故障分析和判斷，為維修與檢查提供最直觀的參考依據(jù)。

正常值：700 r/min -1000r/min 報警值：1100 r/min 停機值：1150 r/min

2.5進機組燃氣壓力

增加一臺壓力變送器，安裝在機組的進氣管道上，用于防止負壓運行使排氣管及增壓器溫度過高。

正常值：2kPa-10 kPa 報警值：0.5kPa 停機值：0.1kPa

2.6多功能無紙記錄控制器

增加一臺多功能無紙記錄控制器，安裝在控制箱上，以上所改進或增加的檢測裝置的信號全部進入到該控制器內(nèi)進行顯示和聯(lián)鎖控制，通過每個測點的高、低限報警值的設(shè)定，使控制器內(nèi)的繼電器動作，驅(qū)動中間繼電器DC1來控制進氣管道上的電磁閥，實現(xiàn)有報警信號時能快速切斷進入機組的燃氣，達到危險狀況下保護機組設(shè)備的目的。

2.7機組進氣總管上的電磁閥

更換原來的重力式關(guān)閉電磁閥更換為靠彈簧收縮進行關(guān)閉的電磁蝶閥，該閥門內(nèi)部閥體和閥板采用了全四氟材料包裹，這樣不僅避免了瓦斯氣中含硫化物的腐蝕，也避免了瓦斯氣中雜志的結(jié)垢現(xiàn)象。

3結(jié)束語

以上的改進方案實施，在通過了半年的運行考核后，各項控制參數(shù)穩(wěn)定可靠，各個聯(lián)鎖保護參數(shù)動作精準，成功避免了幾次設(shè)備事故的發(fā)生，為企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)做出了貢獻。

參考文獻：

[1]山東濟南柴油機股份有限公司燃氣發(fā)電機組使用維護說明書. 12V190系列endprint