1、RB211机组加载失败的原因分析 中国石油西气东输管道公司新疆管理处 轮南压气站 聂慧俊,摘要：本文主要介绍了RR机组RB211燃机在启动期间出现的 机组加载失败的问题和检查处理的思路。关键词：加载失败、VIGV、P30（压气机出口压力）、压力,2011年1月30日凌晨1:20分左右，轮南压气站1#机组故障停机，在机组控制屏上报警显示为GG滑油压力控制阀差压低冷停机，其他无任何异常报警，待机组停转以后，我立即带领站内专业技术人员对机组各个系统做了检查，未发现任何异常， 对GG滑油压力控制阀差压变送器整个回路的接线进行了检查，未发现线路虚接，然后对差压变送器的引压管进行了清吹，恢复接线后重新启机
2、，连续三次启动机组都在点火暖机后升速期间停机，停机报警为机组加载失败，启动趋势截图如下：,一、问题的发现,在RB211燃气发生器中，发动机的升速、带载主要基于两方面：气流控制和燃料气控制：气流控制主要依靠VIGV的角度改变和防喘放气阀开关；在启动升速斜坡中，燃料气是主要的升速动力来源。经过对机组停机故障现象的分析，以及对发动机启动升速可能发生的失败故障，可能有以下三方面的原因：,二、故障的分析、查找,燃气发生器的升速主要基于燃料气的增加，燃料控制系统主要包括一个气体燃料控制系统和一个数字控制系统（DCS）（它包括控制转速、温度和压力的必要程序）。燃料计量阀调节供入到喷嘴的燃料来维持燃气发生器的
3、持续、稳定运行，它由一直流步进电机作动，根据从DCS 来的信号调节燃料流量。,1、升速期间燃料气供应不足,在启动和机组运行期间，DCS 比较下列监控值： 进气温度 中压压气机转速 高压压气机转速 动力涡轮转速 高压压气机第 6 级压力 动力涡轮进口温度,发动机控制系统将这些值与预设的基准值比较，差值生成相应的控制输出信号，这些信号与所需的燃料流量调节成比例。每个控制回路的输出被输送到一个低信号选择器中，它选择最低燃料流量信号并把它传递到液压或电作动器，调节气体燃料阀的位置，并由此调节燃料流量。在正常运转状态下，动力涡轮调节器控制回路要求把最低燃料流量输送到燃气发生器中，这是主调节器。当动力涡轮
4、转速随着负载输出需求增加而增加时，主调节器连同其他调节器把燃气发生器的运转控制在安全极限之内。,在较低的燃气发生器转速下（发动机点火升速前），气流的稳定性由VIGV 机构的调节、1 个HP3 和2 个低压操纵阀门的放气来保证。HP3 和低压操纵阀门由电磁阀控制的HP3 空气控制，该电磁阀由控制系统操纵。当启动过程结束，电磁阀门关闭时，其断开操纵排气阀门的HP3 和1P 空气压力，使放气阀门关闭。当电磁阀打开时，使得HP3 空气压力从旁路到排气阀门并且打开HP3 和低压操纵放气阀门；放气阀门均为机械式阀门，故未做拆解检查。,2、VIGV调节不到位,可调进气导向叶片(VIGV)液压系统由一个（MO
5、OG）伺服阀门控制，该阀门受发动机控制系统控制。（MOOG）伺服阀作为溢流阀操作，控制液压油从3 个VIGV 液压作动筒溢流流回油箱，以要求的方向移动作动筒。伺服阀收到电信号并按比例改变溢流量，控制作动筒内压，从而实现对VIGV 作动筒位置的控制。VIGV 的角度变化控制压气机气流，受无量纲参数NL/T1 控制，使用一个比例、微分、积分的算法（PID）对这些信号进行处理并定位伺服阀。作动筒位置通过一个旋转可变差动传感器（RVDT）进行测量，偏差信号被输送到PID 控制器，以此作为PID的输入，当出现RVDT 信号故障时自动断开。,在机组启动期间，为防止在发动机调节器控制下燃料气按照启动斜坡快速
6、增加而出现富气燃烧，设置了加速限制功能，使燃料增加的速率由压气机输出压力增加的速率来控制。当需要快速降低转速来应付负载突降时，可通过减速控制来避免因燃料供应不足而引起的燃气发生器熄火，这种减速控制是按照压气机出口压力降低的速率来控制燃料流量减少的速率。,3、P30压力故障,在以上分析的基础上，我们首先对从点火到升速暖机期间的燃料气压力趋势做了详细检查，并与机组成功启动时的燃料气压力做了对比，发现在机组升速期间燃调阀前的燃料气供应压力正常，但是调节阀后燃料气压力在升速期间开度与正常的启动过程不同，在机组停机期间通过FT310连接发动机控制系统，对燃料气调节阀整个行程做了测试，观察其控制输出和阀门
7、的开度反馈，数据基本一致，可确定燃料气调节阀无故障；对燃料气调节阀的测试完毕后，我们考虑是否由于气质问题，导致燃料气调压器调节不到位，于是安排站内人员对燃调阀前的调压阀进行了的孔板所属引压管路进行了拆卸清吹，未见明显的水或轻烃堵塞引压管；进一步考虑是否在启动期间由于VIGV的调节不到位，导致机组空气进气量不足，将可调导叶的角度反馈放入趋势中与机组成功启动时的趋势做详细比对，未见明显的异常。,在控制程序中对VIGV做整个行程的测试，控制输出和反馈的偏差在正常范围内，可认定VIGV无故障；最终考虑到压气机出口压力对发动机升速的限制，将P30压力趋势取出，发现在机组启动到开始点火升速期间，P30压力
8、一直无明显的改变，这才是机组无法加载真正的原因，由于发动机升速时要以P30压力作为升速斜坡的燃料限制，但是在升速期间，机组控制系统未监测到压气机出口压力的增加，按照低选信号原则，无法提供更多的燃料，所以发动机无法在预置的时间内提升至规定转速，导致机组加载失败。,我们在确认P30压力故障后，对整个变送器回路所有接线逐一作了检查，未发现接线虚接现象，然后对P30变送器引压管拆卸进行检查，发现从压气机出口端到进气前延伸段之间的引压管路存在冰堵，这主要是由于轮南冬季气候寒冷，空气中含水量较大，箱体内在正常通风的情况下，夜间箱体温度在-10左右，P30引压管管路较长，管路较细，前部又属于冷端，所以含水的高压空气在管路中冷却凝成水珠后会很快结冰，堵塞管路，导致无法测压，建议在寒冷地区对此类涉及机组运行控制的管路进行伴热保温处理。,三、故障处理结果,
