GE/ALSTOM GT13E2燃机控制系统存在问题及对策

（华能桐乡燃机热电有限责任公司，浙江桐乡314513）

GE/ALSTOM GT13E2燃机控制系统存在问题及对策

金智伟

（华能桐乡燃机热电有限责任公司，浙江桐乡314513）

华能桐乡燃机新建2套ALSTOM公司GT13E2型燃机，燃气轮发电机组控制系统TCS采用阿尔斯通公司的CONTROL GAS系统。针对其控制系统存在的问题，提出相关解决方案，取得了满意的效果，可为同类型机组提供借鉴。

VIGV角度传感器；燃机；通信；故障原因分析；解决方案

0 引言

华能桐乡天然气热电联产项目位于浙江省桐乡市，包括2套阿尔斯通E级燃气-蒸汽联合循环一拖一多轴供热机组，以给临杭经济区供热为主，发电调峰为辅，1号机组为抽凝机组，即一部分没有做完功的蒸汽从汽轮机的抽汽口抽出送至热用户，另一部分至低压缸继续做功后排入凝汽器凝结成水，再回到余热锅炉。这种机组的电热相互调整性比较好，但在热负荷需求较大的情况下，不能满足热用户的要求。2号机组为背压机组，即机组中没有低压缸及凝汽器，在启动过程中，通过15%容量的启动旁路将蒸汽排入1号机组的凝汽器，当蒸汽参数满足背压汽轮机冲转条件后，开始启动背压汽轮机，中压缸排汽全部供给热用户，这种机组供热能力明显比抽凝机组强，所以背压机组的经济性最好。

2套机组的高中低压过热器出口均通过母管相连，交叉运行方式比单元制机组更为灵活；旁路亦采用母管制，保证任一机组跳机时，能够回收工质；并且背压机侧增加1台真空除氧器，背压机组可以单独运行，抽凝机不必热备用；余热锅炉低压汽可在背压机单独运行时关闭，解决了背压机不能利用低压汽的问题。

1 燃机VIGV偏差大故障缺陷消除

1.1 故障现象介绍

华能桐乡燃机VIGV（燃气发生器进口可调导向叶片）左右侧各配置1路角度传感器（MBA82CG031和MBA82CG035），2路位置反馈信号至CRC60控制柜内信号隔离器后分别输出2路信号MBA82CG031-MQ50/MBA82CG031-TQ50和MBA82CG035-MQ50/MBA82CG035-TQ50，其中-MQ50信号送至MFC3000主控制器，-TQ50信号送至保护控制器。机组在运行期间，2路至保护控制器的-TQ50信号波动较小（在1°之内），而2路至MFC3000主控制器的-MQ50信号波动较大（在2°左右，已达偏差报警值）。ALSTOM GT13E2燃机两侧VIGV角度偏差超过（包括）2°即报警；超过（包括）4°即触发TRIP跳机；任意一侧与两侧反馈信号的平均值偏差超过（包括）1°即报警；任意一侧与两侧反馈信号的平均值偏差超过（包括）2°即触发TRIP跳机。

1.2 原因分析

（1）2路至MFC3000主控制器的-MQ50信号与2路低频火焰脉动反馈信号（MBM30AX010 A/B XQ50）在同一块AI内，当AI卡件通道位置影响，低频火焰脉动信号波动引起VIGV反馈信号波动。

（2）两侧VIGV角度传感器至CRC60柜的信号电缆质量不符合要求，抗干扰能力差。

（3）角度传感器故障。

1.3 解决方案

（1）更换MBA82CG031-MQ50和MBA82CG035 -MQ50 AI卡件位置：将原A1111卡件上的MBA82CG031-MQ50信号调整至A1117卡件上，原A1111卡件上只保留MBM30AX010A XQ50信号；将原A1211卡件上的MBA82CG031-MQ50信号调整至A1215卡件上，原A1211卡件上只保留MBM30AX010B XQ50信号。

（2）将两侧VIGV角度传感器至CRC60柜内的信号电缆更换为符合ALSTOM认证的电缆，并紧固就地接线盒与CRC60柜内接地线。

（3）全面检查11号、21号燃机4个角度传感器后进行空载试验，根据空载试验结果发现11号燃机MBA82CG035侧传感器波动在1°左右，其余3个传感器波动均在0.5°以内，更换11号燃机MBA82CG035侧传感器。

1.4 整改效果

通过调整MBA82CG031-MQ50和MBA82CG 035-MQ50 AI卡件位置、更换信号电缆、更换角度传感器等措施后，现VIGV两侧MBA82CG031-MQ50和MBA82CG035-MQ50反馈信号波动在0.5°以内，两侧偏差在0.2°左右，远小于偏差2°的报警值，设备运行情况较好。

2 燃机通信故障缺陷处理

2.1 故障现象

华能桐乡燃机MBP（油模块）、MBV（天然气模块）与燃机控制系统（MFC3000）的现有通信方式为：天然天然气模块设备与油模块设备之间通信采用2路网线连接，天然天然气模块与油模块内的所有设备在油模块汇总后，通过2路光纤传输至CRC10柜。2路通信设备之间相互影响（通信模件底板共用），未达到真正的通信冗余，且缺少断单根网络通信报警，目前这种通信连接方式转接设备多，稳定性差。自投产以来，燃机油模块、天然气模块多次发生通信故障（数据离线现象），触发MFC REDUNDANCY CELL U101与REDUNDANT EPL NODE7，8，9通信中断报警。

2.2 原因分析

分析产生故障的原因为：

（1）MBV内通信模件及模件底板故障。（2）MBV内交换机故障。

（3）MBV内网线屏蔽层接地。

（4）MBV与MBP之间连接网线抗干扰能力差。

结合华能桐乡燃机通信故障事件，目前常用连线方式有：MBP与MBV设备采用硬接线连接方式至辅助车间通信柜汇总后，采用光纤连接方式至燃机控制柜；MBP与MBV均采用硬接线连接方式至燃机控制柜。

2.3 解决方案

（1）全面排查并更换MBP和MBV相关设备，包括I/O模件（含底座）、电源模件（含底座）、通信模件（含底座）。

（2）完成燃机MBP和MBV至燃机控制系统MFC300的通信连接方式整改工作，不走原先的电缆沟，改为2个模块顶部穿镀锌钢管敷设室外防水通信电缆，整改后暂无通信报警发生。

（3）联系燃机厂家，要求在年度检修计划中安排对MBP和MBV至燃机控制系统的连接方式进行重新设计，按技术要求采用硬接线连接方式。

3 结语

通过对燃机设备维护经验的积累，结合现场设备运行的实际情况，提出了有针对性的整改优化项目，包括有VIGV增加角度变送器及保护逻辑优化、防喘放气阀增加反馈信号及保护逻辑优化等，为燃机安全可靠运行与热网稳定供热奠定了坚实的基础。

[1]周晖.9E燃机MARK V（TMR）控制系统故障分析及对策[C].杭州：第二届中国浙江学术节，2005.

[2]陈华东，黄红艳.燃机控制系统-MARKV[J].浙江电力，2000，19（3）∶25-26.

[3]李勇辉.GE燃气轮机MARK VI控制系统研究及调试[D].杭州：浙江大学，2007.

[4]丁俊宏，丁宁，苏烨，等.2015年浙江省发电厂典型热控故障异常分析与建议[J].浙江电力，2017，36（1）∶27-30.

[5]宋顺利，章禔.9FA燃机DLN2.0+燃烧系统故障分析及处理[J].中国电力，2016，49（6）∶39-42.

[6]樊月明.PG9171E型燃气轮机启动失败的故障原因及检修[J].中国科技纵横，2014（23）∶67.

[7]李健，陆建东.Trent60燃气轮机BOV阀故障原因浅析[J].中国设备工程，2013（5）∶61-63.

（本文编辑：徐晗）

Problems in Control System of GE/ALSTOM GT13E2 Gas Turbine and the Countermeasures

JIN Zhiwei
（Huaneng Tongxiang Gas Turbine Thermal Power Co.，Ltd.，Tongxiang Zhejiang 314513，China）

Two GT13E2 gas turbine from ALSTOM have been built up in Huaneng Tongxiang Gas Turbine Thermal Power Co.，Ltd.The gas turbine control system TCS（Turbine Control System）uses CONTROL GAS system from ALSTOM.In view of the problems existing in the control system，relevant solutions are obtained，which can be used for reference to the same type of unit.

VIGV angle sensor；gas turbine；communication；fault cause analysis；solution

10.19585/j.zjdl.201707017

1007-1881（2017）07-0069-03

TM851

B

2017-03-31

金智伟（1979），男，高级技师，从事火电厂热工自动化技术管理工作。