瓦斯燃气发电机组联锁保护的改进

马英武

（中节能宁夏新能源股份有限公司 宁夏回族自治区银川市 750000）

摘 要：本文根据我公司正在使用的瓦斯燃气发电机组在机组联锁保护中所存在的问题进行原因分析，并针对问题产生的原因提出了相应的解决措施，以提高发电机组的安全运行状态。

关键词：瓦斯，发电机组，联锁保护，滤前油压，滤后油压

煤炭开采过程中会有大量的瓦斯气逸散出来，当瓦斯气的浓度达到一定含量的时候，遇到明火就会产生爆炸，给煤矿生产带来巨大的安全隐患和人身伤害事故。所以做为一种社会责任，企业将矿井内抽排出的混合气通过专门燃烧瓦斯气的内燃机进行燃烧并带动发电机发出清洁的电力。本文就这种燃气发电机组运行中存在的问题分析及改进措施进行论述。

1 当前机组设备联锁保护存的问题及原因

1.1 设备润滑油油压测量误差大，动作迟缓

原设备联锁保护油压低停车保护取值点为机油过滤器后油压。因为只有滤后油压是安装有电远传压力测量装置，测量数据显示在机组旁的数据采集装置上。该压力测量装置使用的是简单的压敏电阻原理进行工作，存在着测量精度低、不可调校等缺点，不符合设备运行对联锁保护装置的检定要求。原机组设计机油泵出口压力和机组超速保护都是由这两个压力开关来控制的，由于原机组的数据采集装置因机油泵出口压力为机械式压力开关，机油压力数值无法显示，由于该压力数值无法标定和校验，加之长时间油泥聚集，造成压力开关电气接点不动作，所以只能用滤后油压做显示和电气联锁保护。由于机油泵的运转是靠机组传动齿轮同步运行的。

1.2 机组转速测量装置显示误差大、显示仪表无法标定和校验

原机组的发动机转速测量装置探头测量出的转速信号直接进入到机旁显示屏上，做为机组的转速显示。但是该转速显示由于显示仪器为一体化仪器，不能进行单个参数的校验和标定，经过用标准仪器进行实地测量，转速的显示误差在±50r/min左右，这个误差对于机组的稳定运行和发电机功率的控制都造成失真的影響。转速同时也做为机组超速联锁保护的一项内容，这个误差已经远远超出了机组控制的允许范围。

1.3 设备进气总管电磁阀设计欠缺，经常发生卡涩和不动作

做为机组设备联锁保护的最终执行部件，原设备所带的电磁阀为重力关闭型电磁阀，在正常运行时，电磁阀为非带电状态，电磁阀的阀芯人员手动提起，由阀体上的一个顶栓由弹簧推出卡在阀芯的凹陷位置上，当发生联锁停车信号是，电磁阀上的电磁铁得电产生磁力，将由弹簧顶出的卡栓吸回，阀芯由于失去顶栓在重力的作用下下落，已达到关闭阀门切断气源的目的。但在使用过程中发现，由于瓦斯气体中含有大量的水份和粉尘及硫化物等杂质，经过一段时间的运行后，在阀芯和阀杆上产生较多的硬质结垢，这些结垢由于质地较硬，在阀芯自然下落的过程中，卡住阀芯导致阀芯不能下落，于是造成机组设备虽然发出了联锁停机信号但是阀门无法关闭而引出更大的设备事故。

2 解决方案和实施过程

鉴于以上机组设备联锁保护中存在的问题，经过对设备的运行环境和性能进行仔细分析，结合设备使用说明书中的说明和机组设备的控制参数指标，提出了下列改进措施：

2.1机油泵出口油压压力

将原设备所安装的压力开关更换为高精度数字压力变送器，不仅在变送器表头上有直观的数字显示，而且测量精度大大提高，标准的4-20mA信号直接进入到带记录功能的控制器中，便于发生事故后进行故障分析和判断，为维修与检查提供最直观的参考依据。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 报警值：0.3MPa 停机值：0.25MPa

2.2机油泵超速压力开关

将原设备所安装的超速压力开关取消，安装一台高精度数字压力变送器，不仅在变送器表头上有直观的数字显示，而且测量精度大大提高，标准的4-20mA信号直接进入到带记录功能的控制器中，便于发生事故后进行故障分析和判断，为维修与检查提供最直观的参考依据。

正常值：0.0MPa 报警值：0.1MPa 停机值：0.1MPa

2.3过滤后油压

将原设备所安装的压敏式压力测量装置更换为高精度数字压力变送器，不仅在变送器表头上有直观的数字显示，而且测量精度大大提高，标准的4-20mA信号直接进入到带记录功能的控制器中，便于发生事故后进行故障分析和判断，为维修与检查提供最直观的参考依据。同时通过机油泵出口油压压力和过滤后油压的压差，还可以判断出机油过滤器是否正常，当这两个压力差过大的时候，说明机油过滤器发生了堵塞，提醒设备运行人员进行检修保养。

正常值：0.5MPa-0.6 MPa 报警值：0.3MPa 停机值：0.25MPa

2.4机组转速频率信号

重新安装一只高精度转速测量探头，标准的频率信号直接进入到带记录功能的控制器中，通过测速飞轮上的齿轮数和频率换算，直接在控制仪上显示成机器的实时转速，便于发生事故后进行故障分析和判断，为维修与检查提供最直观的参考依据。

正常值：700 r/min -1000r/min 报警值：1100 r/min 停机值：1150 r/min

2.5进机组燃气压力

增加一台压力变送器，安装在机组的进气管道上，用于防止负压运行使排气管及增压器温度过高。

正常值：2kPa-10 kPa 报警值：0.5kPa 停机值：0.1kPa

2.6多功能无纸记录控制器

增加一台多功能无纸记录控制器，安装在控制箱上，以上所改进或增加的检测装置的信号全部进入到该控制器内进行显示和联锁控制，通过每个测点的高、低限报警值的设定，使控制器内的继电器动作，驱动中间继电器DC1来控制进气管道上的电磁阀，实现有报警信号时能快速切断进入机组的燃气，达到危险状况下保护机组设备的目的。

2.7机组进气总管上的电磁阀

更换原来的重力式关闭电磁阀更换为靠弹簧收缩进行关闭的电磁蝶阀，该阀门内部阀体和阀板采用了全四氟材料包裹，这样不仅避免了瓦斯气中含硫化物的腐蚀，也避免了瓦斯气中杂志的结垢现象。

3结束语

以上的改进方案实施，在通过了半年的运行考核后，各项控制参数稳定可靠，各个联锁保护参数动作精准，成功避免了几次设备事故的发生，为企业的安全稳定生产做出了贡献。

参考文献：

[1]山东济南柴油机股份有限公司燃气发电机组使用维护说明书. 12V190系列endprint