燃气轮机启停机运行操作.docx

机组启动及起动前的准备与检查
机组新安装及大小检修后,经分公司领导及技术人员准许后,在站长的指挥下，方能启动，启动前作如下检查：
1.6.1机组的运行安全
机组在运行及停机期间均存在有下列危险：
● 机组燃料气系统内有高压易燃的天然气。
● 在调整，润滑和控制系统内有高压易燃的润滑油。
● 在燃气轮机，辅助系统和排气管路等表面上有高温。
● 在燃气轮机，辅助系统和排气管路等内部有高温气体和润滑油。
● 在辅助系统和控制系统有使用的高压电。
● 在设备周围在光滑的地面容易滑倒。
● 在运行时打开和关闭箱体门时被撞击和挤压。
● 机组设备上的突出部分容易造成伤害。
● 当消防系统工作时在箱体内严重缺氧。
机组箱体内是一个高危险区域，进入箱体内时必须符后以下规定：
◎ 机械设备停止运行并完全冷却后可以有限制的允许进入。
◎ 在首次启动或大修之后为执行下列操作；试运行期间检查异常噪音。直观目视检查是否有气体或液体泄漏。首次启动时手动阀门的操作。系统的调整。首次启动检查在箱体内的压力表。
◎ 其它任何理由都不许进入，除非有业主代表授权。
◎ 在运行期间进入箱体内会对箱体内的气流造成扰动，影响监测仪表的操作。
在进入箱体内时，必须满足以下条件：
◎ 机组必须处于最低工况。
◎ 箱体内没有有害气体
◎ 消防系統处于监控状态
◎ 要安排第二位操作人员在场，此人必须能看到已进入箱体的人员及随时和主控室人员保持联系，第二位操作人员要确认箱体门始终处于控制状态。
◎ 留守在外部的人员必需准备手提式灭火器。
◎ 要确认机组在正常运行状态。
◎ 要准备好手套並避免接触高温部件。
◎ 不允许接触可调导叶机构。
在下列情况下绝对禁止进入：
◎ 在负荷变动期向。
◎ 箱体内有可燃气体报警，失火或高温。
◎ 气体泄漏。
◎ 机组启动期间。
◎ 在火焰熄灭后三小时至内不能进八箱体内，以锥持灭火剂达到最高浓度，阻断氧化进八箱体内，以防止复燃。
1.6.2启动前电气系统的的检查和准备
● UPS供电正常,蓄电池电压在额定值24VDC；
● MCC柜用电设备操作及检查；
● 启动空气压缩机及干燥系统，检查净化空气储气罐的压力正常后，向机组及所有用气设备供气；
● 主控制柜及柜内设备通电，控制系统启动并处于待命状态；
● 置”ACKNOWLEDGE RESET”开关于"RESET"位置一次,消除一切已确认的报警和停车信息，使系统复位。
1.6.3启动前工艺管线的检查和准备
● 检查站场阀门特别是手动阀门状态在正常工作位置，站场工艺流程切换到增加输气流程，工艺管线无泄漏；
● 检查站场工艺管线上的仪表指示正常。
1.6.4燃气发生器的检查
● 检查确保所有连接都是牢固的，而且在电缆，软管和管道表面没有明显的捆绑和摩擦痕迹；
● 检查发动机入口区，全面检查进气室的污垢和异物，如果需要的话，清洗，用吸尘器打扫或用水清洗；
● 检查燃料气和润滑油线路无泄漏情况；
● 检查所有抽气管路是否完好；
● 检查T5.4电偶完好；
● 检查GG进口导叶位置,进口导叶应处于最小开启状态。
1.6.5 燃气发生器箱体的检查
● 箱体所有清洗接口封堵,所有排污阀关闭，所有仪表，变送器一次手动阀门全部打开；
● 检查箱体内应无油污,有油污及时打扫；
● 箱体内有关阀门在正确位置；
● 箱体门关闭。
1.6.6 各系统的检查
● 检查燃料气系统正常；
● 检查润滑油系统无泄漏，油位应处于正常位置；
● 检查润滑油的油箱加热器,确认油温正常；
● 滑油过滤器切换手柄处于使用的过滤器位置，不应在中间位置；
● 检查空气过滤器入口无杂物,进行手动吹扫空气过滤器一次，保证入口过滤器清洁；
● 检查废气排放口附近无杂物；
● 检查干气密封系统正常；
● 检查辅助空气压缩机气源的供应应大于660kPa；
● 检查GG控制系统仪表指示正常；
● 检查消防系統正常並在监控状态。
1.6.7动力涡轮、压缩机的检查
● 检查动力涡轮后舱管路是否有泄漏；
● 动力涡轮后舱内电缆是否连接可靠；
● 关上后舱门；
● 检查压缩机外壳是否正常，外部管路及电缆接头处是否有泄漏；
● 一检查主滑油系统无泄漏，油位应处于低位报警油位之上；
● 检查压缩机润滑油，正常供给温度应在合格范围内；
● 打开压缩机壳体排污阀和密封气过滤器排污阀，放掉积液后关闭；
● 检查主滑油撬上所有开关在正常运行位置。
1.7机组控制面板及控制模式说明
机组启动模式选择
在压缩机组UCS计算机控制屏上（HMI）上有三种机组控制模式，不同的运行需选择不同的控制模式：OFF---MAINTENANCE---NORMAL OPERATION，只能选择一种模式，三种模式分别说明如下：
“off”模式可以由机组UCS自动触发，该模式可以禁止CEC或SEQUENCE控制系统起作用，只有当机组完全停止且全部程序已执行完毕后方能选择此模式。
“maintenance”模式在人工盘车或压气机水洗时选取，并且在燃气发生器已完全停止，消防系统正常及没有其他停车命令状态下执行。
“Normal operation”模式在正常运行情况下选取，在“Normal operation”模式下可以执行正常启动和停车按钮。
在任何模式下，下面程序执行不受影响：
n CEC控制器之人机界面HMI和PLC控制画面
n 设备安全和保护系统
n 模拟检测和数字输入系统
n 报警/停车检测与通报系统
n 启动允许检查
n 箱体排风扇/矿物油泵电机的值班/备用选择系统
1.7.3 机组正常运行状态说明
机组正常运行模式下，有以下几种工作状态(停机)，需要运行人员注意：
1) “Normal Stop”正常停机。该命令可以人工操作也可以由机组逻辑自动触发，原因可以查看Unit Control System Cause/Effect Diagram”图纸，该命令触发后机组缓慢停车到怠速（即GG转速6800rpm），并在怠速状态运行5分钟，如果在怠速状态结束之前，停机原因能够清除和复位，机组正常运行状态可以恢复，否则机组继续执行正常停车程序。
2) “Stop to Idle”停车到怠速。该命令由机组逻辑自动触发，原因可以查看Unit Control System Cause/Effect Diagram”1图纸，该命令触发后机组缓慢停车到怠速，如果在怠速到达前10秒钟，停机原因能够清除和复位，机组正常运行状态可以恢复，否则机组继续执行正常停车程序。
3) “Slow deceleration to minimum load”缓慢减速到最小负荷（动力涡轮机压缩机转速4543rpm）。该命令由机组逻辑自动触发，原因可以查看Unit Control System Cause/Effect Diagram”图纸，该命令触发后机组在5分钟内停车到最小负荷，如果在最小负荷到达前，停机原因能够清除和复位，机组正常运行状态可以恢复，否则机组继续执行正常停车程序。
4) “Abort to start”启动失败。由程序逻辑自动触发，原因可以查看Unit Control System Cause/Effect Diagram”图纸，如果在燃料气打开或点火命令前触发该命令，机组直接停车，如果之后触发该命令，则执行机组清吹命令，然后停车，程序执行为自动执行。
1.8机组启动
机组启动分盘车/水洗和正常启动两种方式。
1.8.1 盘车/水洗模式启动
（1）选择启动模式为“Mainenance”。
（2）检查启动允许程序，全部满足要求，启动允许绿灯亮，具体条件为：
u 所有维护/备用设备允许满足。
u 启动模式选择正确，盘车时选取“Mainenance”。
u 任何紧急停车的原因已消除并复位。
u 振动检测不在故障状态。
u UCS无故障信号。
u MARKVI系统Watchdog工作正常。
u 液压启动系统工作允许满足。
u 盘车/水洗程序没有锁闭。
（3）上述条件满足后，HMI显示“Crank selected”,盘车操作被允许。
（4）运行人员按控制柜上点击HMI上的虚拟按钮，开始盘车操作。
（5） 盘车操作的工作步骤如下（逻辑自动执行）：
u 液压调节阀设定转速为0rpm，并启动液压泵马达。
u 5秒钟后，液压调节阀设定转速到1200rpm，开始增加转速。
u 如果90秒内，GG转速达不到1200rpm，盘车程序停止。
u 如果GG转速到达1200rpm后，转速不能保持，当降低至1100rpm后，盘车程序停止。
u 如果任何停机命令发出，盘车程序停止。
（6）盘车程序停止步骤如下（逻辑自动执行）：
u 液压调节阀设定GG转速为0rpm。
u 10秒钟后，液压泵马达停车。
（7）离线水洗模式的操作
离线水洗模式可以从主选择器上选择，在这种情况下，相应的启动程序就是操作员在HMI上按下“启动”按钮，之后下列动作开始执行：
l 矿物润滑油辅助油泵马达88MQA－1启动，等待矿物润滑油汇管压力恢复；
l 选作“值班”的液压启动器泵的马达启动。加压于供油管线直到截止阀，截止阀打开，同时四路控制阀运行带转GG轴；
l 一旦GG转速大于110rpm，则离线水洗电磁阀FY-662（20TW-1）就打开，此时，水洗液向GT喷射，进行周期性的清洗；同时GG加速到水洗转速；
l 一旦GG转速 ≥1200rpm，离线水洗电磁阀FY-662（20TW-1）就关断，此时水洗液喷射停止。
GG转速下降，直到＜110rpm，然后GG的转速又按前述的步骤再次增加，离线水洗电磁阀FY-662（20TW-1）再次打开，这个缓上缓下的过程可持续进行最多40分钟，之后程序自动停止，在达到最大允许时间之前，操作员也可以通过手动按压位于HMI上的启动显屏的“停止”按钮停止程序。
1.8.2 正常启动
（1）选择启动模式为“Normal operation”模式。
（2）检查启动允许程序，全部满足要求，启动允许绿灯亮，具体条件为：
l 没有正在执行的程序或程序被锁定（除箱体风扇冷却程序）。
l 所有shutdoun \abort to start\normal stop \SDML\STL停车原因已清除并复位。
l 启动模式选择正确，选取“Normal operation”模式。
l GG转速小于200rpm。
l GG排气温度T48＜204℃。
l 机舱门和进气室门关闭。
l 一扇防冰挡板打开。
l 离心压缩机壳体差压不低。
l 机舱防火挡板打开。
l MCC马达控制中心可用，且在自动位置。
l 阀门控制器位置正确。
l GT箱体吹扫程序结束。
l 干气密封气压力允许。
l 工艺系统处于启动状态。
l 以下工艺参数在低限以上：
l 液压启动油箱液位及温度；合成油箱液位及温度；矿物油箱液位及温度。
l 矿物油母管阀门确认在打开位置。
l 本特利报警系统无故障。
l 来自FGS ESD、SCS控制系统的报警和停车信号已清除并复位。
l 燃料气截至阀在关闭位置。
l 燃料气计量阀在流量最小位置。
l 与燃料气有关的其他状态满足启动条件。
l 系统图要求的其他允许被满足。
（3）上述条件满足后，HMI显示“GT Start mode active to markVI（4）运行人员可以按控制柜上点击HMI上的虚拟按钮，开始正常启动操作。
（5）正常启动程序工作步骤如下(逻辑自动执行)：
l Core idle 指示复位。
l 燃料气程序开始执行，矿物油泵手动停车被禁止。
l 矿物油系统程序开始执行。
l 机舱通风系统停车被禁止。
l 主滑油 Run down 油箱油位、压力、油温满足。
l 液压油泵马达开始工作。
l 液压油调节阀设定GG转速到2000rpm开始机组吹扫，同时HMI显示“GT is starting”。如果90秒内清吹转速达不到，启动程序失败。
l GG清吹3分钟（热启动清吹8分钟），清吹结束后GG转速下降至1700rpm,准备点火。如果清吹速度低于1900rpm，启动程序失败。
l 确认燃料气压力达到设定值。如果燃料气压力低于26bar，启动程序失败。
l 点火装置带电，机组开始点火。如果5秒钟内，点火成功反馈信号没有到达markVI控制器，启动程序失败。
l GG排气温度开始快速升高。如果从燃料气切断阀打开开始20秒钟内或点火开始25秒钟内，T48温度达不到204℃，启动程序失败。
l MarkVI-FLAMON（flame detectored by at least one flame detector）指示灯亮,液压泵调节阀设定GG转速到4500rpm,帮助GG提高转速，当GG转速到达后，点火系统失电、清吹程序复位、10秒钟后点火程序复位。如果从点火开始25秒钟内，MarkVI-FLAMON指示灯不亮，启动程序失败；如果90秒钟内，GG转速达不到4500rpm，紧急停车程序将触发。
l GG加速到怠速（GG 6800rpm）。如果120秒钟内，GG转速达不到6800rpm，紧急停车程序将触发。
l 启动计数器开始计数，运行时间计时器开始工作。
l 怠速暖机计时器开始工作。
l 暖机5分钟后，动力涡轮转速将大于3500rpm,合成油温将达到33℃以上，GG转速继续增加（最大到10200rpm），直到动力涡轮/压缩机最低运行速度到达（4543rpm）。
l 准备带负荷信号出现（MarkVI-RTL），速度符合控制程序开始工作。
l 系统进入符合控制状态，启动程序结束。

上图为一个完整的启动程序周期曲线
上图中的文字翻译：
GG Speed：GG转速
Time：时向
Crank Speed：拖动速度
Starte disabling：起动机脱离
Speed threshold：开始提速
Flame Detected：火焰被检测
Firing Speed：点火速度
Swashplate position：调整点位置
Warm-up：加温
Rate：比率
Procedure to set this constant：进程到原始点
Stopped：被停止
Check：检查
Start：起动
Closes：关
Stops：停
Cooldown：冷停
1.8.3 热态重启动
（1）机组从高负荷状态下停机，在2小时以内需要重新启动且T48排气温度超过620℃的情况属于热态重启动。
（2）从HMI选取“Hot Restart”开关。
（3）在机组停机过程中，当GG转速低于200rpm后，2小时的高速盘车计时器开始工作，机组保持高速盘车状态（防止转子热态变形）。
（4）在需要启动时，按动控制盘启动按钮或HMI启动按钮，开始热态重启动。
（5）GG转速在2000rpm保持8分钟进行吹扫（正常启动为3分钟）。
（6）其他启动步骤与正常启动一致。
（7）尽量避免热态重启动，必须停车原因彻底查清后，才能进行。
1.9 机组停车
在控制系统中具有下列 5 种停车功能：
1) NS Normal Stop 停车（允许燃气轮机起动）；
2) ESN Emergency shutdown with no motoring
紧急停车（不允许燃气轮机起动）；
3) SI Stop To Idle 一步减速到怠速/停车；
4) DM Deceleration To Minimum Load 低速减速到怠速/停车；
5) ESD Emergency Stop De-pressurized 中止起动/停车。
这些功能都是先发出警报然后停车，但是功能按照停车顺序进行变更。
1.9.1正常停车（NS）
（1）当PT速度大于最低运转速度（PT 4543rpm）的情况下正常停车， PT将减速到最低运转速度。
（2）机组最低运转速度达到后，继续减速到怠速（GG 6800rpm）。
（3）机组怠速达到后，机组启动命令失能，机组开始5分钟的冷却。在这5分钟内，如果停机原因已消除并且复位后，运行人员可以重新启动机组。
（4）机组冷却程序结束后，开始执行停车程序，从这一点开始与带压紧急停车程序（ESP）一致：
u 停止除冷却程序外的所有其他程序运行。
u 燃料气供应切断。
u 点火程序失能（只在启动期间）。
u 液压启动器流量设定为0%（只在启动期间）。
u 点火器线圈失能（只在点火期间）。
u 一台机舱风扇继续运行，
u 确认是否有热启动命令。
u 发送停车命令到MarkVI、SCS系统、备份逻辑。
u 快速发出命令打开压缩机工艺气体防喘阀。
以上程序同步执行
u 确认燃料气切断阀关闭，打开燃料气暖机阀进行排空。
1.9.2带压紧急停车（ESP）
带压紧急停车信号可以有控制按钮直接触发也可以由控制逻辑自动触发，停车步骤如下：
u 停止除冷却程序外的所有其他程序运行。
u 燃料气供应切断。
u 点火程序失能（只在启动期间）。
u 液压启动器流量设定为0%（只在启动期间）。
u 点火器点火线圈失能（只在点火期间）。
u 一台机舱风扇继续运行，
u 确认是否有热启动命令。
u 发送停车命令到MarkVI、SCS系统、备份逻辑。
u 快速发出命令打开压缩机工艺气体防喘阀。
以上程序同步执行
u 确认燃料气切断阀关闭，打开燃料气暖机阀进行排空。
1.9.3泄压紧急停车（ESD）
泄压紧急停车信号可以有控制按钮直接触发也可以由控制逻辑自动触发，停车步骤如下：
u 停止除冷却程序外的所有其他程序运行。
u 燃料气供应切断。
u 点火程序失能（只在启动期间）。
u 液压启动器流量设定为0%（只在启动期间）。
u 点火器点火线圈失能（只在点火期间）。
u 一台机舱风扇继续运行，
u 确认是否有热启动命令。
u 发送停车命令到MarkVI、SCS系统、备份逻辑。
u 快速发出命令打开压缩机工艺气体防喘阀。
以上程序同步执行
u 确认燃料气切断阀关闭，打开燃料气暖机阀进行排空。
u 关闭压缩机进出口阀门。
打开工艺系统放空阀，进行放空操作。
1.9.4 减速到最小负荷（DM）
减速到最小负荷信号由逻辑自动触发，也可以由HMI人工发出指令，停机步骤如下：
（1）机组加载命令失能，防喘阀全开，防喘控制器失能。
（2）机组在5分钟内降低转速到最小负载，PT/COMP 转速4543rpm。否则机组紧急停车ESP。
（3）如果在机组达到最小负载30分钟内，减速原因已清除并复位，机组可以恢复到带负荷状态，机组正常运行。否则机组正常停车功能触发，机组正常停车。
（4）如果在机组合成润滑油温度达到正常运行温度前DM命令触发，机组直接紧急停车ESP。
1.9.5 减速到怠速（SI）
减速到怠速信号由逻辑自动触发，停机步骤如下：
(1) 机组加载命令失能，防喘阀全开，防喘控制器失能。
(2) 动力涡轮外部速度设置命令被禁止。
(3) GG转速直接降速到怠速（GG 6800rpm）。
(4) 到达怠速后，如果正常停车命令锁定并且5分钟内没有复位，机组直接紧急停车ESP,否则正常停车。
1.10 压缩机负荷分配（2+0）参考
当机组完成正常启动程序后，负荷分配控制器将自动激活。如果机组负荷分配控制器运行在手动模式或远程站控模式（manual mode or remotely by scs ）,则可以通过控制盘手动设置机组转速；如果机组负荷分配控制器运行在自动模式或远程模式（Automatic mode or remote mode ）,负荷分配系统将平均分配总的负荷到每一台机组并使总的循环流量最小。
1.10.1 负荷分配控制器自动模式运行特点
l 控制器的控制变量是压气站出口压力。
l 每一台机器的控制器输出一个负载设定值，逻辑选取一个最小值作为控制值，对机组进行控制。
l 控制值进入控制器对机组负荷进行控制，首先调整机组转速，然后再低负荷下调整防喘阀的开度来产生相同的出口压力。
l 之后，机组逻辑对机组运行点与设定的机组运行曲线比较，通过速度—防喘阀开度的不断修正，是机组运行点保持在机组PCL（机组性能控制曲线）和CLL（机组负载曲线）之间。
1.10.2 负荷分配控制器手动模式运行特点
l 当手动操作速度的设定值时，负载分配控制器只能控制防喘阀的开度，修正信号为UP/DOWN时关小/开大防喘阀开度。
l 如果防喘阀处于手动模式，负载分配控制器只能控制压缩机的速度，当修正信号为UP/DOWN时升高/降低压缩机的转速。
l 如果速度设定和防喘阀设定均为手动操作，符合分配控制器禁用。
l 如果速度设定和防喘阀设定均为手动操作，压缩机重置逻辑禁用。
1.10.3 负荷分配控制器运行方式选择
l 双机运行压气站的压缩机组负载分配控制器运行方式首选自动模式。
l 防喘阀开度/压缩机转速设定只能同时有一个设为手动模式。
l 正常运行期间，禁止防喘阀开度/压缩机转速设定同时为手动(防喘线测试时使用该方法)。
1.11 机组运行期间的检查
1.11.1启动后慢车状态的检查
1) 压缩机、动力涡轮润滑油供应正常。
2) 检查燃气发生器润滑油供应温度正常。
3) 检查燃气发生器滑油回油温度正常。
4) 检查燃气发生器润滑油系统的过滤器压降，在过滤器压降超过规定值时，把备用过滤器切换到运行状态。
5) 检查主滑油系统的过滤器压降, 在过滤器压降超过规定值时,把备用过滤器切换到运行状态。
6) 检查报警菜单,作到及时发现报警，及时分析报警原因并及时处理报警。
7) 监视燃气发生器及主滑油系统油气分离器的状态。
8) 监视振动参数，应在正常范围内。
9) 报警解锁，进入箱体内检查箱体内部各管道密封性，检查箱体外管道密封性。
10)机组运行应无异常声音。
1.11.2正常运行检查
1) 环绕站场及机组四周的徒步检查，检查管路有无泄漏，以及机组运行有无异常，根据巡检路线，目视检查，发现异常及时汇报并采取相应指施。
2) 检查燃气轮机空气入口过滤器上是否有杂物（在雪天，雾天，风沙天气要增加巡检次数）。
3) 检查所有系统应无泄漏，在运行过程中要特别注意安全阀及阀门密封件应无泄漏，若有泄漏，及时汇报，根据情况进行紧固处理。
4) 检查所有工作液的液位，保证在正常工作液位，巡检时，观察所有滑油管路的油窗，检查有无异常。
5) 在运行过程中注意通过站控室监视器监测各运行参数，注意观察机组的振动、温度、转速,、压力等参数的显示与正常值进行比较，出现异常情况应及时分析处理，根据要求定期采集并保存。
1.12停车后的检查和机组备用
停机后应到机组箱体内外目视检查管路有无泄漏，有关仪表指示是否正常，有无异常声音和气味，压缩机的润滑油窗口内有无滑油流动，各阀门是否在正确位置等。用监视器通过菜单调出机组停机前的振动参数及历史趋势图，滑油压差，排气温度，压力参数等，综合分析判断，确认机组的完好状态和机组的寿命状态。
机组在停机备用状态下，定期进行冷转或启动运行（具体规定待查）。长期备用的机组要求采用防腐（具体规定待查）。备用机组的状态：可分为热备用和冷备用。
（1）热备用
MCC柜各开关位置不变，仪表用风供应正常，控制柜处于通电待机状态，润滑油温度在允许启动温度以上，整个机组处于启动状态，可以随时投入运行。
（2）冷备用
主断路器保持闭合状态。ＭＣＣ柜带电，但开关位置置于OFF和AUTO位置（电机防潮加热器带电）；控制柜停电；仪表用空气停止；滑油加热器停用（但在环境温度很低时，应考虑加热器投用，滑油温度不应低于５℃，预防排污阀冰堵）。