西门子SGT6-5000F燃机燃油系统调试存在的问题
及处理
某电厂使用西门子SGT6-5000F燃气机组，燃烧器为ULN双燃料燃烧器，GTXX机组的天然气系统在2013年就完成了调试，燃油系统由于业主没有提供燃油的原因，安装完成后没有进行调试，2018年5月开始，业主开始提供燃油。每日用油罐车向大罐卸油，截止到10月具备燃油冲洗的条件，开始冲洗管道，冲洗后开始调试。GTXX燃油系统调试分为冷态调试和热态调试，冷态调试和燃油系统冲洗同步进行，主要是验证测试设备的可靠性和功能性确认，完后开始热态调试。
截止汇报前，已经完成点火实验，base load满负荷实验和燃烧调整。剩余燃料切换实验，可靠性实验和甩负荷实验。由于目前出现的问题调试暂时中止，等待缺陷处理完毕后继续。将反馈冷态调试和热态调试过程中出现的若干典型问题。
初步原因分析：
1.燃烧器流量试验偏差高问题
燃油的Stage A,B和P阶段喷嘴需要在热态调试以前测试喷嘴流量，使用外置的200 PSI除盐水试验，外接一个小型的转子流量计，在GTXX试验时，发现#1, #3, #4, #7, #11, #15的stage A或者B阶段流量与平均值偏差大于5%，表示喷嘴有堵塞情况，运行时可能会出现分散度大，需要更换燃烧器。GTXX调试时GTYY在进行大修，西门子调试工程师也对GTYY的16个燃烧器进行了实验，实验结果全部不合格。具体结果见附件。
2.点火失败问题。
在假点火流量实验完成以后，GTXX燃油启动多次均出现点火失败问题，拆除点火枪发现点火枪存在油水混合物，将点火枪进行甩干后，点火枪工作正常，将点火枪回装后，仍存在腔室内温度无温升情况，多次修改点火流量依然没有点火成功。拆除燃机#10号燃烧器逆止阀，对P阶段Tube管进行取样，发现在7Bar的压力下，2分之后tube管才是油，之前排出来的都是水或者是油水混合物，针对这一情况，西门子优化了点火枪投入时间，在燃油启动时，点火枪延时5S发送指令，火检探头监测火焰时间由最初始的45S，延时到70S。这个改变至关重要，修改了点火的时机，延长了检验的时间，在逻辑没有修改以前燃油启动基本没有成功，修改以后燃机基本都成功点火。
3.点火后分散度大的问题。
西门子SGT6-5000F机组燃油启动，当转速高于1000转时，同时叶片
温度分散度大于140度触发跳闸保护，在燃油启动GTXX，点火成功后存在分散度大启动失败后，在确认所有燃烧器喷嘴流量一致的情况下，西门子优化了启动的燃料分配系数，将点火时的流量增大，由之前的0.68kg/s增加到0.87kg/s,在点火成功后，燃机切换成转速控制模式，将转速对应的函数值进行调整。在stage A阶段投入后也出现了分散度大的问题，经过试验和检查，发现tube管里面燃油和水的流量分配不均，为了解决这个问题，在1500rpm A投入时，延迟stage P阀门开度的减小，稳定火焰。
4.燃机排污段燃油和水泄漏问题
每次燃机启动失败或者使用燃油停机后都会进行水冲洗，防止残油在喷嘴处高温结焦，在燃机调试期间多次启动失败，大量的残油和水被排出，在燃机排
气段的离线水洗排污管道附近出现水和残油溢出到保温棉内，汇报西门子调试工程师，检查后没有给出明确回复，现场更换了部分污染的保温棉，检查水洗排污管道内全部是黑色颗粒状的焦油，有部分堵塞。分析原因是多次点火时每次点火都是不充分燃烧，有大量焦油产生。堵住了排污管道，并且燃机排气段金属是冷态有缝隙，造成部分泄漏，这是西门子设备的设计缺陷，需要运行和调试人员注意，启动和停止阶段检查保温棉，改变运行方式，燃油启动时和停机后要打开离线水洗的排污门，及时排除残油，否者大量残油进入保温棉后启动燃机有火灾风险。
5.燃烧器部分喷嘴结焦问题。
燃油系统有stage A,B and P三个阶段，点火是使用stage ，1500 rpm投入stage A，并网后20%负荷投入stage B，调试时两次在20%负荷时投入stage B时由于投入分散度大跳机。随后拆开#13-#16燃烧器stage B的对喷嘴进行流量实验，发现#14的流量偏低，#15完全没有流量，初步认为喷嘴已经结焦，需要更换#14，#15燃烧器。燃烧器更滑以后，解决分散度大问题。分析原因可能是由于前期调试期间stage B的控制阀阀出现的一次泄漏，造成部分管道积攒了残油
6.燃油进入燃气系统问题。
在1月23日准备进行燃料切换实验前，使用燃气系统启动GTXX，由于分散度大启动失败后，西门子优化了启动的燃料分配系数，后续几次依然启动失败。对燃烧器和天然气管路检查发现，底部的几个燃烧器#5-#10的stage A阶段管道中有大量的黑色废油和水的混合物。经过西门子现场调试工程师汇报给西门子工程部，认为一个或者多个燃烧器内部燃油管路破裂，导致燃油泄漏到燃气管道中，
倒流到燃料环管，运行时的高温导致部分碳化。现场试验证明，对燃油管道注水燃气stage A阶段的#9，#8,#10的法兰接口有水流出。根据相关数据西门子要求更换#6，#8，#9，#10燃烧器。 事件后果：
冷态调试和热态调试出现的各种问题导致GTXX目前调试进度没有按照预期计划进行，并且两次更换燃烧器都需要业主提供备件，协调难度大。西门子调试工程师给出的理由是GTXX是使用5年的老机组，各种性能已经和设计值有一定的偏差，需要多次验证后找到合适参数。
比较严重的问题就是：1.燃烧器流量试验偏差高问题。这个是一个设备的通病，是长期使用燃气运行，燃油喷嘴有一定的堵塞，其他运行机组都可能出现相同问题。并且GTXX运行了1万5千小时，小修CI以后燃烧器只运行了3千多小时就出现了6个燃烧器需要更换。GTYY大修更换下来的燃烧器都不合格，这个问题给调试带来困难，GTXX和GTXY调试完成后，选取那一台状态好的机组是一个问题。
第二个比较严重的问题是：燃油进入燃气系统问题。目前还处于解决阶段，西门子需要拆解#9，#8,#10燃烧器送到美国分析具体原因。西门子工程部初步认为这个问题后续调试也会遇到。这个问题造成目前燃气系统不能启动。 处理措施：
针对GTXX遇到的各种问题，GTXY调试时西门子工程师已经在调试计划中增加了以下内容：
1.再次对燃烧器进行第二次流量试验，确定碰嘴流量是否满足要求。 2.增加燃气管路泄漏实验：要求拆除所有的燃气管线法兰，对各阶段的燃油
管线进行喷水，检查是否有水从燃气管路中流出，提前找出有泄漏的燃烧器。 3.更改GTXY的各项参数，部分关键定值从GTXX拷贝。
附件：
STAGE P阶段喷嘴的结焦
西门子SGT6-5000F燃机燃油系统调试存在的问题及处理方法 - 图文
