场站运行中燃气发电机的可靠性保障措施探讨

方涛 王继洋 刘伟

摘  要：文章介绍了燃气发电机的工作流程及在输气场站的重要应用，分析了输气场站燃气发电机运行中不稳定性因素。提出了燃气发电机在日常应用中重点加强设备设施的管理等可靠性保障措施从而减少燃气发电机发生故障的概率。

关键词：燃气发电机; 输气场站; 不稳定因素;可靠性保障

1. 天然气发电机简介

天然气发电机是一种以天然气为燃烧物，代替汽油、柴油作为发动机动力的新型，高效的新能源发电机。它由发动机、发电机两部分组成，并配有电子控制管理系统;发动机部分主要有曲柄连杆机构、配气机构和起动系统、点火系统、天然气供给系统、润滑系统、冷却系统组成。

天然气发电机工作原理为：天然气经阀门管线进入发动机内部气缸，经吸气、压缩、做功、排气工作循环，将热能转换为机械能，带动内部轴承的旋转。发电机与发动机同轴连接，通过电磁感应原理，将机械能转换为电能，通过安装在输出端的电压调节器，实现电能的输出。

天然气发电机具有输出功率范围广，发电质量好、重量轻、体积小、维护简单、操作方便、噪声小、节能环保等优点，在石油天然气长输管道输气场站得到了广泛应用。

2. 燃气发电机运行中的不稳定性分析

根据燃气发电机的工作流程及其在實际生产应用， 发现燃气发电机有时存在启动困难或无法自启、供电频率不稳、 转速不稳、 输出电压忽高忽低等不稳定因素，从而导致后端的UPS停机保护、 场站气液联动阀失电关阀停输等安全生产问题; 有时输出不稳的电压也会导致现场的仪器仪表、 电动头烧坏的安全隐患。

2.1 燃气发电机启动困难

故  障  原  因 排  除  方  法

1、电缆接触不良或损坏

2、点火开关损坏

3、天然气管系无天然气

4、火花塞不跳火

5、起动转速太低 1、检查电缆并修复。

2、更换点火开关。

3、打开天然气管系阀门和电磁阀。

4、检查高压及低电缆的接触情况。点火线圈潮湿或损坏应更换，检查火花塞，如因积碳造成短路时，应调整到正确的间隙值。

5、检查起动马达及其电源或气源。

2.2发动机工作不均匀

故 障 原 因 排  除  方  法

1、点火系统工作不正常

2、天然气管线压力低 1、全面检查所有点火系统的部件及电缆接触情况。

2、检查天然气管线是否漏气。检查压力调节阀膜片是否损坏及其阀座接触是否良好，两台以上发动机共用的天然气管线应有足够的天然气，且天然气压力应符合要求。

2.3发动机转速不稳定

1、调速器损坏

2、调速器或杠杆调速不正确

3、气门间隙调整不正确或气门漏气 1、检查调速器并修复或更换。

2、重新调整调速器.调整杠杆使其动作灵活。

3、重新调整气门间隙，并研气门。

2.4发动机功率不足

1、天然气压力低或压力调节阀损坏 1、天然气压力调整到规定要求，或更换压力调节阀。

2、空气进气量不足 2、检查空气过滤器是否堵塞。

检查进气压力是否达到规定要求。

3、调速器控制杠杆或蝶阀不平衡 3、调整杠杆并使蝶阀平衡（同步）。

4、气阀间隙过大

5、电缆损坏

6、高压线圈损坏

7、火花塞跳火不良

8、点火定时不正确

9、增压器因积碳过多造成转速下降 4、按规定要求调整气阀间隙。

5、检查电缆是否损坏，火花塞上的接头是否破裂或潮湿。

6、检查连接处是否松动。潮湿或短路。

7、检查火花塞规格是否符合要求，安装时是否漏气，火花塞陶瓷是否破裂，调整火花塞间隙并擦干净必要时更换新火花塞。

8、调整并紧固磁电机，全部电缆应无松动。

9、清洗积碳。

3.场站运行中燃气发电机的可靠性保障措施

3.1加强日常巡检

每日定点巡检，重点检查机组的各项参数，上位机系统可设置报警值。重点检查燃气发电机的转速、频率、出口电压、功率、机油压力、冷却水温度以及蓄电池电压等参数。现场查看燃气发电机冷却风扇的运转情况，冷却水管路和机油管路的渗漏情况，同时查看机油液位和冷却水液位。现场辨听燃气发电机运行时有无异常声响。手持测温枪对冷却风扇电机壳和气缸进行温度检测。

3.2加强维护保养

参考厂商提供的燃气发电机维保手册，结合现场实际运营经验，制定并严格执行合规的维保规程。维保级别一般有首保，500 h 维 保，1000 h维保，2 000 h 维 保，4 000 h 维 保，8 000 h 维保以及中修和大修维保。不同的维保级别对应不同的项目检查和部件更换。维保要做到全面，重点检查气门间隙，气门凸出量调整，曲轴箱呼吸器清洁， 火花塞检查，正时传感器清洁，延时继电器和其他电气元件的检查，水路和油路的检查等。同时，控制系统接线松紧度以及各传感器探头的检查校准。

3.3做好意外事件记录分析

生产运营过程中难免会遇到燃气发电机意外停机现象，对故障问题的精准判断直接关系到生产经营活动的恢复快慢。在燃气发电机组运行过程中，注重常见故障和其他故障的分类总结、归类，制定一套事件应急处置卡，针对不同的故障类型编制不同的操作要求及部件更换。经过长期的意外停机事件积累，对于燃气发电机的故障处理能力会有明显的提升。

3.4加强人员培训考核

加强站场相关人员对燃气发电机的掌握，逐步提高意外停机事件的应急响应机制和处理能力。通过岗位练兵和培训考核，保证专业人员对燃气发电机的熟悉掌握。同时，可以定期举办人员交流，分享彼此燃气发电机运维经验。

3.5其他设备管理提升方面

针对站场燃气发电机的实际情况，鼓励相关人员提升设备管理能力。由于 Wilson 燃气发电机的监测系统并不完善，可以增设各种传感器探头完善相关的监测功能，比如缸温缸压，废气温度及燃烧点火时间等。同时，可以开发专用软件用于监测燃气发电机其他参数，比如维保参数，部件使用寿命参数等，可以合理有效地加强设备的管理水平，降低故障的发生。

4.总结

总之，导致燃气发电机运行故障有多种原因，为了减少故障问题的发生，需要加强相关人员的培训，严格执行巡检要求和维护保养规程。同时，善于总结各类故障问题，加强故障诊断能力，保障燃气发电机的安全平稳运行。

参考文献

[1] 探讨燃气发电机组故障及其相应的防范措施[J]. 刘子杰. 化工管理. 2018（05）

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