燃机零起盘车作业指导书
西门子SGT5-4000F(+)型燃机盘车启动失败原因分析及对策
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西门子 SGT5-4000F（+）型燃机盘车启动 失败原因分析及对策
韩 超
（京能集团北京京西燃气热电有限公司，北京 100041）
摘 要：分析西门子 SGT5-4000F（+）型燃机盘车在启动过程中失败的原因，并给出了处理措施建议，可 为同类型燃机电厂的运行检修提供借鉴运行后，定期检查燃机轴系的顶起高度， 确保燃机顶升高度在规范范围内，如有必要则需进行调整。 一般西门子燃机转子各瓦顶起高度在 0.08 ～ 0.10mm 取优。
缩短燃机盘车定期工作间隔，减少燃机转子静止时间， 减轻油膜破坏程度，在机组停机后燃气轮机 24h 冷却盘车 停运后，最好每隔 6h 对燃气轮机转子进行短暂的间隔盘车， 当燃机盘车转速大于 0.11Hz 后自动停运。
综合上次检修后盘车投运失败的原因结论，在 #1 燃机 的停机间隔对燃机转子顶起高度进行调整，同时调整前后 进行盘车投运试验，发现改进效果明显。表 2 为转子顶起 高度调整记录及盘车投运情况。
4 针对原因采取对应措施 燃机盘车启动失败的原因较多，如果出现启动失败问
题，运行过程中要及时采取措施保证盘车投入成功。燃机 停机过程中出现燃机盘车启动失败原因未得到解决时，应 当利用手动盘车工具对燃机进行间歇盘车，确保机组的运 行安全。为了避免盘车因故障启动失败，建议对盘车装置 采取如下定期措施，以确保启动成功。
1 燃机盘车装置简介 西门子 SGT5-4000F（+）型燃气轮机机组采用液压驱
动，燃气轮机液压盘车装置结构如图 1 所示。它安装于燃 机压气机轴承座端盖外侧，工作油源来自顶轴油系统，而 润滑油起到盘车装置退出后的润滑和冷却作用。它主要由 外壳、液压马达、啮合齿轮、液压油缸以及控制电磁阀等 部件组成。啮合齿轮安装在旋臂上，液压油缸推动旋臂运动， 使啮合齿轮与燃机转子上的齿圈啮合。液压马达把顶轴油 的压力能转换成机械能，通过啮合齿轮把驱动力传递给燃 机转子。
燃机盘车运行中存在问题分析
- 69 -工 业 技 术在正常停机过程中，盘车会连续运行24小时，以确保机组充分冷却，即“冷却盘车”。
冷却盘车完成后，盘车将自动停运。
此后如果机组仍未启动，盘车将会每隔6小时运行一次，使转子短时旋转一下以检查其是否可以灵活转动，此时盘车转速很低，即“间歇盘车”。
燃机的启动，要求盘车转速在100rpm 以上或机组在惰走中。
盘车转速的设定是基于满足燃机冷却空气量和防止叶片磨损两方面要求的。
出于燃机设计要求，室温下燃机叶片是较为松动地安装在转子轮盘叶槽内的。
在极低速旋转时，燃机叶根会在槽内轻微晃动并发出敲击声，这会导致叶片及轮盘的磨损。
在高于某一转速时，离心力会将叶片与轮盘牢靠接合，避免晃动。
因此，盘车的正常运行，对燃机有极为重要的意义。
１．燃机盘车当前存在的问题在历次的燃机水洗完毕、重新投盘车的过程中，多次出现惰走时盘车投入失败，必须等待燃机转子完全静止后才可投入，数次出现过由于盘车无法正常投入而影响机组启动。
多位值班员也确认，在投产初期并未出现此种情况。
盘车啮合过程涉及其机械原理和自动控制，下面我们就燃机盘车的原理和其实现过程进行分析。
２．燃机盘车原理简述（分解图，如图１所示）盘车装置位于压气机端轴承端，液压马达MBK22AE001连接一个齿轮，这个齿轮与摇臂自由端的驱动齿轮保持稳定啮合，一个液压缸能够推动摇臂即驱动齿轮与同时连接发电机和燃机的中间轴上的齿轮圈啮合，而弹簧可以使摇臂脱离啮合并复位。
液压马达的转速由两个转速探头测得，用以确保液压缸和齿轮圈的转速良好匹配。
啮合电磁阀MBV35AA001和MBV35AA002开启后，顶轴油进入液压缸驱动摇臂向内，使摇臂自由端的驱动齿轮与齿轮圈啮合。
摇臂的啮合速度可以通过前述电磁阀下游的限流阀MBV35AA151调节。
液压马达由关断电磁阀MBV35AA003和流量控制阀MBV35AA101控制供油。
液压马达可以通过调节流量控制阀的开度实现在零转速至盘车转速间变化，对该阀的两个机械阀位限位进行设定就能设置相应的预设盘车转速。
燃油、燃气设备安全操作规程 安全操作规程系列文件 岗位作业指导书 岗位操作规程
××××有限公司标准安全操作规程文件编号：XXX-XXX-XXX 燃油、燃气设备安全操作规程编制：审核：批准：版本：受控状态：20××年10月10日发布20××年10月10日实施标准、完整的Word版文档，下载后可根据实际工作情况适当修改，自由编辑，适合相关行业人员参考，实际使用请删除本行文字。
燃油、燃气设备安全操作规程一、燃油锅炉操作规程（一）司炉工人必须操作经质量技术监督部门登记检验合格的锅炉。
（二）独立操作的司炉工人须持有司炉操作证，且你符合操作炉型和类别要求。
（三）锅炉点火前应做到锅炉体、燃烧机和其他辅机、所有附件、阀门、给水、供油系统电路和电控部门等检查,并确认正常。
（四）打开放空气阀门，向锅内进水（可用排水的方法检查水位的控制，报警系统工作是否正常）水位略低于正常水位。
（五）用“手动”启动风机，吹扫炉膛，将控制系统调至“自动”位置，然后按下“启动”开关，锅炉就会按照规定的程序：吹扫--点火--燃烧（大火或小火）--暂时停炉。
如点火程序有故障，可继续手动风机吹扫，再重新点火，如点火三次不成功，须停止点火和供油，查明原因消除故障后，才能重新点火。
（六）当锅内压力升至稍大于大气压，空气阀有蒸汽昌出时，便可关闭空气阀。
（七）锅炉升压过程，要按规定的要求做好检查及各项操作，确认正常后才能进行供汽或并炉。
（八）正常运行后，应经常调整供油、送风和给水（全自动锅炉除外），保持水位和气压稳定，适应负荷需要，保证供汽。
（九）运行中每小时应进行巡视检查一次，并规定做好各项记录，签姓名确认。
（十）每班应进行冲洗水位表及排污各一次，安全阀排汽试验，压力表冲洗存水弯管和各项安全保护装置校验应按规定的要求进行，并如实填写记录，签姓名认可。
（十一）正常停炉时要先停止供油，稍后停止送风，保持水位高于正常水位。
（十二）遇到下列情况之一时，应紧急停炉：1、水位降到下极限以下仍不熄火和自动给水；2、不断加大给水及采取其他措施，但水位仍继续下降；3、水位超过最高可见水位（满水），经放水仍不能见到水位；4、给水泵全部失效或给水系统故障，不能向锅炉进水；5、水位表、安全阀和压力调节器全部失效；6、设置在汽空间的压力表全部失效；7、锅炉元件损坏、危及运行人员安全；8、燃烧设备损坏，炉墙倒塌或锅炉构架被烧红等,严重威胁锅炉安全运行；9、其它异常情况危及锅炉安全运行二、燃气锅炉操作规程（一）凡操作锅炉的人员必须熟知所操作锅炉的性能和有关安全知识，持证上岗。
西门子F级燃机盘车投运失败原因分析及处理
西门子F级燃机盘车投运失败原因分析及处理汤润泽【期刊名称】《《东北电力技术》》【年(卷),期】2019(040)007【总页数】3页(P28-30)【关键词】燃气轮机; 盘车; 小齿轮; 进油电磁阀; 流量调节阀; 分析处理【作者】汤润泽【作者单位】无锡西区燃气热电有限公司江苏无锡 214152【正文语种】中文【中图分类】TK47江苏某燃气热电有限公司安装了一套西门子F级燃气—蒸汽联合循环机组，采用一拖一分轴布置。
其中燃气轮机(以下简称燃机)采用西门子SGT5-4000F(4+)型燃机，配置1台QFSN-300-2型发电机，1台UG-SCC5-4000F-R型余热锅炉，1台LZC141.6-13.2/1.3/0.5型三压再热抽凝汽轮机，1台QF-135-2型发电机组成联合循环供热机组[1]。
主机控制系统采用SIEMENS SPPA-T3000控制系统，燃机基本上可以实现自动启停[2]。
燃机盘车型号为RDV3HSO,采用液压驱动。
2018年5月19日临修停机过程中，出现盘车投运不正常现象，通过技术分析，查找原因及调整，最终解决了盘车投运失败问题。
1 盘车装置作用和工作原理燃机的气缸和转子结构较为厚重，停机后需要很长的冷却时间。
在冷却过程中，由于气缸中热气上升和冷气下降，形成气缸中上部温度高和下部温度低的情况，如果转子在机组停机后冷却过程中静止不动，会造成气缸或转子弯曲变形[3]。
燃机盘车装置的主要作用：①在机组冷态启动前，通过盘车消除因转子静置导致的非永久性弯曲，减轻设备的起动力矩；②在机组停机后，盘车系统使轴系保持低速转动，确保缸体均匀冷却，防止缸体发生变形和转子弯曲。
因此，盘车装置可靠性对机组安全非常重要。
燃机盘车装置的工作原理：燃机盘车装置由顶轴油作为工作油源，润滑油作为盘车装置退出后的润滑和冷却。
如图1[4]所示，盘车装置由外壳、液压电动机1、主动小齿轮4、从动小齿轮2和液压油缸3等主要部件组成。
盘车说明书
汽轮机自动盘车控制屏说明书汽轮机在启动冲转前必须查证转子的初始弯曲情况，为此应该先用盘车装置盘动转子作低速转动，以便运行人员作仔细检查。
汽轮机停机后，汽缸和转子等部件还处于热状态，如果大轴静止不动，则会因上下温差而产生大轴弯曲。
为了使汽轮机在停机后随时可以启动，必须使用盘车装置将转子不间断地转动，使转子四周温度均匀，这样大轴就不会发生弯曲，同时也能减小汽缸等部件的上下温差。
一、动盘车控制屏的功能自动盘车控制屏具有强制手动、手动、自动等功能。
1．强制手动在盘车控制屏中有一个开关SA2（见73A〃757Z第2张），当扳动此开关至接通状态时，无论外界处于何种状态，均可以直接为盘车电机提供380VAC的电源，使盘车电机转动。
注意：此项功能只作为检测或在非正常情况下强起盘车电机使用，在正常情况下，不建议使用此项功能。
2．手动控制需要手动投入时，将控制屏面板上的“盘车选择”开关旋到“手动”位置，此时盘车控制屏处于手动控制方式下（见73A〃757Z第1张）。
当润滑油压建立，顶轴装置已投入，各轴颈均已顶起，运行人员推动手柄使主动齿轮与汽轮机大齿轮啮合，盘车手柄位置的行程开关33TGE处于啮合状态，确认遮盖盘车电动机轴的曲柄端的保护盖是处于正确位置上，即：行程开关33TGC闭合，此时按下控制屏面板上的“启动”按钮，控制屏为盘车电机供电，汽轮机开始盘车。
当需要停盘车时，按下控制屏面板上的“停止”按钮，此时盘车电机停止转动，汽轮机盘车停止。
汽轮机启动后，当汽轮机的主轴转速大于盘车转速时，盘车就能自动脱扣。
拉杆系统将盘车手柄从工作位置推向非工作位置，盘车手柄位置的行程开关33TGE处于非啮合状态，控制屏停止为盘车电机供电，盘车电机停止转动。
当汽机转速大于200rpm时，喷油电磁阀失电，盘车装置的润滑油停止供给。
3．自动控制首先，将控制屏面板上的“盘车选择”开关旋到“自动”位置，此时盘车控制屏处于自动控制方式下(见73A〃757Z第2张)。
盘车装置使用说明书
东方汽轮机厂盘车装置使用说明书编号Y47-231000ASM第全册2000年8月20日前言该盘车装置是一种电液操纵低速自动盘车装置，具备液压驱动投入和自动甩开的功能，能满足机组启停自动化的要求。
盘车装置是汽轮发电机组启动前及停机后带动轴系旋转的驱动装置。
盘车装置安装在汽轮机和发电机之间的后轴承箱盖上，其基本作用如下：1．机组停机后盘车，使转子连续转动，避免因汽缸自然冷却造成上、下缸温差使转子弯曲。
2．机组冲转前盘车，使转子连续转动，避免因阀门漏汽和汽封送气等因素造成的温差使转子弯曲。
同时检查转子是否已出现弯曲和动静部分是否有摩擦现象。
3．机组必须在盘车状态下才能冲转，否则因摩擦力太大转子在静止状态下被冲转将导致轴承的损伤。
4．较长时间的连续盘车可以消除因机组长期停运和存放或其它原因引起的非永久性弯曲。
0-1主要技术规范1．型号：PC-22/2．图号：Y47-231000A3．型式：电液操纵摆动齿轮切向啮入式自动低速盘车4．驱动电机：型号：YB225M-8 B3 双轴伸额定功率：22KW电机转速：730r/min电机转向：从电机尾端看为逆时针方向电机额定电压：380V接线方式：△接法5．蜗轮蜗杆速比：42:16．摆动齿轮模数：m=127．盘车时转子转速：min8．投入方式：电操纵液压驱动投入，可程控、远控、就地控制手动投入9．油动机活塞形式：回转式、带自锁工作油压力：排油方式：重力自流排油时间：小于1min0-2结构简介盘车装置结构按功能可分为盘车减速机构和投入机构两部分。
盘车减速机构采用蜗轮蜗杆副加上一级齿轮副减速传动。
蜗杆由YB型防爆电机驱动。
电机横向布置，结构紧凑。
蜗轮蜗杆传动的速比为42:1。
齿轮传动由摆动小齿轮与汽轮机转子上的齿环构成，速比为:1。
投入机构由曲柄连杆机构和摆动齿轮切向啮入式超越离合器以及液压旋转式油动机驱动机构组成。
投入机构采用液压旋转式油动机，输出力偶矩，无附加径向力，适合大角度转动的要求。
盘车的启停条件和操作
四（二）盘车手动启动操作
+ 8当电磁阀不能动作时，卸下盘车装置上操纵滑阀顶端的螺栓，用细长圆 杆将滑阀推到底除油动机活塞自锁后，扳动手柄并用力推压，到齿轮接 触推不动时，再用手转动电机使齿轮啮合，直到投入位置，盘车投入到 位指示灯亮。按下“电机启动“按钮，启动盘车，进入正常连续盘车状 态，正常盘车指示灯亮。
+ 2在机组冲车时，当汽轮机转 子超过盘车转速时主动齿轮 由主动变为被动，使其受到 和啮合方向相反的作用力， 从而使主动齿轮退出啮合。 甩开到位后停下盘车电机运 行。
八、盘车的停运注意事项
+ 一般停止盘车后会停止顶轴油泵的运行， 此时的温度较高，转子在自重的作用之下 与轴瓦的接触是紧密的，这样转子的热量 就会传递到轴瓦的下端，这样高的温度可 以造成轴瓦的局部融化。所以停止盘车后 润滑油系统应继续运行，直至高压缸调节 级金属温度低于150℃，并且各轴承金属温 度在正常范围之内方可停运润滑油系统。
+ （2）汽轮机启动前，通过盘车可使汽轮机 上下缸以及转子温度均匀，自由膨胀，不发 生动静部分磨擦，有助于消除温度较高的轴 颈对轴瓦的损伤，还能消除转子由于重力产 生的自然弯曲。
二、盘车的结构
具有螺旋轴的电动盘车装置 1—小齿轮；2—大齿轮：3——啮合齿轮；4——盘车大齿轮；5—
—电动机；6——螺旋轴
六、盘车的停运条件
+ 一般当调节级金属温度将至250℃以下时 ，可停止连续盘车，停止盘车后，还要保 持一定的间断盘车，即过半小时或者一个 小时把转子盘动180°，直到调节级金属温 度降到150℃为止。
七、盘车的停运操作
+ 1在机组的盘车过程中，如需 停止盘车，按“盘车停止” 按钮，检查盘车电机停转后 ，按“甩开”按钮电机反转 （顺时针），注意观察啮合 手柄由“合”切到“分”位 。
燃机操作指南
QDR20燃气轮机操作指南编制:审核:株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司目录一、燃气轮机在使用中的注意事项二、燃气轮机的接收三、燃机台架安装与同轴度调整：四、开车前的准备工作与检查五、机组的冷转六、机组的点火起动七、机组的慢车、升速、励磁和并网发电八、机组停车九、机组工作中使用的数据十、燃气轮机的调节及维护十一、机组的定期检查和保养附图一.发动机右面装车示意图附图二.发动机左面装车示意图附图三.燃机滑油系统图附图四.发电机润滑油系统图附图五.煤气供应系统图一．燃气轮机在使用中的注意事项：1.燃气轮机的操作者应熟悉燃气轮机的工作原理及结构；熟悉现场各设备系统的位置和功用；熟悉电厂系统的操作流程。
2.燃机现场、操作间、高低压配电间应清洁无杂物；消防器材齐全完好，方便取用。
3.燃机安装拆卸及排除故障时，不允许有任何杂物掉入燃气轮机内。
如果发现应立即上报当班班长，并采取有效措施及时处理。
4.电器检修时必须挂上“有人工作，严禁合闸”的标示牌，任何人不得擅自将牌取下。
5.开机时应分工明确，头脑清醒，随时做好处理应急状况的准备。
无关人员远离现场。
6.燃机每次点火起动前必须进行两次“冷转”。
7.运行记录表格填写时使用仿宋字体，书写要准确、整洁。
遇有不正常的情况应在表格上写明现象或原因。
台架更换零部件要在表格上写明更换原因、名称、号码和日期，工作者签名。
8.运行中进行巡检时不允许触碰旋转、带电或高温部位，以防引起伤害事故。
9.机组运行中如遇电网停电保护停车，操作者应立即检查发电机柜断路器是否在“分闸”的位置，以防出现“倒送电”。
10.操作台上的指示灯、仪表等是判断机组工作状态的依据，如有损坏，应立即通知电工更换。
11.高压柜操作时必须戴绝缘手套，操作前须检查断路器在“分闸”位置方可进行，严禁带负荷推入或退出高压柜小车。
12.每次停车后（包括人工停机和自动保护停机），操作者应注意T*4温度表指示情况。
燃机停止转动后，T*4指示应不大于120℃，若发现进气道冒烟或者T*4温度缓慢上升时，应立即关闭煤气精过滤器后手动阀切断燃气，并根据情况进行冷转以降低T*4温度。
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燃机零起盘车作业指导书
一：目的
1. 燃机在停运盘车后，要求再次启动燃机盘车。
2. 为满足检修要求，燃机停运盘车后，为盘动燃机转子而要求启动燃机盘车。
3. 燃机在经过较长时间停运盘车后，燃机大轴（特别是压气机段）可能出现因重力的原因而出现一定的向下弯曲，在燃机正常启动前24小时应启动地速盘车，以盘动转子拉直，防止正常启动过程中可能出现的高振动，而需要启动燃机盘车。
二：燃机应满足的条件
1. 燃机盘车处于停运过程中，燃机转速为零转速。
2. 影响燃机盘车的检修工作已全部结束，工作票已全部收回。
燃机旋转部分无影响燃机转动的工器具及工作人员。
3. 与滑油系统有关的各管路及阀门皆处于正常状态。
4. 燃机控制间380V MCC柜上88QA，88QV，88QE，88QB，88TG，88TM等开关处于“AUTO”位置。
6KV中压开关柜上燃机启动电机88CR开关处于“AUTO”位置。
且上述各电机皆处于正常备用状态。
5. MARK V 控制系统已上电，处于正常工作状态。
三：零起盘车步骤
1. 经检查上述条件满足后，通知值长即将进行零起盘车。
2. 经值长同意后，进行如下操作：
3. 在MAKE V显示屏上选择“USER DEFINED DISPLAY”中的“AUXILIARY CONTROL”选项，可看到页面最右边有一列操作软开关：“COOLDOWN MODEL”；“COOLDOWN ON"；“START CPB"；“COOLDOWN OFF"；“OFF CPB"。
若上次停运燃机盘车时，已强制信号L62CD为“1”，此时应进行解除该强制; （1）点击“COOLDOWN MODEL”软开关，3秒内再点击“EXECUTE”执行软开关。
（2）点击“COOLDOWN ON”软开关，3秒内再点击“EXECUTE”执行软开关。
4. 进行完上述操作后，辅助滑油泵88QA将启动，建立滑油压力；液力变扭器导叶角度保持为50度。
滑油压力正常后，顶轴油泵88QB起动建立顶轴油压力，油雾分离机88QV将起动，燃机盘车马达88CR将起动，2秒后液力变扭器充油电磁阀20TU-1将带电。
燃机将由零起升速。
当燃机转速升至4%转速后，燃机起动电机88CR将停运，同时液力变扭器充油电磁阀20TU—1失电；燃机转速开始下降。
当燃机转速降至3.3%后，燃机盘车电机88TG 将起动，20TU-1再次带电；液力变扭器导叶角度将由50度----》43度。
燃机转速由3.3%SPD 升至正常盘车转速4%左右，燃机进入正常盘车状态。
5. 燃机盘车投入后，要求检查燃机大轴有无异常声响，燃机滑油压力是否正常，发电机两轴瓦顶轴油泵压力是否正常。
若有异常及时通知值长及专工。
6. 若零起盘车时，出现“TURB SHFT FAILURE TO BREAK TURBINE AW AY”报警，请及时通知燃机专工。
此时，可能为燃机起动扭矩过小，需由燃机专工根据实际情况来调节液力变扭器的角度。