瓦斯燃气发电机组电气系统调试

瓦斯燃气发电机组电气系统调试

发表时间：2019-04-03T11:28:29.967Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：孟凡生曾宪平

[导读] 在发电领域越来越得到重视，不仅弥补了火力发电中煤炭资源的紧缺，同时更好地控制了煤矿瓦斯爆炸事故的发生。

淮南矿业集团瓦斯利用分公司安徽省淮南市 232001

摘要：瓦斯是非常规天然气，它还有一个正式的名字——煤气层，以吸附状态储存于煤层之内，具有较高的热值，是普通用煤的2至5倍，尤其是燃烧之后几乎没有任何废气。从目前对瓦斯的使用情况来看，只有浓度超过30%以上的瓦斯才具有使用价值，得到广泛利用，但是此浓度的瓦斯在我国每年的抽排量中所占比较较低，而大量的低浓度瓦斯集于井下，由于其浓度较低处于较低状态，绝大部分没有达到30%以上，无法直接投入使用，如果对其进行提纯处理，则需要消耗大量的成本，无经济意义，最后只好选择放弃，大量的瓦斯被排放于大气之中，对环境所造成的危害是严重的，加重了温室效应，在这种背景下，低浓度瓦斯发电技术应运而生，使此类问题得以解决。

关键词：瓦斯气；燃气发电机组；电气系统；调试；

引言

瓦斯作为一种优质高效的清洁能源，在发电领域越来越得到重视，不仅弥补了火力发电中煤炭资源的紧缺，同时更好地控制了煤矿瓦斯爆炸事故的发生。本文介绍了瓦斯燃气发电机组中的燃机本体各系统构成、燃机电气系统的调试项目、试验程序及注意事项，对了解瓦斯燃气发电原理及电气系统的调试提供了实践经验。

1技术方案

1.1瓦斯发电余热回收系统

瓦斯发电余热回收系统设备采用500GFZ1燃气内燃机。根据机组热平衡及排放指标数据分析:燃气内燃机烟气排放含有HC、NOX、碳颗粒以及微量硫化合物。这些物质在气态时不会对设备产生腐蚀，如果排烟温度过低，水蒸汽冷凝成液态水，氮氧化物和硫化物就会融于水中形成酸，腐蚀设备。碳颗粒在潮湿状态容易结垢。烟气余热换热器需将排烟温度控制在150℃左右，防止冷凝水凝结。浴室采用暖气片散热采暖，70～80℃为最佳工作温度，考虑到管路的热损，故温度设定为80℃。

1.2燃气发电机余热回收数据

500GFZ1燃气发电机组，额定功率500kW，热效率35%，经计算得知燃气发电机组总热功率为1429kW。排烟热功率占总热功率32%，可回收率63%。经实测每台发电机组正常运行发电量为450kW，为理论值得的90%，可回收热值则为411kW，可回收率按63%计算，两台瓦斯发电机组运行每天可产生80℃热水151t，考虑热水官网等热损失10%，即每天至少可产生80℃热水135t，即50℃热水236t，完全能满足澡堂洗浴热水要求。

1.3烟道热回收

由于高温冷却水余热回收有可能影响瓦斯发电机组冷却循环，且余热回收较为复杂，投入费用较高;烟道余热回收系统简单、可靠，实施方便，费用较低;余热回收利用既可单独运行，也可与原有水源热水泵同时运行，因此只选择瓦斯发电机组烟道余热利用系统。当发电机组启动运行时，烟道热回收机组进水电磁阀打开，冷水进去回收机组进行充分热交换(如果检测到冷水压力未达到设定值时，冷水增压泵自动启动运行)，保证一次性出水达到设定温度。若出水温度未达到设定温度时机组自动报警。在机组控制器中可设定出水量、温度等。发电机组停止工作(或故障)时热回收机组进水电磁阀关闭，整个机组停止工作。发电机组停止运行或检修，水源热泵系统检测到热水水位降低或温度降低时将自动启动生产热水，确保澡堂热水需求。

1.4调试准备

瓦斯燃气发电机组本体设备安装、内部与外部系统一次电缆、二次电缆接线完毕，具备合格的交直流电源并具备送电条件，现场调试照明设施及消防安全设施齐备。瓦斯燃气发电机组的图纸及技术资料齐全，发电机组保护及自动控制装置的整定值计算及相关参数设定值已经计算、汇总完成。调试用微机保护校验仪、数字式绝缘电阻测试仪、高压核相器、相序表、数字相位表、互感器特性测试仪、机组启动测控仪、高压耐压试验仪等调试设备齐全，设备性能符合现场调试要求、安全可靠且在鉴定有效期内。

1.5控制系统带电及辅助设备试运

依据设备厂家提供的控制柜接线图检查内部接线回路、各回路元器件及插件安装情况，确认没有卡件松动、导线虚接等情况，然后使系统控制柜内所有电源开关处于断开位置，用500Ｖ绝缘电阻测试仪测量线路对外壳绝缘电阻，应无短路、接地现象，对地绝缘电阻值应满足设计及相关技术规范要求。检查外部电源情况正常后，按技术说明书依次投入各路控制电源，使机组本体综合电子管理系统、辅助设备控制系统带电。送电后观察控制柜中装置面板的指示灯是否点亮、显示是否正常。修改电子管理系统时钟及各系统参数，断、合直流电源后，各参数应保证不变。有双路电源供电的应进行冗余电源切换试验。在机组机务、热工等调试人员配合下，检查燃机系统中变频装置、冷却风机、润滑油泵、电动门、电磁阀等燃机辅助设备是否具备送电条件，确认无误后对附属设备进行送电及试运行，试验合格标准参照各专业标准执行。

1.6机组发电机转子、定子及互感器

试验瓦斯燃气发电机组中一次设备除发电机定子、转子外，一般还带有电流及电压互感器。对于封装在机组内部的互感器可以不进行试验，重点检查出厂试验报告相关数据是否满足标准要求，具备试验条件的按交接试验标准进行。试验项目及合格标准参照电气装置安装工程电气设备交接试验相关要求执行，主要试验项目有转子定子绝缘电阻、绕组直流电阻、互感器变比、接线组别及极性、励磁特性曲线、交流耐压等试验，试验测量结果应满足规范和制造厂设计文件要求。所有试验项目严格按规范标准及电气设备调试作业指导书的要求进行，保证测量结果真实、准确。试验过程中对安装完的设备及接线拆动的，试验完成后必须按安装的设计要求恢复，同时为了防止设备污染或损坏，调试完成后必须恢复设备原有的防护罩及相关保护设施。

结语

瓦斯燃气发电机组从安装到并网发电，涉及到电气、热工、机务等各专业调试，需要各个专业相互配合才能实现机组并网发电，其中电气系统调试贯穿于瓦斯燃气发电机组调试整个阶段。本文也仅仅就电气专业调试程序进行了介绍与总结，许多调试及维护工作还需要设