陕西省榆林市榆阳区高新技术开发区长庆油田分公司第二采气厂 719000
摘要：燃气发电机组属于一种新型电力设备，具有节能环保的特点，可以将有害气体、天然气等作为燃料，污染物排放率低、运行安全，被广泛应用于天然气输气场站中。在生产过程中，经常会出现天然气发电机因发动机启动故障导致不能正常投用，从而影响了场站的正常生产，给企业造成巨大经济损失和不良社会影响。因此，本文对燃气发电机组启动困难故障进行分析，并对排除故障对策逐一阐述，以期保证站场燃气发电机组能够正常启动，保证生产有序开展。
关键词：燃气发电机组；启动；故障；排除
引言
燃气发电机是将天然气燃烧的热能转换为内燃机的机械能的一种动力机械，被广泛应用于油田的长输管道输气场站、注水泵站和集输泵站等场所，燃气可以直接由油田伴生气通过管道供应。燃气发电机具有热效率高、操作简单、维护方便，可充分利用油田伴生天然气，生产过程有害物排放低，运行成本低等优点。燃气发电机是否安全可靠直接影响着站场能否正常生产，所以在机组出现启动失败的故障时，运行维护人员应快速诊断故障原因，及时排除故障，以保证燃气发电机组能正常启动发电。
1燃气发电机工作原理及故障分类
1.1工作原理
燃气发电机是一种将燃料热能转换为电能输出的动力装置，燃气发电机组包含发动机、发电机、控制器，稳压过滤装置、气液（汽液）分离装置等。由于场站来气均为干气，大致供气流程为来气—调压—普通过滤—精密过滤—加热—进入燃轮机入口。供气流程为：天然气经调压阀调压后，通过滤芯的空气经汽化器按一定比例进入气缸，电瓶给电源供电，启动电子点火单元，通过火花塞高压放电点燃气缸内的燃气，混合气体燃烧时体积膨胀，产生的能量推动活塞移动，再通过曲轴将活塞的上下移动转变为旋转运动，同时飞轮作旋转运动带动发电机工作，实现发电机发电。
1.2故障分类
根据燃气发电机的工作流程及其在实际生产应用，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。本文主要针对燃气发电机组启动困难故障进行分析。
2燃气发电机组启动困难故障及排除
燃气发电机启动故障主要由以下几种原因，包括燃气发电机组的启动系统、天然气供给系统、点火系统和环境温度等方面，分析启动困难的原因，并提出有效的处理措施与方法。
2.1启动系统
（1）启动马达
燃气发电机一般采用启动机配合启动，当启动发电机时，先将启动开关打开，实现搭铁连接，然后按下启动按钮，接通启动柜电源，此时电流通过启动继电器内的磁铁线圈使磁铁动作，便接通了启动马达电路，驱动启动机同时运转。同时，通过马达内部机构，将启动机外伸端的小齿轮推出，使其与发电机齿圈有效啮合，从而驱动发电机完成启动过程。如果启动时发电机转速达不到点火要求的180 r/min，应检查启动机动作是否同步，启动机之间、马达与发电机之间的齿轮啮合是否有效，若啮合不紧密，应相应调整马达位置，直至符合安装要求。
（2）蓄电池电压
燃气发电机使用的是24V铅酸启动蓄电池。使用万用表测量蓄电池电压，正常应保持在25-28V之间，如果电压低于正常范围，将导致发动机启动转速低于110-180r/min的正常标准，点火控制器不能发出点火指令，发动机就无法启动。如电压低时，可使用充电机为蓄电池充电，如长时间充电仍不能解决，可更换蓄电池。
（3）启动继电器
使用万用表测量继电器线圈和接触点，接触不良应及时进行调整或修磨触点；如线圈烧坏，则更换启动继电器。
2.2天然气供给系统
（1）电磁阀
当启动系统的各部位检查完毕未发现异常时，需检查燃气供给系统。若燃气压力正常，首先检查进气主管线上的电磁阀。燃气发电机采用防爆型间接接触式电磁阀来控制气源的通断，电磁阀的驱动电压为直流24 V，当电源接通后，电磁阀吸起内部铁芯，随后活塞开启，阀门打开；当外部电源断开后，内部的活塞及铁芯会因为自重而下落，从而完成阀门关闭过程。电磁阀的接线端子在启动盒内，在检查电磁阀时可以测试其电压是否在18～24 V，否则无法正常打开电磁阀，此时需检查回路接线并对其进行紧固；也可以借助工具听电磁阀动作的声音是否正常，电磁阀只有开和关两种状态，只要判断其已经开启就行。通常情况下，电磁阀开启后，其前端的压力表指针会来回摆动，若指针静止不动，多半说明电磁阀开启失败。
（2）燃气控制阀
若启动机组时，转速和点火均正常，电磁阀也正常开启，但仍无法启动机组，此时需检查燃气控制阀。燃气控制阀有一个位置指示器，检查时可以将直流电源关闭后重新开启，在开启电源的同时，观察该位置指示器是否会动作（动作量很小，需要仔细观察），如果没有动作，证明燃气控制阀有可能存在故障，需要检查燃气控制阀的接头连线。若接线没问题，需拆下燃气控制器，对燃气控制器内部进行清洗，防止执行机构因污渍的存在造成卡塞。
（3）燃料混合气
经空气滤芯等进入的空气经燃气混合器后按一定比例与天然气形成可燃混合气，进入燃烧室。如果浓度过浓或过稀，都会导致发动机无法启动，我们可以通过可燃混合气调整螺钉来调整可燃混合气的浓度。
2.3点火系统
（1）点火控制器
如果发电机启动速度达到了点火速度，但还是没有点火的爆破声音，应观察点火控制器的指示灯，通过点火控制器的指示灯状态来确认故障原因。若点火控制器出现故障，将点火控制器连接到PC电脑或手提编程器上，通过显示屏上提示的点火系统的故障情况，参考说明书对点火控制器进行调整。
（2）火花塞、点火线圈及接线
当点火控制器指示灯显示正在点火，但用点火探照灯进行点火检查时发现，缸内未正常点火，这时需检查火花塞、点火线圈及接线状态。若使用塞尺检查火花塞间隙超过最大运行间隙值时，则会出现点火失败现象。另外，运行人员还需拆下火花塞，检查其端部的积碳情况。如果火花塞间隙过大，则将其调整到规定范围内；若火花塞端部积碳过多，则需有效清除积碳。运行人员检查点火线圈和接线时，主要检查点火线圈与高低压线、火花塞与点火线圈插接是否有松动或脱落现象，若有松动，及时对其进行紧固。
（3）检查信号传感器
点火系统中的定时信号传感器和复位信号传感器，采用有源信号传感器，信号传感器顶端与定时螺钉（复位螺钉）的间隙约为0.75mm，点火控制器通电时，信号传感器上的绿灯亮起，正常工作时伴随黄灯快速闪动，如果灯不亮，说明间隙值太大，应重新调整。
2.4环境温度
除以上原因外，燃气发电机启动故障还与外界环境温度存在很大关系，不能启动时间多数发生在冬季，由于冬季环境温度低，润滑油、冷却水加热器未供电或加热器故障导致，未有效进行预热，都会导致机体温度过低而无法启动，因此，应检查机油和冷却水温度，保证加热装置能够正常运行。
3结论
本文针对燃气发电机存在启动困难的问题，分别从启动系统、天然气供给系统、点火系统和环境温度等方面，对发电机启动困难故障进行了详细分析，并提出了有效的解决措施，从而尽可能解决燃气发电机启动困难的问题，以满足油田站场正常生产需求。
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