M701F燃气轮机BPT温度保护逻辑解读和优化

念小文

(中海福建燃气发电有限公司，福建 莆田 351156)

三菱M701F燃气轮机采用干式低氮燃烧器，燃气轮机的周向共有20个燃烧器，为了防止燃气轮机透平初温过高或温度变化趋势过快损伤燃气轮机燃烧室和透平叶片，M701F燃气轮机设置了20个叶片通道温度(blade path temperature，BPT)来监测保护燃气轮机的热通道部件[1]。在机组运行过程中,如果各个燃烧器中的燃烧情况不同 ,可能引起燃烧温度和燃气温度的变化,经过透平叶片后,以一定的滞后角的形式反映到置于透平末级动叶后的 BPT 变化上。当各 BPT 的分散度达到一定值,或者某个 BPT 偏差较大时,可以认定相应的燃烧器存在燃烧不良或者燃烧器损坏的情况[2]。

M701F燃气轮机在控制系统中设置了报警、自动停机、机组跳闸等BPT保护逻辑。据了解，由于M701F燃气轮机BPT温度相关保护逻辑不完善，国内多家M701F燃气轮机电厂在基建或后期运维过程中，发生BPT温度保护误动作情况导致机组非停。

1 BPT温度保护误动作案例

1.1 某电厂BPT 温度偏差大机组跳闸

某电厂出现 6号 BPT偏差大导致跳机事故，事后对 6号 BPT数据进行分析，未见异常。但检查事件顺序发现，当日机组并网后 ,多次出现“6号 BPT超限报警”，最后一次“6号 BPT超限报警”复归300 s后出现“6号 BPT偏差大跳机”。检查发现，BPT趋势数据取自 TCS(turbine control system)系统，而非 TPS(turbine protection system)系统，且 6号 BPT 数据和其他 BPT相比未见异常，基本能够判断出 6号 BPT热电偶本身应该没问题。经排查发现6号 BPT温度TPS侧温度回路中间端子箱处连接到信号转换器的接线接触不良 ,出现“虚接”而导致保护回路的 6号 BPT数据异常，机组跳闸[2]。……