（国家电投集团郑州燃气发电有限公司郑州450001）
摘要：V94型燃气轮机作为德国西门子品牌中重要的系列之一，其中V94.3A是西门子开发的第三代大功率重型燃气轮机，采用单缸单轴，轴向排气结构，这一型号燃气轮机性能优良，能够满足电网不同峰值的要求、污染物排放相比其他机型也较少，单位电能损耗也得到了降低。因此在中国市场中，已经有数十台V94.3A型燃气轮机在进行商业运作。但由于在燃气轮机实际生产中，不同的天然气成分和热值的变化会导致燃气轮机的燃烧不稳定，进一步会产生燃气轮机点火失败的现象，因此本文将针对V94.3A型燃气轮机可能出现的导致燃气轮机点火失败的原因进行分析，并提出相应的解决方案。
关键词：燃气轮机；点火失败原因；分析及处理
国家电投郑州燃气发电有限公司采用两套德国西门子制造的GUD1S.V94.3A型燃气—蒸汽联合循环机组，采用环形燃烧室预混低NOx燃烧技术，但目前两台燃机在实际运行过程中容易出现点火失败的现象，从而进一步阻碍燃气轮机的正常启动。而实际生产过程中导致燃气轮机点火失败的原因有多种，如点火系统存在故障、天然气与空气量比存在误差或其他部件出现故障等，本文详细分析了可能出现的故障原因，并提出相应的处理措施。
一、V94.3A型燃气轮机点火系统存在故障
（一）、点火系统介绍
V94.3A型燃气轮机包括24个混合燃烧器，各个燃烧器的扩散燃烧方式天然气口都有2根电极。如图1所示，电厂用电流通24个微型整流变压器，经过整流和升压后产生的高压接在燃烧器外部的接线柱上。燃气轮机启动之后，点火系统在接受指令后，在电极最后的间隙放电，以产生火苗，这一过程需要9秒。直到点火开始的12秒内，若探测器检测到火苗成功燃烧，则表示成功点火，否则点火程序失败。
（二）、点火系统故障及处理措施
目前，V94.3A型燃气轮机容易出现的点火系统故障包括点火系统电极存在故障、整流变压器存在故障等。而整流变压器存在的故障包括变压器工作故障、电压不足等问题，而当出现这类问题可以通过更换整流变压器解决。
点火电极故障包括在组装燃烧器时点火电极被折断，又或是点火电极由于和其它导体接触，造成短路或电压降低等现象。因此需要对燃烧器进行改造，如图2所示，若在电极末端装上肋条，以此来提高电极的承受能力，以免出现对燃烧机进行安装时造成电极损坏。当燃气轮机检修工作完成，温度恢复后，应对点火电极进行检测和修复，以免出现其他导体与电极接触的现象。
当放电部位间隙不适合时，无论过大或过小都会出现电弧无法产生的情况，此时在点火电极安装完成之后进行放电试验时，若可以清晰看到电火花，则证明放电部位间隙合适，否则应对其进行调整。同时在封闭燃烧室入孔门时，需进行第二次放电试验，可通过这种方式排除由于安装不当出现放电部位间隙改变或电极折断等现象。
另外要想使燃气轮机成功点火还需满足燃机点火需要的条件，若有一个条件不符合要求，则会导致点火失败，燃气轮机进入盘车程序。如果燃机启动过程中出现点火失败的故障，应对监控界面进行实时检测，便于技术人员通过监测界面提示进行故障排查与处理。
二、V94.3A型燃气轮机天然气成分变化
（一）、天然气燃烧流程介绍
天然气在经过调压站的过滤、去水、预热等一系列程序后，才能进入燃气轮机前置模块。经过第二次过滤和流量测量之后，天然气进入燃气控制模块，这一模块主要由紧急关断阀、扩散调节阀、预混燃烧阀和值班调节阀组成，天然气经过调节阀后由于环管的分布分别进入了24个混合燃烧器，最后在环形燃烧器中燃烧，由燃料控制器通过液压油系统调节紧急关断阀和各类调节阀，以此来实现不同的燃烧方式。例如，燃气轮机点火启动时利用的是扩散燃烧方式，此时唯一工作的是扩散调节阀。
（二）、天然气成分改变故障及处理措施
进行燃气轮机新机组的调试过程中，影响燃气轮机点火转速选择的因素就有天然气与空气之间的配比。天然气量的计算受其温度、成分组成和气压等因素的影响。通常机组点火转速在新机组调试结束后确定，这也意味着点火所需的天然气需求量也被确定。天然气成分是由新机组调试的实际天然气成分确定，而在日常的点火过程运行中，如果天然气成分出现变化，会导致天然气热值与原本转速下的空气量不匹配，从而导致点火失败。
当燃气轮机点火失败时，首先要与供应天然气厂家沟通，将天然气成分报告与正常情况下的天然气成分报告进行比较，以此来确认点火失败的原因是否是由于天然气成分变化而引起的。若是的话，可以通过降低燃气轮机的点火转速来降低天然气成分改变对点火工作的影响程度，同时降低点火转度也可以减轻干扰初始火焰。
同时在条件允许情况下，可在燃气轮机前置模块增装天然气成分分析仪，以便实现燃气轮机燃料分析目的，从而及时了解天然气成分变化。同时通过后期数据分析建立函数关系，进一步实现天然气燃料供应实时调整。
三、天然气与空气质量配比存在误差
（一）、天然气量与空气量配比存在误差原因分析
造成燃气轮机天然气与空气质量配比存在误差的原因除了上文提到的天然气成分改变以外，还包括点火时IGV开度产生漂移现象、扩散调节阀开度设置飘逸或扩散燃烧天然气环管存在堵塞现象等。
（二）、天然气量与空气量配比存在误差的处理措施
当IGV开度产生漂移现象时，会造成进压气机的空气量不适合，过大或过小都会使天然气与空气配比存在误差并进一步出现燃气轮机点火失败的现象。因此，当点火失败时，应对现场IGV角度进行检测，同时与系统显示数据进行比较，若产生偏移较大，应及时调整IGV叶片的角度；另外扩散调节阀开度设置发生漂移也会导致天然气与空气配比存在误差或出现较大变化而导致点火过程失败，因此电厂需定时对各个调节阀进行校验，便于实现点火失败的原因分析与排查；最后扩散燃烧天然气环管堵塞也会造成燃烧器口的天然气大量减少，进一步导致点火失败，若出现这类现象时，相关技术工作人员应打开环管2侧的观测孔，利用内窥镜进行仔细检查。
四、总结
点火启动过程是实现燃气轮机正常运行的重要程序之一，因此当燃气轮机启动过程出现点火失败时，需要仔细分析对比相应的燃烧数据，及时排查可能存在的问题，尽快找出导致燃机点火失败的原因，以便进行相应的故障处理。本文将大部分可能出现的导致燃机点火失败的原因进行了列举，旨在提供相应的处理措施，提高V94.3A型燃气轮机在我国商业运行中的工作效率与质量。
参考文献
[1]李家松.V94.3A型燃气轮机点火失败分析及处理[J].华北电力技术,2013(03)
[2]吉荣生.西门子V94.3A型燃气轮机技术升级改造介绍[J].燃气轮机技术,2011,24(04)