劉心喜，馬小軍，鄭宏偉，張正平，朱良君，柯冬冬，賈小偉

（1.華電電力科學研究院有限公司，浙江 杭州310030；2.國家能源分布式能源技術研發(fā)（實驗）中心，浙江 杭州310030；3.浙江省蓄能與建筑節(jié)能技術重點實驗室，浙江 杭州310030；4.華電綜合智慧能源科技有限公司，北京100160）

因清潔、高效、環(huán)保、需求側響應快、與電網(wǎng)友好互補等諸多優(yōu)點，燃氣分布式能源在國內(nèi)迅猛發(fā)展，其中樓宇型燃氣分布式能源系統(tǒng)在醫(yī)院、學校、酒店、辦公樓等冷熱負荷中心得到越來越多的應用[1]。調(diào)試是在系統(tǒng)安裝完成后必須進行的工作，也是項目驗收前的依據(jù)及必經(jīng)階段[2]。調(diào)試也是由項目基建期轉(zhuǎn)生產(chǎn)運行期的重要環(huán)節(jié)，對項目安全、可靠、經(jīng)濟運行有著重要影響。本文以廣州某中央商務區(qū)分布式能源站為例，介紹系統(tǒng)機務專業(yè)調(diào)試內(nèi)容，以期為同類型項目調(diào)試提供參考。

1 系統(tǒng)概述

廣州某中央商務區(qū)分布式能源站采用3臺瓦錫蘭W20V34SG型燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機，裝機容量為3×9.78 MW，對應的余熱設備為3臺YRX390（96/79）-872H2煙氣熱水型溴化鋰機組，以及3臺8.6 MW的串聯(lián)式離心式冷水機組，9臺單機制冷量7.4 MW和3臺單機制冷量為2.8 MW的大溫差離心式冷水機組。所發(fā)電力并網(wǎng)上網(wǎng)，利用溴化鋰機組或電制冷機組為商務區(qū)用戶提供供冷供熱服務。

燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組為瓦錫蘭W20V34SG型，內(nèi)燃機持續(xù)運行功率9 780 kW，標定轉(zhuǎn)速為750 r/min，額定輸出電壓為10.5 kV、頻率50 Hz。

溴化鋰機組與發(fā)電機組一對一配置，冷凍水額定進出口溫度13/8℃。與溴化鋰機組配套設置離心式冷水機組3臺，與溴機一對一串聯(lián)，冷凍水設計進出口溫度8/3℃。冷負荷不足部分由大溫差離心式冷水機組補充，大溫差離心式冷水機組補冷凍水額定進出口13/3℃。

供熱系統(tǒng)由煙氣熱水換熱器、蓄熱水系統(tǒng)組成，蓄熱水系統(tǒng)由蓄熱板式換熱機組、放熱板式換熱機組、自然分層水箱及控制系統(tǒng)組成，內(nèi)燃機發(fā)電機組排放的高溫煙氣經(jīng)煙氣熱水型溴化鋰機組利用后降溫至120℃后，進入煙氣熱水換熱器，由120℃降溫至90℃排放，制取90～95℃熱水。熱負荷高峰時段，制取的熱水直接外供給用戶使用，低負荷時段制取的高溫熱水熱量經(jīng)蓄熱板式換熱機組儲存至蓄熱水箱，在熱負荷高峰時段或內(nèi)燃機停運時段蓄熱水箱內(nèi)儲存熱量經(jīng)放熱板式換熱機組換熱后供給用戶使用。

2 機務調(diào)試內(nèi)容

2.1 燃氣內(nèi)燃機組調(diào)試

燃氣內(nèi)燃機組調(diào)試主要分為分系統(tǒng)調(diào)試與整套啟動調(diào)試，分系統(tǒng)主要包含空壓機及其系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、罩殼通風系統(tǒng)及甩負荷試驗，整套啟動則分為空負荷試運、帶負荷試運及（72+24）h滿負荷試運。

2.2 溴化鋰機組調(diào)試

溴化鋰機組調(diào)試主要為溴化鋰機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)試運、溴化鋰機組冷凍水系統(tǒng)試運、溴化鋰溶液及冷劑充注調(diào)試、煙氣三通閥及二通閥調(diào)試、溴化鋰機組靜態(tài)模擬運轉(zhuǎn)、溴化鋰缸套水試運、溴化鋰機組整套啟動試運。

2.3 電制冷機組調(diào)試

電制冷機組調(diào)試主要為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)試運、冷卻塔系統(tǒng)試運、冷凍水系統(tǒng)試運、電制冷機組冷媒充注、電制冷機組整套啟動試運。

2.4 其他輔助系統(tǒng)調(diào)試

其他輔助系統(tǒng)調(diào)試主要為冷卻塔補水系統(tǒng)、冷凍水補水定壓系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)調(diào)試。

3 調(diào)試遇到問題及分析

3.1 水管道沖洗不嚴格造成后續(xù)沖洗工作量大

調(diào)試初期對水管道沖洗工作準備不足，造成冷凍水管道及冷卻水管道沖洗不充分，內(nèi)部遺留臟物及焊渣較多，對內(nèi)部管道有所劃傷。后續(xù)對冷凍水系統(tǒng)持續(xù)排污注水置換，對冷卻水系統(tǒng)持續(xù)清掃注水排水后水管道沖洗合格。

3.2 外供冷凍水系統(tǒng)試運時泵體氣蝕

外供冷凍水二次泵1～4號泵距分水器較遠，易造成泵入口管道最高處存氣。未在此處設計放氣閥，安裝自動放氣閥后，泵運行正常，無氣蝕情況。長期運行后，自動放氣閥因堵塞后造成排氣不暢，位置較高且無平臺造成手動排氣困難，建議后續(xù)改成手動排氣裝置。

3.3 溴化鋰循環(huán)冷卻水系統(tǒng)注水下水不暢

對系統(tǒng)放水后再次進行注水，58 m冷卻塔塔盆處有水，系統(tǒng)管路通暢，但0 m處注水過程緩慢。經(jīng)排查及分析后，分析為管路結構造成管道內(nèi)部空氣頂住，造成58 m水下0 m緩慢，在58 m主管道上安裝放氣閥后，再次注水順暢。

3.4 全廠循環(huán)冷卻水泵停泵動靜大

針對停泵時，管道振動大問題，后續(xù)發(fā)現(xiàn)針對離心泵應先關閉出口電動門后再停泵，之前按操作習慣先停泵后關出口電動門則是在非正常狀態(tài)下的停泵方式，因此動靜較大。采取先關出口電動門后停泵方式后，管道幾乎無晃動，無震感。

3.5 內(nèi)燃機缸套水壓力波動

內(nèi)燃機缸套水泵啟動后缸套水壓力低至跳機值，造成內(nèi)燃機跳機。經(jīng)分析判斷為溴化鋰機組缸套水管路處初期存在氣體，而此氣體流經(jīng)內(nèi)燃機壓力測點處時造成壓力瞬降至跳機值。對高溫水膨脹水箱進行補水，并在溴化鋰機組缸套水管路高處絲堵、高溫水板換處對缸套水進行排氣，隨后手動開啟溴機缸套水三通閥、強制打開內(nèi)燃機熱回收三通閥并多次進行內(nèi)燃機空載缸套水平衡試驗后，此異常情況消除。

3.6 內(nèi)燃機組潤滑油被加熱

為避免出現(xiàn)缸套水壓力波動，對缸套水出口手動門進行限流至10%再啟動缸套水泵，啟動后2 min內(nèi)潤滑油本應被冷卻的卻被加熱，內(nèi)部潤滑油控制模塊控制響應不及，造成內(nèi)燃機因潤滑油溫高跳機。經(jīng)分析后出口手動門限流會造成缸套水加熱潤滑油，將啟動時出口手動門限流至30%，啟動泵后在10 s內(nèi)將手動門全開。更進一步，對潤滑油板換潤滑油進出口溫度差設置邏輯，若潤滑油溫度被加熱至3℃，將立刻停止內(nèi)燃機組缸套水泵、關閉內(nèi)燃機組熱回收三通閥。若出現(xiàn)潤滑油被加熱情況，運行人員將能提前干預，并能優(yōu)先保證內(nèi)燃機組不跳機。

3.7 內(nèi)燃機組潤滑油溫度控制不平緩

在溴化鋰機組啟機時溴化鋰機組缸套水三通閥開度過大易造成內(nèi)燃機組潤滑油溫度低，或低負荷運轉(zhuǎn)時溴化鋰機組缸套水三通閥開度過小易造成內(nèi)燃機組潤滑油溫度高。經(jīng)試驗后確定溴機啟機時缸套水三通閥初始開度為35%，在溴機負荷調(diào)整過程中缸套水三通閥最低開度始終大于等于35%，至此內(nèi)燃機組潤滑油溫降或溫升在可接受范圍內(nèi)。后經(jīng)分析及討論，溴化鋰機組缸套水回水總管增加一個溫度測點并將信號傳送到內(nèi)燃機控制柜，經(jīng)內(nèi)燃機組調(diào)整溫度控制邏輯后，溴機啟機及低負荷運轉(zhuǎn)時內(nèi)燃機潤滑油溫度及缸套水溫控制平穩(wěn)。

3.8 主燃氣泄壓閥卡澀造成甩100%負荷試驗失敗

甩100%負荷時內(nèi)燃機主燃氣泄壓閥卡澀，造成內(nèi)燃機內(nèi)氣缸壓力升高，內(nèi)燃機停車。對主燃氣泄壓閥卡澀處進行拆出、徹底清理、回裝后，卡澀消失，再次甩100%負荷試驗成功。

3.9 冷凍水分集水器流量不匹配造成自力式壓力平衡閥動作

初期因外部冷負荷不足，外供二次泵頻率較低，站內(nèi)站外冷凍水通過集分水器及壓力平衡閥聯(lián)通。后期因冷負荷上升，外供二次泵頻率加大后，但站內(nèi)冷凍水流量并未相應增加，造成分集水器壓差較大，自力式壓力平衡閥脈沖式動作，冷凍水管道因氣體存在造成振動。分析此原因主要是運行時未考慮到流量匹配不一致，后經(jīng)試驗驗證站內(nèi)外流量基本一致時平衡閥未動作，另一原因則是由于平衡閥設計與廠家供貨不一樣。經(jīng)討論協(xié)商后，短期內(nèi)以流量匹配運行，后續(xù)擇期進行平衡閥更換成電動門。

4 建議及結論

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試進度情況，提出以下建議：①邊界條件對項目整體進度至關重要，如燃氣、送出工程接入、外部冷熱負荷情況。尤其是倒送電進度，工程建設時應優(yōu)先確保外部重要邊界條件能按時投入使用。②樓宇型燃氣分布式能源冷熱用戶對系統(tǒng)的整體盈利性水平至關重要，在用戶側調(diào)試前期或調(diào)試中建議專業(yè)技術人員監(jiān)督指導，確保與外供冷網(wǎng)交接處的板換潔凈，避免投運后因板換換熱效果差影響用戶體驗。③調(diào)試過程中應確保有足夠冷負荷，此項目冷水回水溫度設計為13℃，但因用戶冷負荷不足，限制溴化鋰機組及大溫差電制冷機組實際出力。④冷卻塔補水系統(tǒng)對系統(tǒng)調(diào)試進度影響也較大，需充分考慮水泵揚程、流量以及泵出口閥門質(zhì)量等綜合因素，避免因補水原因造成進度遲滯。

本文介紹了樓宇型燃氣分布式能源項目機務專業(yè)調(diào)試內(nèi)容、出現(xiàn)的問題分析及解決辦法，最后給出了工程建設的部分建議。為同類型項目調(diào)試積累了經(jīng)驗，可為同類型項目提供參考。