位于塔克拉瑪干沙漠腹地的塔中油田孤網(wǎng)電站共有7臺美國索拉公司金牛60燃氣輪機發(fā)電機組，單臺機組額定功率4750kW，該電站于1997年3月投產(chǎn)，屬該機組首次在國內(nèi)陸地使用。作為沙漠地區(qū)的唯一電源，電站的安全平穩(wěn)運行尤為重要。沙漠腹地環(huán)境極其惡劣，夏季地表最高溫度達到70℃，而燃氣輪機潤滑油溫度是發(fā)電機組安全平穩(wěn)運行的一個關(guān)鍵參數(shù)（68.2℃高報，74℃高停），投產(chǎn)至今燃機多次因為潤滑油溫度超高停機，炎熱的夏季如何保證潤滑油溫度不超高成為一個棘手的問題。針對此問題，技術(shù)攻關(guān)小組在沒有任何經(jīng)驗可借鑒的情況下，集思廣益，成功解決夏季潤滑油溫度高的隱患，大幅提高了燃機帶載能力，降低了燃氣消耗。 

一、存在問題及對生產(chǎn)影響 

1.SOLAR機組在塔中運行初期時明顯不適應(yīng)塔中夏季高溫和冬季超低溫環(huán)境，機組經(jīng)常性出現(xiàn)潤滑油溫度超高報警或停機故障，甚至引發(fā)系統(tǒng)停電的嚴重生產(chǎn)事故； 

2.滑油溫度高報警也限制了機組正常帶載能力； 

3.潤滑油在高溫條件下長時間運行也會使滑油出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，設(shè)備故障率也在增高。 

4.SOLAR公司先后3次派專家針對滑油溫度高進行現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，并在原冷卻風扇基礎(chǔ)上加裝上了一套變頻控制系統(tǒng)，但仍然沒有很好地解決此技術(shù)難題。 

二、技術(shù)路線 

1.現(xiàn)狀調(diào)查（一） 

電站在運行初期氣源不穩(wěn)與潤滑油溫度超高成為影響機組報警、停機的主要原因。1998年底至1999年初，作業(yè)區(qū)組織解決了氣源不穩(wěn)定問題后（燃氣改由現(xiàn)在輸往庫爾勒的管網(wǎng)氣為正常氣源），潤滑油溫度超高成為機組故障報警或甩負荷的最主要因素。 

2.現(xiàn)狀調(diào)查（二） 

我們對造成潤滑油溫度超高引起故障報警或甩負荷進行統(tǒng)計分析： 

結(jié)論：燃機潤滑油溫度超高的主要原因是塔中地區(qū)沙漠腹地夏季高溫和冬季夜間低溫環(huán)境。 

3.技術(shù)分析 

3.1因果分析圖 

3.2通過我們的現(xiàn)場分析和實踐得出 

夏季高溫環(huán)境造成滑油溫度超高主要是由于在高氣溫環(huán)境中滑油冷卻器散熱效果較差引起。 

冬季夜間低溫造成滑油溫度超高主要是由于在超低溫環(huán)境下滑油冷卻器內(nèi)滑油粘度增大、流通不暢使散熱效果較差引起，也是由于其冷卻風扇不能根據(jù)滑油溫度協(xié)調(diào)運行因素所致，冷卻風扇不能根據(jù)滑油溫度協(xié)調(diào)運行因素是由于滑油溫度上傳數(shù)值采集點不合理所致。 

3.3我們對滑油溫度上傳數(shù)值取點不合理進行分析： 

如上圖所示可看出，原滑油溫度采集點是經(jīng)過溫控閥后、各潤滑點前的滑油溫度，而此點滑油溫度是經(jīng)過溫控閥時滑油泵油和冷卻器內(nèi)滑油混合后的溫度點。當冬季低溫時，由于低溫使滑油粘度增大，滑油流通不暢，流經(jīng)溫控閥的滑油大大減少，致使PLC所采集的油溫漸漸增高，然后，油溫增高的信號再經(jīng)過PLC去控制2#、3#冷卻器風扇的運行，兩油溫控制的變頻風扇的運行又更加重了冷卻器內(nèi)滑油溫度的降低，其粘度更加增大，流入溫控閥的流量更加減少，使采集點的溫度進一步增高，這樣，就在機組滑油冷卻系統(tǒng)中形成惡性循環(huán)，造成各潤滑點溫度很快升高而報警，或造成其它生產(chǎn)事故。 

三、技術(shù)實施情況 

塔中環(huán)境是很難人為改變的，我們只能從機組滑油系統(tǒng)工藝上或采取一些積極措施來解決高溫環(huán)境中機組滑油溫度超高報警問題。 

1.增設(shè)水噴淋 進行二次冷卻 

采取水噴淋積極對冷卻器二次冷卻散熱。我們開初采用臨時水管向冷卻器灑水冷卻試驗，試驗效果非常成功，滑油溫度很快降下來了。 

2.水噴淋二次冷卻方案可行性分析 

2.1冷卻效果非常好； 

2.2用水是淡化水，取水方便； 

2.3經(jīng)試驗，正常情況下，三臺上網(wǎng)機組每天耗水為1m3左右，耗水不大； 

2.4水管是采用PPR鋁塑管，水對管線不腐蝕，不會對噴頭造成堵塞； 

2.5水噴淋采取溫度信號經(jīng)PLC控制（溫度上傳數(shù)據(jù)采集冷卻器回流入油箱溫度），其實施和組態(tài)工作經(jīng)論證后是方便可行的。 

2.6水噴淋的溫度控制信號選用新增的溫度采集點，且易實現(xiàn)。 

2.7整個方案實施的經(jīng)濟投入較小，需200多米 PPR鋁塑管和相應(yīng)接頭、彎頭，需七個電磁水閥和相應(yīng)控制電纜和信號電纜，需進行PLC系統(tǒng)組態(tài)； 

3.技術(shù)方案實施 

于2001年入夏前，我們已全部實施了上述技術(shù)方案，經(jīng)過實際運行，完全達到了預(yù)想的效果，而且非常成功，每次自動噴淋只有幾分鐘即可迅速地降低了滑油溫度。 

4.組態(tài)情況 

原采集點信號保留其報警及其停機功能，新增采集的油溫信號只參與電磁水閥的控制，水噴淋實現(xiàn)自動噴淋，當油溫達到設(shè)定值時自動實現(xiàn)噴淋或關(guān)閉噴淋。 

5.選取合適滑油溫度采集點，實現(xiàn)有效自動控制溫度 

根據(jù)前面分析得出，室外低溫環(huán)境下滑油溫度超高原因主要是滑油溫度上傳數(shù)據(jù)采集點不合理所致。根據(jù)工藝分析，我們?nèi)∮美鋮s器回流入油箱的油溫作為上傳數(shù)據(jù)，避開兩路油混合的問題。如圖示： 

6.技術(shù)方案實施 

2002年11月，我們已對電站7臺燃機滑油系統(tǒng)實行了上述技術(shù)改造。 

7.組態(tài)情況 

新增采集的油溫信號參與水噴淋和變頻冷卻風扇的控制， 其中環(huán)境溫度和原采集的油溫信號是其參考值， 原采集的油溫信號仍保留其報警和停機功能。為了避免溫度探頭傳感器的失靈帶來的后果，我們在站控系統(tǒng)SCS中還編制了成果的后保護。即在溫度傳感器失靈下造成滑油溫度超高情況制定站控低周保護功能，制定了低周甩負荷順序，甩掉制定中不重要的三類大負荷，以確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。 

8.重點技術(shù)實施工作： 

8.1水噴淋頭設(shè)計：解決了單位時間內(nèi)實現(xiàn)最佳噴水量和噴水面積以滿足冷卻系統(tǒng)對冷量的需求。 

8.2確定控制信號新的滑油溫度采集點：選擇合適且具有代表性的溫度采集點是實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)技術(shù)改造最優(yōu)化的關(guān)健。

8.3高、低溫環(huán)境下控制信號源的統(tǒng)一 

8.4進行高、低溫環(huán)境下技術(shù)改造的自動控制系統(tǒng)聯(lián)合組態(tài) 

四、效果評價 

自對燃機滑油系統(tǒng)改造運行2年多時間以來，機組滑油系統(tǒng)運行較好，塔中電站順利地度過3了個高溫的夏季和2個寒冷的冬季。成果非常實用、成功，完全達到了我們技術(shù)攻關(guān)要求。 

1.方案的技術(shù)改造不斷根據(jù)實際情況進行優(yōu)化更改，不斷創(chuàng)新，不居功于初步成功的現(xiàn)狀。 

2.解決了SOLAR機組目前風冷系統(tǒng)在沙漠高溫環(huán)境的不適應(yīng)性難題。 

3.解決了潤滑油在沙漠高溫特殊環(huán)境運行下快速碳化問題。 

4.改善了燃氣機組的帶載能力，單機平均提高400KW帶載能力，從而提高了單臺機組的工作效率，增大了電網(wǎng)的可靠性和安全性。