標竿案例
改善天然氣加熱後冷卻器控制閥失控影響機組運轉
646
天然氣
冷卻器
控制閥
104年度
案例編號:104-UT-038 | 行業別:電力及燃氣供應業 | 技術別:公用設備(UT)
節省電力
600
(千度)
能源節約量
57
(公秉油當量/年)
減碳量
332
(公噸/年)
節省費用
1,980 仟元/年
投資金額
70 仟元/年
回收年限
0.0

案例說明

1. 本廠#3~#6 號氣渦輪機組使用天然氣運轉,為提高天然氣燃燒效 率及降低 NOx 排放量,天然氣進入燃燒室前需經加熱,天然氣之 加熱是以天然氣加熱器及加熱後冷卻器來進行,加熱源引自鍋爐 中壓飼水(247℃/70Kg/cm2),並以加熱後冷卻器之控制閥來調整天 然氣加熱後溫度(詳細流程圖如附),氣渦輪機滿載時天然氣溫度約 220℃左右。 2. #3~#6 號氣渦輪機組天然氣加熱後冷卻器控制閥為單一迴路全自 動控制設計,控制閥故障時為常閉型,本閥常因控制閥驅動器控 制元件損壞失控而使閥無法開啟,使鍋爐中壓飼水無法與天然氣 進行熱交換,天然氣出口溫度很快降至常溫,此時氣渦輪自動將 負載降至 115MW 以下,但因天然氣未加熱燃燒效率差,以致 NOx 排放量大,容易造成燃氣後端 NOx 排放值超限。若降載後仍無法 達到 NOx 排放值標準,為避免違反環保法規而受到環保單位處 罰,機組就必須立即停機等待檢修。 3. #3~#6 號氣渦輪機組機天然氣加熱後冷卻器控制閥驅動器控制元 件、定位器位於戶外,該控制閥共有 10 只氣動元件,如發生故障 很難於短時間內確認故障點。且初期損壞時空氣洩漏小,平時不 易發現,一旦大洩漏,驅動器即無法動作而關閉控制閥,使天然 氣無法加熱,影響機組正常運轉。

設計理念或改善流程

1. 在天然氣加熱後冷卻器進口之控制閥管線,增加旁通管線及一只 2 吋手動關斷閥,如控制閥失控關閉時,值班人員可立刻將增設之 旁通管線手動閥打開,讓加熱後冷卻器中壓飼水溫度/壓力持續維 持約 247℃/70Kg/cm2 左右,天然氣出口溫度維持固定,機組即可 維持原負載運轉不必降至低負載。
2.該閥氣動元件共 10 只,如發生故障將此閥隔離後採線上維修,可 先測試 air set 及 transfer valve 之膜片是否正常,再確認 air set 及 transfer valve 等元件控制動作功能及設定壓力後逐一清查出故障原 因,可縮短檢修時間增加機組可接受調度運轉時間。

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