浅谈M701F型燃气轮机压气机的清洗.ppt

浅谈M701F型燃气轮机压气机的清洗 概述 由于燃气轮机吸收含有大量灰尘等杂质的空气 会在压气机叶片上形成积垢 从而导致机组出力下降 本文介绍了M701F燃气轮机在实际工作中 根据不同的情况使用不同的设备 采用不同的清洗方法来除去压气机叶片上的污垢 以提高整台机组的工作效率 引言我厂采用天然气为燃料的350MW级的燃气 蒸汽联合循环机组 燃机 蒸汽轮机 发电机采用同轴布置 蒸汽轮机布置在燃气轮机冷端及发电机之间 燃气轮机选用为三菱M701F型 由于压气机入口直接由大气取气 使得燃气轮机入口通流部分由于一些灰尘等杂质的进入 在压气机叶片上形成污垢 严重影响其工作效率 如何进行除垢清洗 是燃气轮机机组生产中迫切需要解决的问题 本文通过我公司几年来所进行的清洗工作 对所采用的清洗方法做出总结 2 M701F型燃气轮机水洗系统介绍M701F型燃气轮机型式为单轴 重型 工业型 额定功率270300kw 额定功率下排气流量2409 lt h 排气温度587 排气压力3 30kPa 燃气轮机采用具有可调入口导叶 IGV 的17级高效轴流压气机 燃烧室由环绕机轴布置的20个燃烧小室组成 每个小室有9个燃气喷嘴 在 8 9燃烧室安装有点火装置 18 19燃烧室安装有火焰探测器 燃气轮机透平部分由4级反动式叶片组成 M70lF燃气轮机的剖面图1 推力轴承 2 2号支持轴承3 压气机进口可转导叶4 压气机静叶5 压气机动叶6 压气机轮盘7 火焰筒8 过渡段 9 空气旁通阀 10 透平喷嘴11 透平动叶12 切向板支撑13 1号支持轴承14 透平轮盘 15耳轴挠性支撑板 燃气轮机的空气进口都要加装过滤设备 M701F燃气机组设有两级滤网过滤 但是总还有少量灰尘进入压气机 如果含有带粘性的灰尘 就会在压气机叶片上形成积垢 致使压气机被污染 由于污染物的沉积堵塞了气流通道 不但会引起压气机出力下降 机组功率下降和热耗升高 而且还会对叶片产生腐蚀而降低机组寿命 严重时甚至出现压气机喘振 造成这些压气机积垢的原因是大气状况及周围环境的影响 在机组运行一段时间后 应对压气机进行在线清洗除去垢物 以恢复机组的出力 这种清洗办法是在机组不解体的情况下 在运行中或停机后进行 M701F型燃气轮机水系系统主要有压气机叶片清洗就地控制箱 清洗水箱 清洗水泵以及补水 疏水 再循环 在线清洗和离线清洗5条管路组成 如图 压气机的清洗方法有两种类型 一种是在线清洗 另一种是离线清洗 在线清洗就是机组在全速或一定负载下运行时 将清洗液喷入压气机内 离线清洗则是压气机在盘车转速时将清洗液喷入其内 在线清洗的优点是能够在不停机的状态下完成清洗 但在线清洗不如离线清洗有效 因此 在线清洗只能作为离线清洗的补充而不能代替它 M701F型燃气轮机压气机水洗系统主要参数 设计流量 一1501 min 在线清洗 离线清洗 设计水压 一0 5MPa 在线清洗 离线清洗 环境温度 高于7 在线清洗 离线清洗 清洗泵出口压力 0 98MPa清洗泵功率 18 5kw清洗泵流量 2501 min 3 M701F型燃气轮机在线压气机清洗某厂 1燃气机组可能连续几个月运行 没有停机机会 当压气机运行一段时间后 叶片上形成污垢 会严重影响压气机的工作性能 所以要考虑采用在线清洗方法 在线清洗是在燃气轮机发电机组75 90 负荷时执行 要求环境温度不低于7 在线清洗采用除盐水作清洗液 经清洗水泵升压 将除盐水通过在线清洗系统的喷嘴喷到压气机的入口 使其产生细小雾粒来对其进行清洗 3 1在线压气机清洗准备工作3 1 1就地检查压气机水洗系统电源正常 送电前测量水洗泵绝缘合格 水洗箱供水阀 疏水阀以及在线水洗阀供应的仪用空气压力正常 供水管道手动阀都已倒通 疏水手动阀关闭状态 若长期未水洗过建议对水洗箱清洗几遍 水洗管路上手动阀在正确位置 离线水洗手动门在关位 水洗泵循环手动门在关位 供水手动门在正确刻度 3 1 2退AGC 将ALR设为手动 调整机组负荷300MW左右 维持负荷稳定 根据当时压气机入口温度决定负荷多少 3 2在线压气机清洗过程3 2 1在压气机水洗程序中 TCS CONTROLSCREENS COMPRESSERBLADEWASHINGSYSTEM 检查第一个操作程序 GTCOMPBLADEWASHINGWATERFILLINGSEQUENCE 的REASYTOSTART是否点亮 若点亮执行此上水程序 水箱气动疏水阀先打开后一会关闭 气动供水阀打开将水箱灌至1100mm左右后关闭 水箱容积1 6m3 一次水洗大约使用总容积的1 4 此程序完成 3 2 2检查第二个操作程序 GTONLINEWASHINGSEQUENCE 的REASYTOSTART是否点亮 若点亮执行此水洗程序 水洗泵启动 检查其出口压力在1 1MPa左右 气动在线水洗阀打开后出口压力降至0 35MPa左右 120秒 在此程序框顶部有时间显示 后在线水洗阀关闭 第一次水洗结束 600秒后在线水洗阀再次打开 120秒后线水洗阀关闭 第二次水洗结束 我厂设计就两次 水洗泵自动停止 水洗前 后记录参数有 时间 机组负荷 环境温度 相对湿度 大气压力 压气机进口温度 压气机出口温度 压气机出口压力 燃料流量 IGV开度 CSO 3 2 3水洗完成后 检查第三个操作程序 GTCOMPBLADEWASHINGWATERDRAINSEQUENCE 的REASYTOSTART是否点亮 若点亮执行此疏水程序 升负荷到100 或者预定目标值 3 3在线清洗前后参数对比 4 M701F型燃气轮机离线压气机清洗M701F型燃气轮机规定每次C检 T检 M检后启动前应进行压气机离线水洗 机组连续运行1个月以上 有停机机会且具备离线水洗条件时应进行压气机离线水洗 离线清洗在燃气轮机保持SPIN空转转速 710rpm min 燃气轮机不点火的空转方式下执行 离线清洗采用除盐水作为清洗液 4 1离线压气机清洗准备工作1 燃机停机后 投入盘车运行 确认燃机最多轮盘间隙温度低于95 2 压气机水洗体统就地控制盘送电 3 压气机叶片清洗水箱上水 水位1100mm左右后关闭 检查确认水箱和从水箱到喷嘴之间的管线清洁 4 打开密封空气疏水阀 透平第3级静叶冷却管线疏水阀 透平第4级静叶冷却管线疏水阀 透平第3级疏水阀 透平第4级疏水阀 排气缸疏水阀 6防喘抽气阀管线疏水阀 11防喘抽气阀管线疏水阀 14防喘抽气阀管线疏水阀 燃烧室缸体疏水阀 燃烧室压气机缸体疏水阀 压气机缸体疏水阀 排气缸疏水阀 排气缸疏水阀 透平冷却管线疏水阀 透平冷却管疏水阀 5 关闭轴承根部密封空气阀 进口风道疏水阀 6 检查启动变频装置 励磁装置处于备用状态 4 2离线压气机清洗过程燃机以高盘模式启动 确认转速在大约710rpm 打开水洗供水阀 启动压气机叶片清洗水泵 打开流量控制阀 控制水压大约为0 44MPa 4 5kg cm2 流量约为0 15m3 min 向压气机注水大约2分钟 关闭流量控制阀 重复以上水洗操作一到两次 最多3次 水洗完成后 停止叶片清洗泵 燃机继续保持高盘运行30分钟对燃机进行烘干 干燥操作完成后投入盘车 保持盘车运行一小时 然后根据需要就可以并网带负荷运行或停机备用 开启进口风道疏水阀排水 排放完成后关闭 恢复准备工作中所有的阀门状态到初始位置 开启疏水阀排水 将叶片清洗水箱及管道中水排出 排净后关闭 5 关于压气机清洗的间隔和功率的回复压气机的积垢速度与周围环境的大气状况 空气过滤情况 机组润滑油的密封情况等有关 这些情况决定了积垢速度的快慢 而积垢程度最终决定了何时该清洗 积垢程度可以通过机组的一些性能指表恶化来判断 如功率 压比的下降程度等 在线水洗或者离线水洗都不可能像停机并解体后的清洗那样把积垢彻底清除 因此这两种方法清洗后的机组功率不可能全部恢复 即每次清洗后都不能回复到上一次清洗后的功率 随着运行时间的推移 机组的功率仍将逐渐下降 但与不清洗的机组相比较 功率下降的速度要慢得多 M701F型燃气轮机最初规定每周进行在线清洗一次 从清洗前后数据对比来看 清洗效