浅谈M701F型燃气轮机压气机的清洗

1、浅谈浅谈M701FM701F型型燃气轮机压气机的清洗燃气轮机压气机的清洗概述：概述：由于燃气轮机吸收含有大量灰尘等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，成积垢，从而导致机组出力下降，本文介绍了本文介绍了M701FM701F燃气轮机在实际燃气轮机在实际工作中，根据不同的情况使用不同工作中，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，以提高整去压气机叶片上的污垢，以提高整台机组的工作效率。台机组的工作效率。引引言言我我厂采用天然气为燃料的厂采用天然气为燃料的

2、350MW350MW级的燃气级的燃气- -蒸汽联合循环机组，燃机、蒸汽轮机、发电蒸汽联合循环机组，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冷端及发电机之间。燃气轮机选用为三菱M701FM701F型。由于压气机入口直接由大气取气，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

3、迫切需要解决的问题。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，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。对所采用的清洗方法做出总结。2 2、M701FM701F型燃气轮机水洗系统介绍型燃气轮机水洗系统介绍M701FM701F型燃气轮机型式为单轴、重型（工业型燃气轮机型式为单轴、重型（工业型），额定功率型），额定功率 270300kw 270300kw ，额定功率下排，额定功率下排气流量气流量 2409 . lt / h 2409 . lt / h ，排气温度，排气温度 587 587 ，排，排气压力气压力 3 . 30kPa 3 . 3

4、0kPa 。燃气轮机采用具有可调。燃气轮机采用具有可调入口导叶（入口导叶（ IGV IGV ）的）的 17 17 级高效轴流压气机。级高效轴流压气机。燃烧室由环绕机轴布置的燃烧室由环绕机轴布置的 20 20 个燃烧小室组个燃烧小室组成，每个小室有成，每个小室有 9 9 个燃气喷嘴。在个燃气喷嘴。在 8 8 、 9 9 燃烧室安装有点火装置，燃烧室安装有点火装置， # 18 # 18 、 19 19 燃燃烧室安装有火焰探测器。燃气轮机透平部分烧室安装有火焰探测器。燃气轮机透平部分由由 4 4 级反动式叶片组成。级反动式叶片组成。M70lF M70lF 燃气轮机的剖面图燃气轮机的剖面图1 1推力轴

5、承；推力轴承； 2 22 2号支持轴承号支持轴承 3 3压气机进口可转导叶压气机进口可转导叶 4 4压气机静叶压气机静叶 5 5压气机动叶压气机动叶 6 6压气机轮盘压气机轮盘 7 7火焰筒火焰筒 8 8过渡段；过渡段； 9 9空气旁通阀；空气旁通阀； 10 10透平喷嘴透平喷嘴 11 11透平动叶透平动叶1212切向板支撑切向板支撑 13 131 1号支持轴承号支持轴承1414透平轮盘；透平轮盘； 15 15耳轴挠性支撑板耳轴挠性支撑板燃气轮机的空气进口都要加装过滤设备，燃气轮机的空气进口都要加装过滤设备， M701FM701F燃气机组设有两级滤网过滤，但是总燃气机组设有两级滤网过滤，但是总

6、还有少量灰尘进入压气机，如果含有带粘性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。气状况及周围环境的影响。在机组运行一段时间后

7、，应对压气机进在机组运行一段时间后，应对压气机进行在线清洗行在线清洗除除去垢物，以恢复机组的出去垢物，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。况下，在运行中或停机后进行。M701FM701F型燃气轮机水系系统主要有压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、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、在清洗水泵以及补水、疏水、再循环、在线清洗和离线清洗线清洗和离线清洗5 5条管路组成。如图条管路组成。如图LSSLTS除盐水M就地控制箱离线清洗管路在线清洗管路疏水管疏水管路补水管路S再再

8、循循环环管管路清洗水箱清洗水泵压气机的清洗方法有两种类型：一种是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，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。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有效，因此，在线清洗只能作为离线清洗的补充而不能代替

9、它。洗的补充而不能代替它。M701FM701F型燃气轮机压气机水洗系统主要参数：型燃气轮机压气机水洗系统主要参数：设计流量：一设计流量：一 1501 / min 1501 / min （在线清洗离线（在线清洗离线清洗）清洗） 设计水压：一设计水压：一 0 . 5 MPa 0 . 5 MPa （在线清洗离线（在线清洗离线清洗）清洗） 环境温度：高于环境温度：高于 7 7 （在线清洗离线清洗）（在线清洗离线清洗） 清洗泵出口压力：清洗泵出口压力： 0 . 98 MPa 0 . 98 MPa 清洗泵功率：清洗泵功率： 18 . 5 kw 18 . 5 kw 清洗泵流量：清洗泵流量： 2501 / m

10、in 2501 / min3 3、M701FM701F型燃气轮机在线压气机清洗型燃气轮机在线压气机清洗某厂某厂#1#1燃气机组可能连续几个月运行，没有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，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。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在线清洗是在燃气轮机发电机组 75 - 90 75 - 90 负荷时执行，要求环境温度不低于负荷时执行，要求环境温度不低于 7 7 。在。在线清洗采用除盐水作清洗液，经清洗水泵升

11、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，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压气机的入口，使其产生细小雾粒来对其进行清洗。行清洗。3.13.1在线压气机清洗准备工作在线压气机清洗准备工作3.1.13.1.1就地检查压气机水洗系统电源正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（若阀都已倒通，疏水手动阀关

12、闭状态（若长期未水洗过建议对水洗箱清洗几遍），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；关位，供水手动门在正确刻度；3.1.23.1.2退退AGCAGC，将，将ALRALR设为手动，调整设为手动，调整机组负荷机组负荷300MW300MW左右，维持负荷稳定左右，维持负荷稳定（根据当时压气机入口温度决定负荷多（根据当时压气机入口温度决定负荷多少）。少）。3.23.2在线压气机清洗过程在线压气机清洗过程3.2.13.2.1在压气机水洗程序中（在

13、压气机水洗程序中（TCSTCSCONTROL SCREENSCOMPRESSER CONTROL SCREENSCOMPRESSER BLADE WASHING SYSTEMBLADE WASHING SYSTEM）检查第一个）检查第一个操作程序（操作程序（GT COMP BLADE WASHING GT COMP BLADE WASHING WATER FILLING SEQUENCEWATER FILLING SEQUENCE）的）的REASY TO START REASY TO START 是否点亮，若点亮执行是否点亮，若点亮执行此上水程序，水箱气动疏水阀先打开后一会此上水程序，水箱气动

14、疏水阀先打开后一会关闭，气动供水阀打开将水箱灌至关闭，气动供水阀打开将水箱灌至1100mm1100mm左右后关闭，（水箱容积左右后关闭，（水箱容积1.6 m1.6 m3 3，一次水洗，一次水洗大约使用总容积的大约使用总容积的1/41/4。）此程序完成。）此程序完成。3.2.23.2.2检查第二个操作程序（检查第二个操作程序（GT ONLINE GT ONLINE WASHING SEQUENCEWASHING SEQUENCE）的）的REASY TO REASY TO START START 是否点亮，若点亮执行此水洗程序，是否点亮，若点亮执行此水洗程序，水洗泵启动，检查其出口压力在水洗泵启动

15、，检查其出口压力在1.1MPa1.1MPa左右，左右，气动在线水洗阀打开后出口压力降至气动在线水洗阀打开后出口压力降至0.35MPa0.35MPa左右。左右。120120秒（在此程序框顶部有秒（在此程序框顶部有时间显示）后在线水洗阀关闭，第一次水洗时间显示）后在线水洗阀关闭，第一次水洗结束。结束。600600秒后在线水洗阀再次打开，秒后在线水洗阀再次打开，120120秒秒后线水洗阀关闭，第二次水洗结束（我厂设后线水洗阀关闭，第二次水洗结束（我厂设计就两次），水洗泵自动停止。（水洗前、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、后记录参数有：时间、机组负荷、环境

16、温度、相对湿度、大气压力、压气机进口温度、压相对湿度、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、气机出口温度、压气机出口压力、燃料流量、IGVIGV开度、开度、CSOCSO）3.2.33.2.3水洗完成后，检查第三个操作程水洗完成后，检查第三个操作程序（序（GT COMP BLADE WASHING GT COMP BLADE WASHING WATER DRAIN SEQUENCEWATER DRAIN SEQUENCE）的）的REASY TO START REASY TO START 是否点亮，若点亮是否点亮，若点亮执行此疏水程序。升负荷到执行此疏水程序。升负荷到

17、100100或者或者预定目标值。预定目标值。3.33.3在线清洗前后参数对比在线清洗前后参数对比：4 4、M701FM701F型燃气轮机离线压气机清洗型燃气轮机离线压气机清洗M701FM701F型燃气轮机规定每次型燃气轮机规定每次C C检、检、T T检、检、MM检检后启动前应进行压气机离线水洗；机组连续后启动前应进行压气机离线水洗；机组连续运行运行1 1个月以上，有停机机会且具备离线水洗个月以上，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。离线清洗在条件时应进行压气机离线水洗。离线清洗在燃气轮机保持燃气轮机保持 SPIN SPIN 空转转速（空转转速（ 710rpm / 710rpm

18、/ m in ) m in ) ，燃气轮机不点火的空转方式下执行，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。离线清洗采用除盐水作为清洗液。4.14.1离线压气机清洗准备工作离线压气机清洗准备工作1 1、燃机停机后，投入盘车运行，确认燃机燃机停机后，投入盘车运行，确认燃机最最多多轮盘间隙温度低于轮盘间隙温度低于9595；2 2、压气机水洗体统就地控制盘送电；压气机水洗体统就地控制盘送电；3 3、压气机叶片清洗水箱上水，水位压气机叶片清洗水箱上水，水位1100mm1100mm左右后关闭；左右后关闭；检查确认水箱和从水箱到喷嘴之间的管线清检查确认水箱和从水箱到喷嘴之间的管线清洁；

19、洁；4 4、打开密封空气疏水阀；透平第打开密封空气疏水阀；透平第3 3级静叶冷级静叶冷却管线疏水阀；透平第却管线疏水阀；透平第4 4级静叶冷却管线疏水级静叶冷却管线疏水阀；透平第阀；透平第3 3级疏水阀；透平第级疏水阀；透平第4 4级疏水阀；级疏水阀；排气缸疏水阀；排气缸疏水阀；#6#6防喘抽气阀管线疏水阀；防喘抽气阀管线疏水阀；1111防喘抽气阀管线疏水阀；防喘抽气阀管线疏水阀；#14#14防喘抽气阀防喘抽气阀管线疏水阀；燃烧室缸体疏水阀；燃烧室压管线疏水阀；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

20、管线疏缸疏水阀；排气缸疏水阀；透平冷却管线疏水阀；透平冷却管疏水阀；水阀；透平冷却管疏水阀；5 5、关闭轴承根部密封空气阀；进口风道疏水关闭轴承根部密封空气阀；进口风道疏水阀；阀；6 6、检查启动变频装置，励磁装置处于备用状检查启动变频装置，励磁装置处于备用状态。态。4.24.2离线压气机清洗过程离线压气机清洗过程燃机以高盘模式启动，确认转速在大约燃机以高盘模式启动，确认转速在大约710rpm710rpm。打。打开水洗供水阀，启动压气机叶片清洗水泵，打开流开水洗供水阀，启动压气机叶片清洗水泵，打开流量控制阀，控制水压大约为量控制阀，控制水压大约为0.44MPa(4.5kg/cm2 )0.44M

21、Pa(4.5kg/cm2 )（流量约为（流量约为0.15 m3/min0.15 m3/min）。向压气机注水大约）。向压气机注水大约2 2分分钟，关闭流量控制阀。重复以上水洗操作一到两次，钟，关闭流量控制阀。重复以上水洗操作一到两次，最多最多3 3次。水洗完成后，停止叶片清洗泵，燃机继续次。水洗完成后，停止叶片清洗泵，燃机继续保持高盘运行保持高盘运行3030分钟对燃机进行烘干，干燥操作完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。开启进口风要就可以并网带负荷运行或停机备用。开启进口风道疏

22、水阀排水，排放完成后关闭，恢复准备工作中道疏水阀排水，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。叶片清洗水箱及管道中水排出；排净后关闭。 5 5、关于压气机清洗的间隔和功率的回复、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定了何时该清洗。积垢程度可以通过机组的一