浅析三菱燃机压气机水洗时常见故障及处理

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第12期   作者:张君炜
[导读] 压气机运行时,空气中的部分污物、灰尘、碳氢化合物烟尘、盐分等脏物会少量通过压气机吸入口的粗、精滤滤网进入压气机,在压气机的通流部件上结垢
        张君炜
        江苏华电戚墅堰发电有限公司 江苏省常州市 213000
        摘 要:压气机运行时,空气中的部分污物、灰尘、碳氢化合物烟尘、盐分等脏物会少量通过压气机吸入口的粗、精滤滤网进入压气机,在压气机的通流部件上结垢,运行一段时期后会使压气机效率逐步下降,机组性能变差,叶片结垢严重时甚至还会影响压气机的正常安全运行。为避免出现以上情况,恢复压气机的性能,安装有专用的水洗系统来清洗压气机的叶片,保障通流部分的清洁。通过规范化的压气机水洗检查,操作以及水洗时可能发生的故障分析,为压气机水洗操作提供理论指导。
        关键词:燃气轮机;水洗系统;故障处理
一 水洗系统简介
        压气机水洗就是将一定配比的清洗剂水溶液或者清水通过冲洗泵将清洗介质以一定的压力、流量喷入压气机,对压气机的通流部件进行清洗。某厂#5/7机压气机水洗系统有冲洗水箱、冲洗泵、离线水洗管道及喷嘴、在线水洗管道及喷嘴、相关仪表构成。冲洗水箱由不锈钢制成,容积为1.6m3。水洗系统图如图所示。

二 压气机水洗的重要性
        压气机的性能下降通常是通过机组出力减少和气耗量的增加表现出来的,性能下降是轴流式压气机积垢的一个直接后果。对燃气轮机进行水洗操作能够取得很好的效果,将压气机的叶片积垢清除干净,使得效率得到恢复,对降低功耗,提高机组运行负荷具有重要意义。
三 压气机水洗操作方法
        本文主要讨论压气机水洗时的操作方法和水洗时可能发生的常见故障,故离线水洗系统在机组启动前的检查和就地操作在本文中不作一一赘述。
        压气机水洗通常可采用在线水洗和离线水洗两种水洗方式。压气机水洗在机组接近基本负荷的85%时进行的叫在线水洗,而离线水洗是在燃机透平未点火前,保持在高盘转速下进行。离线水洗可根据压气机的脏污程度进行多次漂洗,但在线水洗时为了保证机组及设备的安全运行,一般漂洗不超过3次,因此离线水洗的清洁效果要比在线水洗好,安全性也高。
1.压气机水洗规定
a)压气机水洗应采用合格的除盐水。
b)离线水洗需要在环境大气温度高于或等于7℃的条件下进行。
c)离线水洗要求燃机的轮盘腔室最高温度≤95℃。
d)压气机叶片较脏,污染物以碳氢化合物的油性烟尘物质为主时应在清洗水中添加洗涤剂,确保清洗效果;但在线水洗过程中不能使用洗涤剂。
e)在线水洗时,必须将燃机负荷降低到额定负荷的 85%以下,以防止燃机在线水洗时燃机超过额定负荷。
f)水洗周期:在线水洗推荐不每周一次,离线水洗推荐周期为两个月一次,当环境污染严重,在同样的运行工况下燃烧室壳体压力降低了2%至5%时也应及时对压气机进行离线水洗。
g)离线水洗后应及时启动燃机运行,防止透平部件潮湿生锈,启动后影响机组的安全运行。
h)燃机长时间停机后,转子冷却空气管道可能生锈,在进行离线清洗之前必须进行几次带负荷运行(额定工况运行为最佳)以防止铁锈进入燃机。燃机离线清洗所需要的启动次数取决于停机时间(天数),如图所示:为燃机停运后满足水洗的时间要求

       压气机离线水洗(不添加洗涤剂)操作步骤
1)确认燃机高盘条件已满足。
2)确认压气机在线水洗进口门关,离线水冼进口门开;确认邻机压气机水冼进口总门关。
3)启动燃机高盘方式运行,查燃机的各运行参数正常。   
4)启动压气机水洗泵。
5)调整压气机水洗泵再循环门,保持泵出口压力在0.75MPa;缓慢打开压气机水洗进口总门。
6)压气机水洗2分钟后关压气机水洗进口总门。
7)间隔5分钟后重复上述第6水洗步骤,直至压气机水洗疏水口水质干净。
8)水洗完成后,停运冲洗泵,关闭压气机离线水洗进口门及水洗总门。
9)燃机继教保持高盘运行30分钟,使机组排水并干燥设备。
10)燃机甩干后,投盘车恢复系统。如图所示:为压气机离线水洗(不添加洗涤剂)操作时序。

1)压气机第一次水洗2分钟后停运冲洗泵。
2)调节清洗水箱水位至500mm左右,加入洗涤剂(ZOK27),控制洗涤剂的浓度在%。
3)重新启动冲洗泵,对压气机喷入清洗剂直至溶液全部喷完。
4)停用高盘及冲洗泵,投入盘车,对压气机部件进行浸泡60分钟。
5)对压气机水洗箱进行漂洗,漂洗干净后进水至最高位。
6)浸泡完成后重新启动燃机高盘及水洗泵运行;
7)重复对压气机进行水洗,保持水洗时间2分钟,间隔5分钟,直至压气机水洗疏水取样口水质清晰无泡沫。
8)完成水洗后,燃机甩干30分钟。  
9)干燥完成后停高盘,盘车运行1小时后恢复系统。如图所示:为压气机离线添加洗涤剂水洗的操作时序。

压气机在线清洗
1)检查水洗模块已满足启动条件,压气机离线水洗进口门关,在线水洗进口门开。
2)解除机组AGC,将燃机负荷降至额定负荷85%以下,按下 GTC 上的“叶片在线清洗开启”按钮,增加叶片在线清洗过程中值班燃料的比例,防止燃烧火焰不稳定。
3)确认燃机运行稳定,各参数正常。
4)启动压气机冲洗泵。
5)调整压气机水洗泵再循环门,保持泵出口压力在0.75MPa;缓慢打开压气机水洗进口总门。
6)压气机水洗2分钟后关压气机水洗进口总门,水洗中密切监视BPT偏差、排气压力及温度等参数。
7)间隔5分钟后重复上述第6水洗步骤1至2次。
8)按下GTC上的“叶片在线清洗结束”按钮,投入机组AGC。
9)停运压气机冲洗泵,关闭压气机水洗进口总门及在线水洗进口门。如图所示:为压气机在线水洗的操作时序。
  
四 故障分析
        我厂#5/6、#7/8号机组在今年供热改造前,运行方式一般为单机连续运行,另一台机组作为备用,故以往采用离线水洗方式较多,本文也将重点阐述离线水洗时可能出现的常见故障、原因及处理。今年供热改造后,#5/6、#7/8号机组运行方式变为双机连续运行,在这里也对在线水洗作出了部分事故预想和分析。
1.三菱燃机在线水洗系统常见故障的分析、故障危害、故障处理

五.总结
        对燃气轮机进行离线水洗能够取得很好的效果,能将压气机的叶片积垢清除干净,使得效率得到恢复,对降低功耗,提高机组运行负荷具有重要意义。
        通过总结以往压气机水洗时规范化的检查,操作以及水洗时常见故障分析及处理,为压气机水洗操作提供理论指导,也为某厂E级燃机双机连续运行时在线水洗做准备。
参考文献:
[1] 燃机热电机组运行规程(Q/QDJS 1060203-2016)[M].江苏华电戚墅堰发电有限公司,2016,9:51-52
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