Siemens SGT6-5000F燃機(jī)水洗調(diào)試分析

崔 巍

華電(北京)熱電有限公司

Siemens SGT6-5000F燃機(jī)水洗調(diào)試分析

崔 巍

華電(北京)熱電有限公司

Siemens(西門子)能源公司生產(chǎn)的SGT6-5000F燃?xì)廨啓C(jī)包括一個(gè)13級(jí)高效率軸流式壓氣機(jī)，附帶可變?nèi)肟趯?dǎo)板葉片(IGV)和三排可變導(dǎo)板葉片(VGV)。還包括一個(gè)燃燒系統(tǒng)，具有先進(jìn)的冷卻和多燃料使用能力。在這一系統(tǒng)中，安裝有一個(gè)燃燒室，容納了16個(gè)獨(dú)立的燃燒器。SGT-5000F是當(dāng)今世界上比較主流的F型燃?xì)廨啓C(jī)。在燃機(jī)的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中，壓氣機(jī)的水洗是一項(xiàng)非常重要的部分，直接影響燃機(jī)的正常使用和運(yùn)行壽命。

Siemens SGT6-5000燃機(jī)；壓氣機(jī)；水洗

引言

燃機(jī)正常運(yùn)行期間，壓氣機(jī)軸向葉片會(huì)出現(xiàn)外來(lái)的物質(zhì)。這些物質(zhì)包括：灰塵，鹽分，潤(rùn)滑劑和碳?xì)錃饣铮瑠A帶進(jìn)入空氣中，附著堆積在壓氣機(jī)靜葉和動(dòng)葉上。外來(lái)物的附著主要出現(xiàn)在最初的幾級(jí)葉片上面。附著物沉積會(huì)降低壓氣機(jī)氣流量和出口壓力，燃機(jī)進(jìn)氣和排氣溫度，最終影響燃機(jī)的負(fù)荷。連續(xù)運(yùn)行和帶負(fù)荷的情況下，通過(guò)壓氣機(jī)出口壓力可以判斷附著物的沉積情況。為了使燃機(jī)性能更好﹑保護(hù)葉片﹑延長(zhǎng)燃機(jī)壽命，需要進(jìn)行燃機(jī)壓氣機(jī)水洗。

一、水洗方式分類

SGT6-5000F燃機(jī)的壓氣機(jī)水洗方法按照操作方式主要分為兩種：在線水洗和離線水洗[1]。

在線清洗：機(jī)組在基本負(fù)荷附近且壓氣機(jī)IGV在全開(kāi)位置時(shí)，對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行清洗，優(yōu)點(diǎn)是可以在不停機(jī)的情況下進(jìn)行。

離線清洗：機(jī)組停機(jī)后用清洗液對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行清洗，離線水洗可以對(duì)壓氣機(jī)葉片進(jìn)行更徹底的清洗，去除嚴(yán)重的﹑更為頑固的結(jié)垢，更有效的降低壓氣機(jī)的功耗﹑提升機(jī)組熱效。離線水洗的時(shí)間間隔可因經(jīng)常在線清洗的情況而延長(zhǎng)。若電廠各燃機(jī)可以根據(jù)維護(hù)需求調(diào)整運(yùn)行﹑停機(jī)方式，則比較適用離線水洗[2]。

二、燃機(jī)水洗系統(tǒng)簡(jiǎn)介

主要由離線/在線水洗噴頭﹑氣動(dòng)控制系統(tǒng)﹑調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及排污系統(tǒng)構(gòu)成；水洗模塊是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)模塊，由西門子提供的配套水洗模塊[3]，水洗模塊則由水洗水箱﹑水洗洗滌劑儲(chǔ)藥罐﹑洗滌劑隔離閥﹑水洗三通閥﹑進(jìn)水供應(yīng)隔離閥﹑水洗隔離閥﹑回水隔離閥﹑清洗劑噴射器﹑水洗水泵等構(gòu)成。

三、燃機(jī)離線水洗

3.1 燃機(jī)離線水洗需要具備的條件

3.1.1 燃?xì)廨啓C(jī)必須保持在盤車狀態(tài)。

3.1.2 IGV開(kāi)度必須設(shè)定在外部指示燈測(cè)得的啟動(dòng)位置上。

3.1.3 要求水噴入壓氣機(jī)之前確保盤腔2(DC2)溫度≤66℃(150°F)。

3.1.4 在沖洗期間使用的水必須滿足西門子去離子水清洗特殊要求中的清洗用水要求。

3.1.5 由于離線清洗專用于清除頑固的沉積物，建議使用去離子水和洗滌劑混合物進(jìn)行洗滌。

3.1.6 壓氣機(jī)入口溫度必須≥15℃(59°F)。這樣就能避免啟動(dòng)壓氣機(jī)水沖洗時(shí)結(jié)冰。確保高壓和低壓防喘閥均處于打開(kāi)位置。

3.2 離線水洗啟動(dòng)前準(zhǔn)備

3.2.1 水洗前，燃機(jī)水洗液與加藥箱的準(zhǔn)備：

3.2.2 清洗水箱沖洗水合格不少于23加侖，并化驗(yàn)合格[2]，洗滌劑水箱溶劑合格不少于15加侖。

3.3 燃機(jī)在線水洗程序主要步驟

3.3.1 將燃機(jī)加速至水洗保持速度：

a選擇“燃機(jī)啟動(dòng)”，并監(jiān)測(cè)燃機(jī)升速直到其加速至轉(zhuǎn)動(dòng)保持速度(約848RPM)。

b經(jīng)由變頻啟動(dòng)裝置加速，使燃機(jī)在水洗轉(zhuǎn)速保持2分鐘，此時(shí)不要進(jìn)行水洗。

3.3.2 保持水洗轉(zhuǎn)速狀態(tài)：清水洗和清潔劑清洗；

a清水(無(wú)清潔劑)：

1)將壓氣機(jī)清洗3通選擇閥切換到噴射器旁路位置。啟動(dòng)壓氣機(jī)水洗泵，并啟動(dòng)清水洗凈。使水流入壓縮機(jī)10到15分鐘。

b水和清潔劑的混合物：

此過(guò)程主要包括一個(gè)15分鐘的沖洗過(guò)程：

先是清水沖洗5分鐘之后，再使用水/清潔劑混合物沖洗5分鐘，然后，再用清水沖洗5分鐘。

1)將壓氣機(jī)清洗3通選擇閥切換到噴射器位置。

2)啟動(dòng)壓縮機(jī)水清洗泵，并啟動(dòng)清水洗凈。使水流入壓縮機(jī)5分鐘。打開(kāi)清潔劑隔離閥。使水/洗滌劑混合物流動(dòng)5分鐘。

3)洗滌劑洗滌后5分鐘后，關(guān)閉清潔劑隔離閥。

4)再使水流入壓縮機(jī)中5分鐘。

5)停止壓縮機(jī)清洗泵，關(guān)閉所有閥門。

6)燃機(jī)順控停機(jī)。監(jiān)測(cè)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，直至減速到盤車速度。

3.3.3 燃機(jī)在高速盤車轉(zhuǎn)速：浸泡；

1)操作盤車時(shí)，使汽輪機(jī)浸泡并排水30分鐘。

2)確保水或水/清潔劑混合物從排水口正常排出。

3.3.4 燃機(jī)在高速盤車轉(zhuǎn)速：漂洗；重復(fù)清水洗過(guò)程。

3.3.5 燃機(jī)由高速盤車轉(zhuǎn)速升速至水洗轉(zhuǎn)速再惰走至盤車轉(zhuǎn)速：干燥處理；

a選擇“燃機(jī)啟動(dòng)”，并監(jiān)測(cè)燃機(jī)直到其加升速至水洗保持速度。

b燃機(jī)保持轉(zhuǎn)速10至15分鐘，使壓氣機(jī)干燥。

c開(kāi)始燃機(jī)順控停機(jī)。

d檢查壓氣機(jī)入口排水管﹑燃燒室外殼排水管排水流量。若未檢測(cè)到流量，關(guān)閉排水口。若流量仍存在，重復(fù)干燥步驟，直到檢測(cè)不到流量。

3.3.6 燃機(jī)水洗后機(jī)組啟動(dòng)的要求：

a水洗結(jié)束后，必須在24小時(shí)內(nèi)徹底烘干燃?xì)廨啓C(jī)。盤車時(shí)，保持壓氣機(jī)排水30分鐘，確保內(nèi)部水排凈。

b確認(rèn)內(nèi)部水排凈后，關(guān)閉壓氣機(jī)進(jìn)氣道排污疏水門。

c啟動(dòng)壓氣機(jī)干燥機(jī)。

d對(duì)水洗裝置進(jìn)行隔離。

e如果環(huán)境溫度下降到零度或更低，則水洗系統(tǒng)要進(jìn)行放水，以防止管道，組件和水洗泵結(jié)冰。

f檢查所有的氣動(dòng)閥是否存在漏氣。

四、燃機(jī)水洗注意事項(xiàng)

4.1 常規(guī)安全注意事項(xiàng)

燃機(jī)水洗是一項(xiàng)涉及到高溫，高壓，高電壓等級(jí)，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，化學(xué)藥品等的復(fù)雜操作，在操作前和操作過(guò)程中要做好相關(guān)的隔離措施，防止發(fā)生人員傷害。

4.2 其它注意事項(xiàng)

A.如果機(jī)組性能明顯下降，就有可能是因?yàn)閴簹鈾C(jī)結(jié)垢，必須進(jìn)行檢查，包括壓氣機(jī)進(jìn)口﹑喇叭管﹑進(jìn)氣導(dǎo)向葉片(IGV)﹑壓氣機(jī)第一級(jí)甚至第二級(jí)葉片。對(duì)于油垢的來(lái)源必須要檢查清楚來(lái)源，有可能的情況要進(jìn)行必要的修正。

B.在機(jī)組檢修期間，水洗后可使用針孔攝像頭通過(guò)壓氣機(jī)兩側(cè)的觀察口(取下螺栓)檢查壓氣機(jī)葉片狀況，了解壓氣機(jī)葉片狀況﹑水洗效果。

C.若在燃?xì)廨啓C(jī)加載之前，離線水洗未完成，設(shè)備FSNL(全速空載)運(yùn)行至少15分鐘，以干燥清洗干燥后的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮器。

[1] 1_4787691_SGT6-5000F_Application Overview，2015

[2] GT & Aux-Operation and Maintenance Manual

[3]RAZ-XXMBA-M-SIE-3705 Operation manual

崔巍，華電(北京)熱電有限公司，助理工程師。