M701F4燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)分析及措施

華能重慶兩江燃機(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司 趙思勇 向東

1 前言

該廠燃?xì)廨啓C(jī)采用東方電氣引進(jìn)的日本三菱重工M701F4機(jī)型；汽輪機(jī)采用三壓、再熱、單軸抽汽凝汽式供熱機(jī)組；發(fā)電機(jī)為全氫冷方式；余熱鍋爐采用東方日立鍋爐生產(chǎn)的臥式、無補(bǔ)燃、三壓、再熱、自然循環(huán)余熱鍋爐。燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)采用同軸布置，純凝性能保證工況下發(fā)電功率467.34MW。

M701F4燃?xì)廨啓C(jī)共設(shè)計(jì)20個(gè)低NO預(yù)混燃燒器，圓周布置。為監(jiān)視每個(gè)燃燒器運(yùn)行情況，在燃?xì)廨啓C(jī)透平出口處安裝了20個(gè)葉片通道溫度測點(diǎn)，通過20個(gè)BPT及每個(gè)燃燒器BPT偏差（與20個(gè)BPT平均溫度的差值）間接反映燃燒器燃燒運(yùn)行狀況，為保證燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備安全還設(shè)置了BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)及跳機(jī)保護(hù)。

2 三菱M701F4燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大保護(hù)邏輯介紹

2.1 BPT偏差大報(bào)警條件

某個(gè)BPT和平均值偏差＞+20℃或＜-30℃。

2.2 BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)條件

燃機(jī)負(fù)荷≤75MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+50℃或＜-50℃；75MW＜燃機(jī)負(fù)荷＜150MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+50℃→25℃或＜-50℃→-40℃反比函數(shù)；燃機(jī)負(fù)荷≥150MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+25℃或＜-40℃，與上相鄰兩個(gè)BPT中的任一個(gè)和平均值偏差＞+20℃或＜-30℃及其相鄰兩個(gè)BPT中任何一個(gè)變化趨勢＞1℃/min持續(xù)30S任一條件。

2.3 BPT偏差大跳閘條件

燃機(jī)負(fù)荷≤75MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+60℃或＜-60℃；75MW＜燃機(jī)負(fù)荷＜150MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+60℃→+30℃反比函數(shù)或＜-60℃；燃機(jī)負(fù)荷≥150MW時(shí)，某個(gè)BPT和平均值偏差＞+30℃或＜-60℃，與上相鄰兩個(gè)BPT中的任一個(gè)和平均值偏差＞+20℃或＜-30℃及其相鄰兩個(gè)BPT中任何一個(gè)變化趨勢＞1℃/min持續(xù)60S任一條件。

3 M701F4燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)及原因分析

3.1 M701F4燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)經(jīng)過

某年8月15日08∶43，汽輪機(jī)達(dá)到進(jìn)汽條件開始進(jìn)汽，#9燃燒器葉片通道溫度偏差-20℃；09∶04，機(jī)組負(fù)荷221MW， 燃機(jī)TCS發(fā)“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATION LAGE”報(bào)警（#9BPT偏差-30℃）；09∶08，機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)完成，燃機(jī)TCS發(fā)“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATION LAGE AUTO STOP” 報(bào)警，葉片通道溫度偏差大自動(dòng)停機(jī)（#9BPT偏差-40.675℃，#8BPT變化趨勢＞1℃/min持續(xù)30S），燃機(jī)自動(dòng)停機(jī)，相關(guān)曲線見圖一。

3.2 M701F4燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)原因分析

將BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)收集發(fā)給三菱技術(shù)人員進(jìn)行分析，根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)燃機(jī)燃燒器存在燃燒不均勻，懷疑燃燒器噴嘴存在堵塞情況，根據(jù)旋流角測算建議檢查#5燃燒器及相鄰的#4、#6燃燒器錐形濾網(wǎng)和噴嘴。

現(xiàn)場拆除#4、#5、#6燃燒器使用內(nèi)窺鏡對(duì)燃燒器噴嘴進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常，對(duì)燃燒器錐形濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)均有不同程度的雜質(zhì)附著物，尤其是#5燃燒器的主A、主B噴嘴濾網(wǎng)雜質(zhì)附著物較多，濾網(wǎng)透光性較差。對(duì)#4、#5、#6燃燒器錐形濾網(wǎng)進(jìn)行清洗后回裝，次日機(jī)組啟動(dòng)，燃機(jī)同樣負(fù)荷下#9BPT偏差明顯好轉(zhuǎn)。

圖1 BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)曲線

4 處理措施

引起燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差大主要原因?yàn)檫M(jìn)入燃燒器的天然氣含有雜質(zhì)，為最大限度減少進(jìn)入燃燒器天然氣雜質(zhì)，防止燃?xì)廨啓C(jī)因BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)，采取如下具體措施：

在燃機(jī)天然氣前置模塊前增加一套雙聯(lián)旋風(fēng)分離器，將天然氣中可能損壞燃機(jī)的固體顆粒和液滴分離出來，該套雙聯(lián)旋風(fēng)分離器對(duì)5μ以上的顆粒清除效率100%，對(duì)3～5μ以上的顆粒清除效率99.9%，對(duì)2～3μ以上的顆粒清除效率99.1%，對(duì)1μ以上的顆粒清除效率99%。

燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)試投產(chǎn)初期使用的主A、主B、值班及頂環(huán)臨時(shí)濾網(wǎng)保留。將TCS邏輯中臨時(shí)濾網(wǎng)差壓模擬量通訊到機(jī)組DCS天然氣畫面上顯示，便于隨時(shí)監(jiān)視臨時(shí)濾網(wǎng)差壓，當(dāng)臨時(shí)濾網(wǎng)差壓高報(bào)警時(shí)及時(shí)清理或更換。

在機(jī)組啟動(dòng)和正常運(yùn)行期間，加強(qiáng)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)BPT、燃燒波動(dòng)及加速度的監(jiān)視，當(dāng)BPT偏差大報(bào)警時(shí)，調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，直至報(bào)警消除；機(jī)組停運(yùn)后根據(jù)M701F4燃機(jī)旋流角檢查相應(yīng)的燃燒器噴嘴，清洗或更換燃燒器錐形濾網(wǎng)。

在燃燒系統(tǒng)進(jìn)行過維修、天然氣氣質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)進(jìn)行燃燒調(diào)整。

5 結(jié)語

自采取上述措施后，進(jìn)入燃燒器的天然氣雜質(zhì)得到明顯改善，即使偶爾出現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)BPT偏差較大也能及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組在啟動(dòng)和運(yùn)行過程中未再出現(xiàn)因BPT偏差大自動(dòng)停機(jī)或跳機(jī)事件，取得良好效果。