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(mén)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?，夾帶進(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(lèi)

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(mén)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(pán)車(chē)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(pán)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(mén)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(zhuān)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(mén)。

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(pán)車(chē)速度。

3.3.3 燃機(jī)在高速盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速：浸泡；

1)操作盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速：漂洗；重復(fù)清水洗過(guò)程。

3.3.5 燃機(jī)由高速盤(pán)車(chē)轉(zhuǎn)速升速至水洗轉(zhuǎn)速再惰走至盤(pán)車(chē)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(pán)車(chē)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(mén)。

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。