Siemens SGT6-5000F燃機水洗調試分析

崔 巍

華電(北京)熱電有限公司

Siemens SGT6-5000F燃機水洗調試分析

崔 巍

華電(北京)熱電有限公司

Siemens(西門子)能源公司生產的SGT6-5000F燃氣輪機包括一個13級高效率軸流式壓氣機，附帶可變入口導板葉片(IGV)和三排可變導板葉片(VGV)。還包括一個燃燒系統，具有先進的冷卻和多燃料使用能力。在這一系統中，安裝有一個燃燒室，容納了16個獨立的燃燒器。SGT-5000F是當今世界上比較主流的F型燃氣輪機。在燃機的調試運行過程中，壓氣機的水洗是一項非常重要的部分，直接影響燃機的正常使用和運行壽命。

Siemens SGT6-5000燃機；壓氣機；水洗

引言

燃機正常運行期間，壓氣機軸向葉片會出現外來的物質。這些物質包括：灰塵，鹽分，潤滑劑和碳氫氣化物，夾帶進入空氣中，附著堆積在壓氣機靜葉和動葉上。外來物的附著主要出現在最初的幾級葉片上面。附著物沉積會降低壓氣機氣流量和出口壓力，燃機進氣和排氣溫度，最終影響燃機的負荷。連續運行和帶負荷的情況下，通過壓氣機出口壓力可以判斷附著物的沉積情況。為了使燃機性能更好﹑保護葉片﹑延長燃機壽命，需要進行燃機壓氣機水洗。

一、水洗方式分類

SGT6-5000F燃機的壓氣機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：機組在基本負荷附近且壓氣機IGV在全開位置時，對壓氣機進行清洗，優點是可以在不停機的情況下進行。

離線清洗：機組停機后用清洗液對壓氣機進行清洗，離線水洗可以對壓氣機葉片進行更徹底的清洗，去除嚴重的﹑更為頑固的結垢，更有效的降低壓氣機的功耗﹑提升機組熱效。離線水洗的時間間隔可因經常在線清洗的情況而延長。若電廠各燃機可以根據維護需求調整運行﹑停機方式，則比較適用離線水洗[2]。

二、燃機水洗系統簡介

主要由離線/在線水洗噴頭﹑氣動控制系統﹑調節系統以及排污系統構成；水洗模塊是一個相對獨立的系統模塊，由西門子提供的配套水洗模塊[3]，水洗模塊則由水洗水箱﹑水洗洗滌劑儲藥罐﹑洗滌劑隔離閥﹑水洗三通閥﹑進水供應隔離閥﹑水洗隔離閥﹑回水隔離閥﹑清洗劑噴射器﹑水洗水泵等構成。

三、燃機離線水洗

3.1 燃機離線水洗需要具備的條件

3.1.1 燃氣輪機必須保持在盤車狀態。

3.1.2 IGV開度必須設定在外部指示燈測得的啟動位置上。

3.1.3 要求水噴入壓氣機之前確保盤腔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行洗滌。

3.1.6 壓氣機入口溫度必須≥15℃(59°F)。這樣就能避免啟動壓氣機水沖洗時結冰。確保高壓和低壓防喘閥均處于打開位置。

3.2 離線水洗啟動前準備

3.2.1 水洗前，燃機水洗液與加藥箱的準備：

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

3.3 燃機在線水洗程序主要步驟

3.3.1 將燃機加速至水洗保持速度：

a選擇“燃機啟動”，并監測燃機升速直到其加速至轉動保持速度(約848RPM)。

b經由變頻啟動裝置加速，使燃機在水洗轉速保持2分鐘，此時不要進行水洗。

3.3.2 保持水洗轉速狀態：清水洗和清潔劑清洗；

a清水(無清潔劑)：

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

b水和清潔劑的混合物：

此過程主要包括一個15分鐘的沖洗過程：

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)將壓氣機清洗3通選擇閥切換到噴射器位置。

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

3)洗滌劑洗滌后5分鐘后，關閉清潔劑隔離閥。

4)再使水流入壓縮機中5分鐘。

5)停止壓縮機清洗泵，關閉所有閥門。

6)燃機順控停機。監測燃機轉速，直至減速到盤車速度。

3.3.3 燃機在高速盤車轉速：浸泡；

1)操作盤車時，使汽輪機浸泡并排水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 燃機在高速盤車轉速：漂洗；重復清水洗過程。

3.3.5 燃機由高速盤車轉速升速至水洗轉速再惰走至盤車轉速：干燥處理；

a選擇“燃機啟動”，并監測燃機直到其加升速至水洗保持速度。

b燃機保持轉速10至15分鐘，使壓氣機干燥。

c開始燃機順控停機。

d檢查壓氣機入口排水管﹑燃燒室外殼排水管排水流量。若未檢測到流量，關閉排水口。若流量仍存在，重復干燥步驟，直到檢測不到流量。

3.3.6 燃機水洗后機組啟動的要求：

a水洗結束后，必須在24小時內徹底烘干燃氣輪機。盤車時，保持壓氣機排水30分鐘，確保內部水排凈。

b確認內部水排凈后，關閉壓氣機進氣道排污疏水門。

c啟動壓氣機干燥機。

d對水洗裝置進行隔離。

e如果環境溫度下降到零度或更低，則水洗系統要進行放水，以防止管道，組件和水洗泵結冰。

f檢查所有的氣動閥是否存在漏氣。

四、燃機水洗注意事項

4.1 常規安全注意事項

燃機水洗是一項涉及到高溫，高壓，高電壓等級，轉動設備，化學藥品等的復雜操作，在操作前和操作過程中要做好相關的隔離措施，防止發生人員傷害。

4.2 其它注意事項

A.如果機組性能明顯下降，就有可能是因為壓氣機結垢，必須進行檢查，包括壓氣機進口﹑喇叭管﹑進氣導向葉片(IGV)﹑壓氣機第一級甚至第二級葉片。對于油垢的來源必須要檢查清楚來源，有可能的情況要進行必要的修正。

B.在機組檢修期間，水洗后可使用針孔攝像頭通過壓氣機兩側的觀察口(取下螺栓)檢查壓氣機葉片狀況，了解壓氣機葉片狀況﹑水洗效果。

C.若在燃氣輪機加載之前，離線水洗未完成，設備FSNL(全速空載)運行至少15分鐘，以干燥清洗干燥后的發動機壓縮器。

[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。