M701F型燃機高溫部件附著物原因分析及處理對策研究

周泉

摘? 要：為了提高燃氣輪機高溫部件壽命，燃機一般都會定期對高溫部件進行輪換維護，文章針對某M701F型燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠定期檢修中發(fā)現(xiàn)的高溫部件附著物事件，分析了其形成原因，并提出了處理對策，經(jīng)過實踐證實了處理對策的有效性。

關(guān)鍵詞：M701F型燃機;高溫部件;附著物;對策

中圖分類號：TK478? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0130-03

引言

某M701F型燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠兩臺燃機的定期檢修中，發(fā)現(xiàn)其燃燒器、透平動葉、靜葉表面不均勻的分布有一層薄厚不均的附著物，直接影響機組穩(wěn)定運行，隨后筆者所在東方汽輪機有限公司、三菱及相關(guān)單位人員對此事進行了組織調(diào)查，并分析了產(chǎn)生原因，提出了整改意見，在實施后消除了附著物現(xiàn)象，提高了機組后續(xù)運行的安全穩(wěn)定性。

1 燃機高溫部件附著物的性狀和危害

1.1 附著物性狀

附著物在燃燒器尾端開始形成，在1級動靜葉上厚度最厚（如圖1所示），2級、3級往后越薄，4級未發(fā)現(xiàn)附著。圖示是一種比較嚴重的情況，之后還發(fā)現(xiàn)其他機組輕微的附著物現(xiàn)象[1]。

1.2 附著物危害

（1）附著物有一定厚度，它會使透平氣流通道變窄，對氣流產(chǎn)生阻力，降低機組出力和效率[2]。

（2）隨著附著物厚度增加會將透平高溫葉片的冷卻孔堵塞，使冷卻空氣不能順暢的流動，機組長期運行中葉片得不到有效冷卻容易高溫?zé)龘p，導(dǎo)致巨大的安全隱患。

2 附著物產(chǎn)生的原因分析

2.1 物質(zhì)分析

對進氣室外附近的地面灰塵，粗過后地面灰塵、透平1級靜葉、透平2級靜葉、透平3級動葉附著物進行取樣，化驗。結(jié)果如表1所示。

注：采用SEM/EDS采樣分析化驗，SEM/EDS 是一種定性-半定量的儀器分析方法。

附——化驗分析師評價：

（1）通過對比發(fā)現(xiàn)：這五個樣品中主要成分分別是：Si、Ca、Mg、Fe、Al。這些成分組成的物質(zhì)與粉塵、沙石成分類似。也與進氣通道地面灰塵成分相似。

（2）從這幾組數(shù)據(jù)對比，可以認為熱通道內(nèi)的附著物來自于空氣過濾不完全的雜質(zhì)灰塵。

另外，業(yè)主也在其他機構(gòu)做了#6機附著物的化驗分析，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果（如圖2），和我們的化驗分析結(jié)果相比，元素及所含比例基本相同。

2.2 對進氣系統(tǒng)調(diào)查及結(jié)果

發(fā)現(xiàn)附著物后，我們懷疑進氣過濾器安裝不良，因此對進氣過濾器進行了全面檢查。

（1）一臺機的檢查過程中，發(fā)現(xiàn)2處旁通門有間隙（如圖3），但過濾器的濾芯因為已經(jīng)拆除了，所以無法對其安裝情況進行確認。另外發(fā)現(xiàn)進氣室內(nèi)有大量粉塵堆積[3]。

（2）另一臺機的檢查過程中，發(fā)

現(xiàn)約10%的濾芯安裝接觸面存在約10mm的縫隙（如圖4），可進入未經(jīng)過濾的空氣。

2.3 氣候原因

相對于南方氣候，北方干燥風(fēng)沙天氣更多，空氣里所含沙、土更多，遇到特殊情況（沙塵暴），濾芯壓差也容易達到極限，旁通閥更易打開，因此這種問題一般產(chǎn)生在北方。

3 防止產(chǎn)生附著物的措施

3.1 安裝進氣過濾器濾芯時注意

需要說明的是東方汽輪機有限公司作為主設(shè)備供應(yīng)商在此之前，燃氣輪機基本都在中國南方，并未發(fā)現(xiàn)此類情況，因此在安裝時，建設(shè)單位、監(jiān)理等部門對濾芯安裝質(zhì)量沒有嚴格控制。發(fā)現(xiàn)此問題后，在建設(shè)期間要求對每個濾芯安裝進行嚴格檢查，按照技術(shù)要求進行驗收[4]。

針對本次情況，同樣要求按照規(guī)定把安裝不合格的濾芯重新安裝，并進行透光性檢查，保證密封位置沒有縫隙。

3.2 進氣過濾器應(yīng)急門打開后注意檢查

對于應(yīng)急門打開后及時恢復(fù)，就要求運行人員加強日常巡視，尤其是在過濾器壓差報警之后。如發(fā)現(xiàn)旁通門打開，要立即對其進行恢復(fù)，并保證將旁通門關(guān)閉后密封位置沒有縫隙。

4 實施措施后的效果

（1）在實施措施后，業(yè)主在之后有機會停機期間通過內(nèi)窺鏡對燃機高溫部件之前有附著物的位置進行觀察，未發(fā)現(xiàn)異常。

（2）在隨后的一次定期檢修中，

實物觀察未再發(fā)現(xiàn)附著物現(xiàn)象[5]。

5 結(jié)束語

通過對電廠的燃機燃燒器及透平前段動靜葉部產(chǎn)生的附著物進行調(diào)查，從元素分析化驗，進氣系統(tǒng)檢測，其他電廠實例分析，得出燃機進氣系統(tǒng)的安裝缺陷和日常檢查維護不良，導(dǎo)致空氣中細小的沙塵和粉塵等雜質(zhì)進入燃機，形成附著物的結(jié)論。針對此因?qū)嵤┫鄳?yīng)措施后，附著物現(xiàn)象消失了，由此改善了機組運行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]李學(xué)賓，韓超，靳江波.SGT5-4000F級燃機高溫部件的損傷機理與金屬監(jiān)督[J].中國金屬通報，2018（06）：127-129.

[2]王俊龍.燃機故障診斷及運行維護技術(shù)分析[J].科技風(fēng)，2017（06）：199+201.

[3]李鈺.燃機高溫部件故障及運行維護技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（03）：109.

[4]朱麟海.燃氣輪機高溫部件故障早期預(yù)警[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2016.

[5]韓建清.燃氣輪機高溫部件的損傷機理與運行維護對策[J].發(fā)電設(shè)備，

2014，28（05）：323-327.