9E燃气蒸汽联合循环机组停机保养研究

摘要：燃气轮机联合循环机组具有启动快、安全高效等特点，在电网中起到重要的调峰作用。燃气轮机联合循环机组基本以燃机、余热锅炉、汽轮机、发电机等重要部分组成，机组在调停备用时保养工作至关重要，本文主要针对分轴的9E型燃气轮机停机保养进行研究。

Abstract： Gas turbine combined cycle units have the characteristics of fast startup， safety and high efficiency， etc.， and play an important role in peak regulation in the power grid. The gas turbine combined cycle unit basically consists of gas turbines， waste heat boilers， steam turbines， generators and other important parts. The maintenance work of the unit is important when mediation is in standby. This paper focuses on the maintenance of the 9E type gas turbine with a split shaft.

关键词：燃气轮机;停机保养;研究

Key words： gas turbine;downtime maintenance;research

中图分类号：G647                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）01-0244-02

0  引言

根据热力设备停运期间的金属腐蚀特性，我们确定在设备停运期间控制金属腐蚀的必要条件，即控制金属表面环境的湿度状态，使之免腐蚀或将腐蚀控制在允许范围以内。从《火电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则（DL/T 956-2005）》可知，金属表面的腐蚀和金属所处环境的湿度呈一定的关系，见图1所示。

由图可知，控制空气相对湿度在60%以下时，能明显控制碳钢的腐蚀速率。为此燃气轮机的本体设备的燃机压气机、透平、排气烟道，锅炉烟气侧，锅炉汽水侧、汽机本体、凝汽器本体、锅炉与汽机之间的高压、低压管道的保养。保养范围内能有效降低整个热力系统的相对湿度的装置，将能明显控制金属停运腐蚀。

1  总则

①联合循环的燃机压气机、透平、排气烟道，锅炉烟气侧，锅炉汽水侧、汽机本体、凝汽器本体、锅炉与汽机之间的高压、低压管道的保养。②燃气-蒸汽联合循环典型保养方案的具体实施，将整个联合循环停机保养分为三个方面实施。第一方面：燃机本体及排气烟道、锅炉烟气侧采用除湿热干风保养方法。通过降低湿度，减少金属部件的腐蚀速率。第二方面：锅炉汽水侧采用热炉放水负压抽干余热烘干法充氮保养。第三方面：汽机本体和凝汽器本体采用除湿热干风法。第四方面：发电机的停机保养。③同时在压气机滤网后消音器前增加进气门帘。④热干风流量每小时更换装置容量的3次设计考虑热干风机选型。⑤调压站、前置站采用充氮保养，或天然气保压方式。⑥油系统保养采用定期循环、过滤、检测方式。

2  标准引用

DL/T956-2005《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》

DL/T 561-1995 《火力发电厂水汽监督导则》

GB/T 6904.3 《锅炉用水和冷却水分析方法pH的测定》

GB/T 6906 《锅炉用水和冷却水分析方法联氨的测定》

GB/T 12145 《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》

GB/T 12146《锅炉用水和冷却水分析方法氨的测定苯酚法》

DL/T 970-2005 《大型汽轮发电机非正常和特殊运行及维护导则》

ZERD-2016-P-001《燃气-蒸汽联合循环典型保养方案》技术研究院

3  保养范围

①燃机本体热通道及排气烟道、锅炉烟气侧：采用内循环除湿方式，在燃机压气机进气滤网和消音器的直管段中间增加封堵门帘，将燃机目前的已有的停机保养热干风机改造，热干风从燃机进入、烟囱接出。保养气流向：压气机——透平——排气缸——排气扩散段——水平烟道——锅炉烟气侧（炉膛）——烟囱。

②余热锅炉汽水侧长期保养采用热炉放水+负压抽干+充氮保养。在机组停机时采用带壓放水后启燃机烘干，并利用汽机真空泵对锅炉汽水侧和汽机本体进行抽真空，除去残余汽水，之后锅炉汽水侧和汽机侧分开保养。该方法实施需要使用燃机、汽机真空系统及轴封系统，轴封蒸汽由辅助锅炉提供，为满足条件需在供热蒸汽（蒸汽温度约150℃）至除氧器管道处，新增一路至轴封供汽的管路，同时投入轴封蒸汽电加热器（需要调试），以达到轴封供汽要求。

③汽机本体和凝汽器本体采用除内循环除湿法，在#6机凝泵进口备用阀接至除湿风机，除湿风通过本体疏水进入汽机本体循环。需要增加一台600m3/H的除湿风机。汽机本体容量200m3米，凝汽器容量200m3，管道及附属100m3。总容量500m3。保养热干风流动方向：凝泵进口—汽机本体—凝汽器。

④发电机长期停机情况下发电机保养维护措施。

1）发电机加热器系统。

发电机本体加热器由分列在发电机四个角的四组加热器组成，每组加热器功率为2.09kW，共8.36kW左右;发电机出线小室GLAC和发电机中性点小室GNAC内分别配有加热器。发电机本体加热器配有加热电流监视及加热器异常报警信号至MARKVIe。长期停机状态下应投用发电机加热器并定期做好发电机加热器电流记录。

2）发电机底部排污系统。

发电机底部配有排污系统，发电机底部各个小间隔是相通的，发电机底部配有排污口。

长期停机状态下运行人员应巡检检查发电机底部积液情况，并排放发电机底部积液，点检及检修维护人员也应每周检查发电机底部积液，并做好记录。

3）发电机户外防雨措施。

发电机为户外机组，配有防雨棚。长期停机状态下运行人员应巡检检查防雨棚是否完好。

4）发电机长期停机下的预试安排。

发电机长期停机时应每六个月进行一次预试，除绝缘电阻吸收比测试外，还应进行极化指数测试，之后进行直流泄漏测试。

5）发电机本体温度监控系统。

发电机铁芯线圈配有12个温度信号至DCS，正常情况下#6发电机线圈温度差不应大于8度。

发电机配有四个漏液检测装置，当发电机空冷器底部和发电机底部积液排水管出口存在积液时，发电机应检查并及时排积水。

长期停机状态下运行人员应按要求检查发电机线圈温度，点检及检修维护人员应每周检查发电机发电机线圈温度并作好记录。

6）发电机绝缘系统老化评估。

对长期调峰运行的发电机应当定期对定、转子绝缘系统进行老化寿命评估。每天超过4次特别频繁启停的机组绝缘系统评估时间间隔宜5年左右一次，一般两班制运行机组绝缘老化评估间隔时间不应超过10年。

4  热干风机及进气门帘主设备选型

4.1 除湿加热机选型

目前除湿机有转轮除湿机和冷冻式除湿机二种，其中冷冻式除湿机不能接入口管道，不能实现密闭循环，同时冷冻式除湿机除湿效果只能达到50-60%，不能达到除湿保养的效果。

4.2 压气机进口门帘

采用进气电动门帘方式，减少进气前侧的漏气量，保证保养效果。

5  保养效果检测

①在#5机排烟出口膨胀节、出口烟道各增加1只湿度检测仪。②在汽机凝汽器喉部增加一只湿度检测仪。③发电机保养效果按电气规程规定执行。

6  结束语

燃气轮机联合循环的本体设备是电厂的最重要的设备，加强其停机时的保养已成为日常维护中的重要部分，需要我们不断探索和研究，降低机组的腐蚀速度，提高机组的安全性能。

参考文献：

[1]王俊涛，巴晓玉，姜雷，劉淞宁.燃气轮机叶片水流量测量机研制[J].价值工程，2017，36（36）：114-115.

[2]李靖.燃气轮机的清洗原因及其对策浅析[J].价值工程，2015，34（04）：55-56.

[3]甘孟必，熊勇兵，陈鹏，韩卫华.PG9171E燃气轮机长期停机保养[J].燃气轮机技术，2017，30（02）：68-72.

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