摘要:本文基于筆者多年從事燃氣輪機運行管理的相關工作經驗,以9F燃氣輪機聯合啟動運行中的影響因素為研究對象,從幾個方面進行了分析探討,全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華,相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
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??????? 關鍵詞:單軸聯合循環 燃氣輪機 影響 運行 啟動
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??????? 目前,燃氣輪機機組在我國電力企業所占比重正在逐步提升,而引進機組的容量也在相應增大。燃氣輪機機組與火電燃煤機組相比具有無可比擬的調峰優勢,在基本負荷工況下,穩定運行的燃氣輪機效率最高,但由于受天然氣供給不足以及電網負荷的影響,機組啟、停頻繁,可利用小時較少。某發電廠#1燃氣蒸汽聯合循環機組的配置型式為1臺燃機+1臺汽機+1臺發電機+l臺余熱鍋爐。燃氣一蒸汽聯合循環機組軸系設備由美國GE公司制造,型號為PG9351。
??????? 機組在6年多的時間內啟動都達到了數百次,經過不斷摸索,對燃氣輪機在不同季節的運行特性和啟停規律有了一定的了解。希望通過對影響啟動成、敗因素的總結,找到影響燃氣輪機啟動及運行的主要原因和解決方案,以不斷完善機組運行,從而在更安全的前提下充分挖掘機組的經濟潛力,延長機組使用壽命,更好地為電網服務。
??????? 1 燃機本體的檢查和消缺
??????? 1.1 R0葉片和燃機本體燃燒器的檢查
??????? 對燃燒器和壓氣機的檢查PG9351的燃燒器和壓氣機葉片的工作時間都有嚴格的規定,在一定的周期內要進行檢查和更換,即使發電任務比較緊,也必須將機組停下來進行以上工作以保證設備的安全。壓氣機R0級葉片長期工作在真空、高速、大流量的環境中,葉片容易受到
??????? 空氣中夾帶的雜質和水分的侵蝕,長此以往,葉片的進氣邊會產生腐蝕并發展為裂紋。為此,GE公司將傳統的標準型R0級葉片替換為葉根處帶有P形切口的葉片,以提高葉片對這種惡劣環境的適應性。根據最近幾年P-CUT葉片的使用情況來看,在P形切口的位置產生高應力并發展成裂紋,在多個燃機電廠發現,并出現事故。GE公司逐步認識到P-CUT存在一定的設計缺陷,因此,需要對P-CUT的R0級葉片進行更換,更換為原來的標準型設計,隨后GE公司推出壓氣機P4升級包改造,徹底消除在R0上的設計缺陷。GE公司對未進行升級包改造的機組進行定期的UT(超聲波探傷)檢查,一般定位150次啟動或運行2000小時以內。
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??????? 對于調峰機組而言,由于低負荷及點火時間的增多,燃燒器工作條件惡化,使用壽命縮短,對應的更換周期也就縮短了。由于以上原因,在適當的停機以后,要相應地增加對燃燒器和熱通道部分的孔探工作。燃機在運行中應著重注意排氣溫度異常或排氣溫差異常情況,應加強檢查分析。若出現異常情況,在排除排氣熱電偶故障的因素后,應當立即檢查燃燒器是否受損,內窺鏡檢查出現排氣熱電偶異常所對應的燃燒器和其相鄰的4-5個燃燒器的健康狀況。某發電廠就曾出現過上述情況,因妥善分析和檢查,及時安排更換受損的燃燒器部件,重新進行燃燒調整,機組在重新啟動過程中參數恢復正常,避免事故擴大化,為安全生產起到保障作用。
??????? 對上述工作的檢查需在軸系靜止的狀態下 進行(即停運盤車),對于PG9351機組為單軸聯合循環機組,燃氣輪機與汽輪機共軸,停用盤車時汽輪機和燃氣輪機要同時滿足盤車停用條件,但由于汽輪機冷卻時間較長(需5天時間),導致葉片檢查需要更多時間,因此,機組的可利用率下降。在日常生產和維護中,擬定機組停運和檢修計劃顯得尤為重要,在電網允許的條件下,安排正常的消缺和檢查工作,對機組的正常運行提高可利用率起到關鍵的作用。
??????? 1.2 天然氣供應及調節系統消缺
??????? 以天然氣為燃料的機組,不可避免地存在天然氣輸送途中的泄漏和其他影響,而燃氣輪機對天然氣入口品質、參數的要求很高,因此,穩定的天然氣供應及調節系統也成為燃氣輪機運行、啟動能否正常的關鍵。
??????? 在天然氣管線上設置了調壓裝置,和大多數電廠一樣,調壓裝置往往布置在室外,管線調壓裝置在冬季的防凍就顯得尤為重要。冬季燃氣輪機啟動時,由于天然氣壓力波動引起的機組啟動失敗,其大都是由于防凍措施不到位、調壓裝置工作失常造成的。在分析原因之后,對調壓裝置加裝了伴熱設施,在極端惡劣天氣條件下,管線調壓裝置對天然氣參數的維持滿足了燃機進口需求。
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