S109FA-SS燃气-蒸汽联合循环压气机离线水洗的优化 论文导读：美国GE公司认可的压气机水洗方法有两种：水洗和离线水洗关键词：燃气轮机，联合循环，单轴机组，离线水洗张家港华兴电力有限公司是国家重点西气东输工程下游配套项目，首批引进的单轴9FA燃气发电机组，已经运行了近5年燃机运行一段时间后，由于通流部分叶片积灰和结垢，造成燃机出力及效率下降，因此为了恢复燃机性能、提高效率，必须对压气机进行水洗美国GE公司认可的压气机水洗方法有两种：水洗和离线水洗清洗是机组在基本负荷附近且压气机IGV在全开位置时，对压气机进行清洗；离线清洗是机组停机后用清洗液对压气机进行清洗水洗的好处是可以在不停机的情况下进行但是，水洗没有离线水洗效果好我厂属于调峰电厂，机组启停机会较多，比较适用离线水洗投产初期，我厂压气机离线水洗一直采用GE公司提供的方式即燃机、汽机、余热锅炉所有辅机必须有一台在运行，汽机真空、轴封温度，锅炉汽包水位等主要参数都必须达到机组启动条件方可进行水洗发表论文在水洗过程中，GE提供的离线水洗方式必然会增加辅机运行的能耗，而且离线水洗时汽机最高转速只有540转/分钟，不必担心鼓风造成汽轮机排汽缸温度升高。
根据我厂前几次离线水洗和参考兄弟周围电厂水洗经验，我们决定采用强制机组辅机和参数达到机组启动条件进行水洗，从而降低水洗能耗、缩短水洗时间和节约厂用电量1.优化后的压气机离线水洗操作方案：1.1 强制以下辅机运行方式（1）一台循环水泵在运行（2）一台真空泵在运行（3）一台凝结水泵在运行（4）一台闭式冷却水泵在运行（5）一台开式冷却水泵在运行（6）高、中压给水泵各有一台在运行（7）ST（蒸汽轮机）、HRSG（余热锅炉）没有跳闸条件1.2强制以下机组参数达到启动条件（1）凝汽器真空<127mmHg（2）轴封温度在148℃-398℃之间（3）高、中、低压汽包水位在启动设定值范围内1.3手动操作项目（1）汽机真空破坏电动阀打开（2）锅炉烟道挡板打开（3）汽机高、中压通风阀打开（4）润滑油温度应>26℃（5）启动一台凝输泵，手动打开后缸喷水旁路阀2.优化后的压气机离线水洗操作步骤：2.1水洗前检查与准备（1） 清洗前，必须记录基本负荷下稳定操作的燃机主要参数（包括CRT上的正常显示，大气压力，大气温度，进气压差，排气压差及操作报表上的其它数据）2） 从凝结水箱向水洗箱补水，并投入水洗箱电加热,将水温设定值设定在179.6F（82C）。
3） 水洗前，必须使燃机得到充分冷却，以防燃机发生热震，清洗水温度在10～82.2℃范围内，水洗时最高轮间温度不超过65.5℃4） 为了使燃机尽快降温，在最高轮间温度低于300℃时，可以使用冷拖使燃机降低到允许水洗的轮间温度5） 压气机进口温度≤4℃时禁止水洗6） 检查烟气挡板在打开位置7） 确认水洗系统处于完好状态，水洗箱注满水，水温符合要求，清洗剂箱有足够的清洗剂8) 清洗水和清洗剂必须符合下表的要求清洗水全部固体物质（溶解的和不溶解的）≤100 ppm全部碱金属量≤25 ppm其它可能会产生热腐蚀的金属（如铝、钒）≤1.0 ppmPH值6.5－7.5清洗剂化学成分全部碱金属Na + K≤25 ppm镁+钙 Mg + Ca≤5 ppm钒 V≤0.1 ppm铅 Pb≤0.1 ppm锡 Sn≤10 ppm硫 S≤50 ppm氯离子 CL-≤40 ppm(9) 按照离线水洗要求调整阀门的状态10) 检查燃机处于连续盘车状态11) 检查压缩空气系统在正常运行状态12) 检查液压油泵及液压油系统在正常运行状态13) 关闭水洗泵底部放水门14) 检查水洗收集水箱排污泵处于良好备用状态，其进出口球阀打开。
2.2 水洗程序(1) 送上发电机静态启动开关，励磁变高压侧开关，发电机出口开关的控制电源2) 拉开发电机出口刀闸3) 在DCS上合上励磁变高压侧开关4) 将排气框架冷却风机88TK-1和88TK-2开关打至自动位置5) 将水洗供给管道手动三通阀切至排污位置6) 手动起动水洗泵88TW-1，对水洗管道进行冲洗，观察水洗供给管道手动三通阀排放口应有水流出冲洗3-4分钟后将水洗供给管道手动三通阀切至供给位置7) 停水洗泵并将水洗泵88TW-1开关置于“Auto”位置8) 在Mark VI控制盘上进行主复位和诊断复位选择“WW-OFF LINE ”页面，点击“On”，此时，“On”灯不亮，仍显示“Off”9) 进入Mark VI选择“START-UP”页面，在“Mode Select”下点击“Crank”,“Crank”灯亮10) 进入Mark VI选择“START-UP”页面，在“Master Control”下点击“Start”,“Start”灯亮检查“WW-OFF LINE ”页面“On”灯亮检查排气框架冷却风机88TK-1或88TK-2自启正常11) 机组被带到冷拖转速540rpm，检查（当Mark VI监测到“Crank”和无火焰信号时）IGV转向全开位置。
12) 水洗泵88TW-1自动启动，离线水洗喷射电磁阀20TW-4通电，离线水洗喷射气动阀VA16-1开启，开始注水1分钟进行预清洗13) 预清洗结束后，进入Mark VI选择“WW-OFF LINE ”页面，点击“Initiate Wash”,“Initiate Wash”灯亮14) 打开清洗剂箱出口手动球阀15) 调节清洗剂箱出口手动球阀开度，按清洗剂和水的比例调整流量（一般根据就地流量计，控制清洗剂流量在15左右）16) 开始注入清洁剂17) 机组从惰走至盘车转速浸泡20分钟18) 在水洗趋势画面上（由热工人员调出），当LOFLPRS_FIN为1时，在MK VI“start-up”页面选择“crank”、 “start”在“WW-OFFLINE”页面下点击“Initiate Rinse”，“InitiateRinse”灯亮，透平加速到水洗转速基准434rpm19) 当检测到水洗转速信号后，漂洗开始，并且以脉冲的方式进行：注水60秒，延时3分钟再注入一次总共30次漂洗循环20)脉冲漂洗完成后，操作人员应到水洗回收水箱检查回水情况，如回水清澈无泡沫，则漂洗结束，否则，选择按钮“5 Extra Rinse”再进行5次漂洗循环。
21) 结束后水洗泵自动停，进入Mark VI选择“WW-OFF LINE”页面，在“WW-OFF LINE”下点击“End Rinse”22) 在MK VI“start-up”页面选择“STOP”，在“WW-OFF LINE”页选择“OFF”检查88TK-1，2自动停运23) 水洗程序结束，检查离线水洗电磁阀20TW-4失电，离线水洗气动阀VA16-1关闭LCI停止输出，转速到零自动投低速盘车24) 在Mark VI控制盘上进行主复位和诊断复位发表论文进入Mark VI选择“START-UP”页面，在“Mode Select”下点击“Crank”,“Crank”灯亮，在“MasterControl”栏目下点击“Start”,“Start”灯亮机组在高速下甩干20分钟发表论文25) 干燥直至各低点排放及疏水处不再有水后，在“START-UP”页面“Master Control”下点击“STOP”，“STOP”灯亮再在“Mode Select”栏目下点击“Off”按钮，“Off” 灯亮，闭锁启动程序26) 检查机组停止高速盘车，进入低速盘车27) 在DCS上拉开励磁变高压侧开关612428) 合上发电机出口刀闸Q9。
29) 拉开发电机静态启动开关6104，并取下发电机静态启动开关6104、励磁变高压侧开关6124、发电机ABB开关控制电源30) 按照离线水洗要求恢复各阀门的状态3.采用新的水洗方案与GE提供的水洗运行方式的比较：一次水洗从开始到结束，总耗时大约7小时，水洗漂洗30次结束后检查水洗回水，如果仍然比较脏，可以再增加30次（根据取样情况，适当增加漂洗次数）漂洗，水洗过程中机组各项指标均应GE公司要求优化后的水洗和GE提供的水洗运行方式相比较，没有启动辅机设备，减少了一台循环水泵（功率900KW）、一台真空泵（功率93.2 KW）、一台轴加风机（功率14.9 KW）、一台闭式冷却水泵（功率200KW）、一台开式冷却水泵（功率110 KW）的运行，增加了一台停机冷却水泵（功率75KW）运行，共计节约电量(900+93.2+14.9+200+110-75)7=8701.7KW.H如在水洗前启动以上辅机设备，要提前2小时做准备工作，由此增加的电量为(900+93.2+14.9+200+110-75)2=2486.2 KW.H，两项合计共节约电量为8701.7+2486.2=11187.3KW.H，以每KW.H电费0.48元计算，这次水洗共节约电费0.4811187.3=5369.9元。
节约蒸汽方面优化后的水洗方案中，凝汽器不用建立真空，轴封系统无需投入运行，不仅减少了厂用辅汽的暖管疏水损失，而且大大降低了轴封蒸汽耗汽量粗略估算一次水洗（优化后）节约蒸汽：7（水洗时间）7（蒸汽流量）＝49吨；节约蒸汽费用：49150元＝7350元节约除盐水方面水洗方案优化后，不用启动凝泵，凝汽器无需补水（汽侧），粗略估算节约除盐水80吨左右，节省费用8010元＝800元采取优化后的水洗方案后，一次水洗共节省各种费用：5369.9+7350+800=13519.9元优化后的水洗与GE提供的水洗方式相比，不需要启动凝泵水、循环水、开式水、真空、轴封供汽、闭式水系统等，不仅大大减少了运行人员的操作工作量，而且缩短了水洗准备和恢复工作的时间我公司两台机组从投产到现在#1、2机共水洗35次左右，水洗较频繁采用了这种新的离线水洗方案后，既节省了辅汽、除盐水的用量，同时降低了厂用电率、减少了下网电量，经济效益很明显参考文献：[1]GE Power System. F-Class gas turbine compressor washing， GEK 107122B, New Information［Z］, April 1999.-全文完-。