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論文導讀：美國GE公司認可的壓氣機水洗方法有兩種：在線水洗和離線水洗。
關(guān)鍵詞：燃氣輪機，聯(lián)合循環(huán)，單軸機組，離線水洗

　　張家港華興電力有限公司是國家重點西氣東輸工程下游配套項目，首批引進的單軸9FA燃氣發(fā)電機組，已經(jīng)運行了近5年。燃機運行一段時間后，由于通流部分葉片積灰和結(jié)垢，造成燃機出力及效率下降，因此為了恢復燃機性能、提高效率，必須對壓氣機進行水洗。
　　美國GE公司認可的壓氣機水洗方法有兩種：在線水洗和離線水洗。在線清洗是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；離線清洗是機組停機后用清洗液對壓氣機進行清洗。在線水洗的好處是可以在不停機的情況下進行。但是，在線水洗沒有離線水洗效果好。
　　我廠屬于調(diào)峰電廠，機組啟停機會較多，比較適用離線水洗。
　　投產(chǎn)初期，我廠壓氣機離線水洗一直采用GE公司提供的方式。即燃機、汽機、余熱鍋爐所有輔機必須有一臺在運行，汽機真空、軸封溫度，鍋爐汽包水位等主要參數(shù)都必須達到機組啟動條件方可進行水洗。發(fā)表論文。
　　在水洗過程中，GE提供的離線水洗方式必然會增加輔機運行的能耗，而且離線水洗時汽機最高轉(zhuǎn)速只有540轉(zhuǎn)/分鐘，不必擔心鼓風造成汽輪機排汽缸溫度升高。
　　根據(jù)我廠前幾次離線水洗和參考兄弟周圍電廠水洗經(jīng)驗，我們決定采用強制機組輔機和參數(shù)達到機組啟動條件進行水洗，從而降低水洗能耗、縮短水洗時間和節(jié)約廠用電量。
　　1.優(yōu)化后的壓氣機離線水洗操作方案：
　　1.1 強制以下輔機運行方式
　�。�1）一臺循環(huán)水泵在運行
　�。�2）一臺真空泵在運行
　�。�3）一臺凝結(jié)水泵在運行
　�。�4）一臺閉式冷卻水泵在運行
　�。�5）一臺開式冷卻水泵在運行
　　（6）高、中壓給水泵各有一臺在運行
　　（7）ST（蒸汽輪機）、HRSG（余熱鍋爐）沒有跳閘條件。
　　1.2強制以下機組參數(shù)達到啟動條件
　�。�1）凝汽器真空<127mmHg
　�。�2）軸封溫度在148℃-398℃之間
　　（3）高、中、低壓汽包水位在啟動設定值范圍內(nèi)
　　1.3手動操作項目
　�。�1）汽機真空破壞電動閥打開
　�。�2）鍋爐煙道擋板打開
　�。�3）汽機高、中壓通風閥打開
　　（4）潤滑油溫度應>26℃
　�。�5）啟動一臺凝輸泵，手動打開后缸噴水旁路閥。
　　2.優(yōu)化后的壓氣機離線水洗操作步驟：
　　2.1水洗前檢查與準備
　　（1） 清洗前，必須記錄基本負荷下穩(wěn)定操作的燃機主要參數(shù)（包括CRT上的正常顯示，大氣壓力，大氣溫度，進氣壓差，排氣壓差及操作報表上的其它數(shù)據(jù)）。
　�。�2） 從凝結(jié)水箱向水洗箱補水，并投入水洗箱電加熱,將水溫設定值設定在179.6°F（82°C）。
　�。�3） 水洗前，必須使燃機得到充分冷卻，以防燃機發(fā)生熱震，清洗水溫度在10～82.2℃范圍內(nèi)，水洗時最高輪間溫度不超過65.5℃。
　�。�4） 為了使燃機盡快降溫，在最高輪間溫度低于300℃時，可以使用冷拖使燃機降低到允許水洗的輪間溫度。
　�。�5） 壓氣機進口溫度≤4℃時禁止水洗。
　�。�6） 檢查煙氣擋板在打開位置。
　　（7） 確認水洗系統(tǒng)處于完好狀態(tài)，水洗箱注滿水，水溫符合要求，清洗劑箱有足夠的清洗劑。
　　(8) 清洗水和清洗劑必須符合下表的要求。
　　清洗水
　　

清洗劑化學成分
　　

(9) 按照離線水洗要求調(diào)整閥門的狀態(tài)。
　　(10) 檢查燃機處于連續(xù)盤車狀態(tài)。
　　(11) 檢查壓縮空氣系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)。
　　(12) 檢查液壓油泵及液壓油系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)。
　　(13) 關(guān)閉水洗泵底部放水門。
　　(14) 檢查水洗收集水箱排污泵處于良好備用狀態(tài)，其進出口球閥打開。
　　2.2 水洗程序
　　(1) 送上發(fā)電機靜態(tài)啟動開關(guān)，勵磁變高壓側(cè)開關(guān)，發(fā)電機出口開關(guān)的控制電源。
　　(2) 拉開發(fā)電機出口刀閘。
　　(3) 在DCS上合上勵磁變高壓側(cè)開關(guān)。
　　(4) 將排氣框架冷卻風機88TK-1和88TK-2開關(guān)打至自動位置。
　　(5) 將水洗供給管道手動三通閥切至排污位置。
　　(6) 手動起動水洗泵88TW-1，對水洗管道進行沖洗，觀察水洗供給管道手動三通閥排放口應有水流出。沖洗3-4分鐘后將水洗供給管道手動三通閥切至供給位置。
　　(7) 停水洗泵并將水洗泵88TW-1開關(guān)置于“Auto”位置。
　　(8) 在Mark VI控制盤上進行主復位和診斷復位。選擇“WW-OFF LINE ”頁面，點擊“On”，此時，“On”燈不亮，仍顯示“Off”。
　　(9) 進入Mark VI選擇“START-UP”頁面，在“Mode Select”下點擊“Crank”,“Crank”燈亮。
　　(10) 進入Mark VI選擇“START-UP”頁面，在“Master Control”下點擊“Start”,“Start”燈亮。檢查“WW-OFF LINE ”頁面“On”燈亮。檢查排氣框架冷卻風機88TK-1或88TK-2自啟正常。
　　(11) 機組被帶到冷拖轉(zhuǎn)速540rpm，檢查（當Mark VI監(jiān)測到“Crank”和無火焰信號時）IGV轉(zhuǎn)向全開位置。
　　(12) 水洗泵88TW-1自動啟動，離線水洗噴射電磁閥20TW-4通電，離線水洗噴射氣動閥VA16-1開啟，開始注水1分鐘進行預清洗。
　　(13) 預清洗結(jié)束后，進入Mark VI選擇“WW-OFF LINE ”頁面，點擊“Initiate Wash”,“Initiate Wash”燈亮。
　　(14) 打開清洗劑箱出口手動球閥。
　　(15) 調(diào)節(jié)清洗劑箱出口手動球閥開度，按清洗劑和水的比例調(diào)整流量（一般根據(jù)就地流量計，控制清洗劑流量在15左右）。
　　(16) 開始注入清潔劑。
　　(17) 機組從惰走至盤車轉(zhuǎn)速浸泡20分鐘。
　　(18) 在水洗趨勢畫面上（由熱工人員調(diào)出），當LOFLPRS_FIN為1時，在MK VI“start-up”頁面選擇“crank”、 “start”在“WW-OFFLINE”頁面下點擊“Initiate Rinse”，“InitiateRinse”燈亮，透平加速到水洗轉(zhuǎn)速基準434rpm。
(19) 當檢測到水洗轉(zhuǎn)速信號后，漂洗開始，并且以脈沖的方式進行：注水60秒，延時3分鐘再注入一次。總共30次漂洗循環(huán)。
　　(20)脈沖漂洗完成后，操作人員應到水洗回收水箱檢查回水情況，如回水清澈無泡沫，則漂洗結(jié)束，否則，選擇按鈕“5 Extra Rinse”再進行5次漂洗循環(huán)。
　　(21) 結(jié)束后水洗泵自動停，進入Mark VI選擇“WW-OFF LINE”頁面，在“WW-OFF LINE”下點擊“End Rinse”。
　　(22) 在MK VI“start-up”頁面選擇“STOP”，在“WW-OFF LINE”頁選擇“OFF”。檢查88TK-1，2自動停運。
　　(23) 水洗程序結(jié)束，檢查離線水洗電磁閥20TW-4失電，離線水洗氣動閥VA16-1關(guān)閉。LCI停止輸出，轉(zhuǎn)速到零自動投低速盤車。
　　(24) 在Mark VI控制盤上進行主復位和診斷復位。發(fā)表論文。進入Mark VI選擇“START-UP”頁面，在“Mode Select”下點擊“Crank”,“Crank”燈亮，在“MasterControl”欄目下點擊“Start”,“Start”燈亮。機組在高速下甩干20分鐘。發(fā)表論文。
　　(25) 干燥直至各低點排放及疏水處不再有水后，在“START-UP”頁面“Master Control”
　　下點擊“STOP”，“STOP”燈亮。再在“Mode Select”欄目下點擊“Off”按鈕，“Off” 燈亮，閉鎖啟動程序。
　　(26) 檢查機組停止高速盤車，進入低速盤車。
　　(27) 在DCS上拉開勵磁變高壓側(cè)開關(guān)6124。
　　(28) 合上發(fā)電機出口刀閘Q9。
　　(29) 拉開發(fā)電機靜態(tài)啟動開關(guān)6104，并取下發(fā)電機靜態(tài)啟動開關(guān)6104、勵磁變高壓側(cè)開關(guān)6124、發(fā)電機ABB開關(guān)控制電源。
　　(30) 按照離線水洗要求恢復各閥門的狀態(tài)。
　　3.采用新的水洗方案與GE提供的水洗運行方式的比較：
　　一次水洗從開始到結(jié)束，總耗時大約7小時，水洗漂洗30次結(jié)束后檢查水洗回水，如果仍然比較臟，可以再增加30次（根據(jù)取樣情況，適當增加漂洗次數(shù)）漂洗，水洗過程中機組各項指標均應GE公司要求。
　　優(yōu)化后的水洗和GE提供的水洗運行方式相比較，沒有啟動輔機設備，減少了一臺循環(huán)水泵（功率900KW）、一臺真空泵（功率93.2 KW）、一臺軸加風機（功率14.9 KW）、一臺閉式冷卻水泵（功率200KW）、一臺開式冷卻水泵（功率110 KW）的運行，增加了一臺停機冷卻水泵（功率75KW）運行，共計節(jié)約電量(900+93.2+14.9+200+110-75)×7=8701.7KW.H。如在水洗前啟動以上輔機設備，要提前2小時做準備工作，由此增加的電量為(900+93.2+14.9+200+110-75)×2=2486.2 KW.H，兩項合計共節(jié)約電量為8701.7+2486.2=11187.3KW.H，以每KW.H電費0.48元計算，這次水洗共節(jié)約電費0.48×11187.3=5369.9元。
　　節(jié)約蒸汽方面。優(yōu)化后的水洗方案中，凝汽器不用建立真空，軸封系統(tǒng)無需投入運行，不僅減少了廠用輔汽的暖管疏水損失，而且大大降低了軸封蒸汽耗汽量。粗略估算一次水洗（優(yōu)化后）節(jié)約蒸汽：7（水洗時間）×7（蒸汽流量）＝49噸；節(jié)約蒸汽費用：49×150元＝7350元。
　　節(jié)約除鹽水方面。水洗方案優(yōu)化后，不用啟動凝泵，凝汽器無需補水（汽側(cè)），粗略估算節(jié)約除鹽水80噸左右，節(jié)省費用80×10元＝800元。
　　采取優(yōu)化后的水洗方案后，一次水洗共節(jié)省各種費用：5369.9+7350+800=13519.9元。
　　優(yōu)化后的水洗與GE提供的水洗方式相比，不需要啟動凝泵水、循環(huán)水、開式水、真空、軸封供汽、閉式水系統(tǒng)等，不僅大大減少了運行人員的操作工作量，而且縮短了水洗準備和恢復工作的時間。
　　我公司兩臺機組從投產(chǎn)到現(xiàn)在#1、2機共水洗35次左右，水洗較頻繁。采用了這種新的離線水洗方案后，既節(jié)省了輔汽、除鹽水的用量，同時降低了廠用電率、減少了下網(wǎng)電量，經(jīng)濟效益很明顯。

參考文獻：
[1]GE Power System. F-class gas turbine compressor washing， GEK 107122B, New Information［Z］, April 1999.