6B燃气轮机主雾化空气压缩机故障分析与处理--中国期刊网

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6B燃气轮机主雾化空气压缩机故障分析与处理

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：伍小云

[导读] 摘要：通过对6B燃气轮机雾化空气系统、冷却水系统结构及原理的分析，消除某台6B燃气轮机运行过程中，主雾化空气压缩机排烟管有大量冒水的故障。

        (南京汽轮电机（集团）有限责任公司江苏省南京市 210037)
        摘要：通过对6B燃气轮机雾化空气系统、冷却水系统结构及原理的分析，消除某台6B燃气轮机运行过程中，主雾化空气压缩机排烟管有大量冒水的故障。
        关键词：雾化空气；冷却水；温度调节阀；冷却器
        非洲某燃气轮机电厂，共3台燃气轮机发电机组，主机型号PG6581B（简称6B燃气轮机）是由南京汽轮电机（集团）有限责任公司生产制造的一款以轻柴油，天然气为燃料的单循环燃气轮机发电机组。该电厂运行方式是两用一备，某天其中一台6B燃气轮机机组启机到满负荷运行一段时间后发现主雾化空气泵排烟处有水冒出。考虑到机组安全，停机并投入盘车。
        1 系统组成及工作原理
        1.1雾化空气系统主要组成部件及工作原理
        如图1所示雾化空气系统主要由主雾化空气压缩机 CA1，启动雾化空气压缩机CA2，启动雾化空气压缩机电机88AB,启动雾化空气压缩机隔离阀VA22，启动雾化空气压缩机隔离阀电磁阀20AB,雾化空气冷却器HX1，雾化空气旁通阀VA18，雾化空气旁通阀电磁阀20AA等组成。
        由于主雾化空气压缩机CA1是由齿轮箱驱动，6B燃气轮机启机时转速低，主雾化空气压缩机CA1提供不了足够的压力来雾化空气，要让6B燃气轮机点火成功并维持燃烧，必须由启动雾化空气压缩机电机88AB驱动启动雾化空气压缩机CA2工作向燃烧系统提供雾化空气。启机时从压气机排气引来的空气经过雾化空气冷却器HX1，启动雾化空气隔离阀VA22进入启动雾化空气压缩机CA2加压后通过单向阀2进入主雾化空气压缩机，再由雾化空气管路最终进入燃料喷嘴，撞击在由喷嘴喷射出的燃油，使油滴再次碎成油雾，提高燃烧效率。当机组转速达到60%左右时，启动雾化空气压缩机CA2与主雾化空气压缩机CA1的进口流量相当。当转速进一步上升，单向阀1打开，主雾化空气管线和启动雾化空气压缩机CA2出口同时向主雾化空气压缩机供气CA1，以保证主雾化空气压缩机CA1的进气量.当转速达到96.4%左右时，主雾化空气管线的流量可以满足主雾化空气压缩机的进气量，这时候启动雾化空气隔离阀电磁阀20AB带电，启动雾化空气隔离阀VA22关闭，启动雾化空气压缩机CA2停止工作。

        图1 雾化空气管路系统图
        1.2冷却水系统主要组成部件及工作原理
        如图2所示冷却水系统主要由轴承供油温度调节阀VTR1，雾化空气冷却器空气排放温度调节阀VTR2，雾化空气冷却器，滑油冷却器等部件组成。
        温度调节阀VTR1和VTR2的原理是温包内的化学传热剂感应温包外温度的变化通过毛细管连接到阀体从而控制阀门开度来调节冷却水进水量。雾化空气冷却器空气排放温度调节阀VTR2的温包安装在雾化空气冷却器出口处，目的是为了通过调节雾化空气冷却器冷却水的进水量来控制雾化空气的出口空气温度来满足主雾化空气压缩机和启动雾化空气压缩机的进气温度要求。

        图2 冷却水系统图
        2 故障分析及处理
        2.1故障分析
        因当地气候早晚温差大，机组启机前停机一段时间不排除管路中有凝结水。因主雾化空气压缩机排烟管位置比较高，管路中凝结水难以完全排除。
        关闭通往雾化空气环管的阀门（水洗隔离阀），打开启动雾化空气压缩机的空气进气阀，开启雾化空气冷却器(HX1)底部的排污阀，再打开雾化空气旁通阀，打开启动雾化空气压缩机电机(88AB)来开启启动雾化空气压缩机，通过气压把雾化空气压缩机到雾化空气冷却器之间管路中的水吹入冷却器底部的排污管，发现有少量水流出，经过十几分钟的排污，水越来越少直到没有水流出。
        通过与故障发生时主雾化空气压缩机排烟管冒水量对比，判断除了管路中的凝结水可能还有其它原因造成主雾化空气排烟管冒水。打开雾化空气冷却器进水管路上的进水阀，一段时间后有水雾从雾化空气冷却器底部排污口排出，可以判断雾化空气冷却器有泄露。关闭启动雾化空气压缩机电机（88BA）,恢复阀门状态。
        2.2雾化空气冷却器查漏
        该6B燃气轮机机组雾化空气冷却器主要有两部件构成，壳体和芯组。芯组是由多跟直管组成的直管束和一个有回水功能的端盖组成。雾化空气冷却器的原理是，空气从壳体进口流入壳体与通有冷却水的芯组接触后在从壳体出口留出，从而达到冷却的效果。
        拆下雾化空气冷却器的芯组，先对其每根直管进行水压试验，未发现泄露。装上端盖再对整个芯组进行水压试验，发现端盖处有泄露，更换端盖，再进行水淹试验，未发现泄露。回装雾化空气冷却器芯组。
        2.3 启机检验
        启动燃气轮机，燃机从点火到定速过程中，未发现主雾化空气压缩机排烟管处有异常。
        慢速空载大约10分钟后发现主雾化空气压缩机排烟管处有异常，有水雾喷出。用测温枪测量主雾化空气压缩机进口处管壁温度在90℃左右，按要求应该在105℃.分析可能是雾化空气冷却器空气排放温度调节阀VTR2有问题。手动关小温度调节阀VTR2提高主雾化空气压缩机进气温度到105℃，几分钟后发现发现主雾化空气压缩机排烟管处恢复正常。停机更换温度调节阀VTR2的化学传热剂。重新启动燃气轮机进行验证，未发现异常。
        3 结语
        雾化系统各部件工作状态的好坏直接影响机组点火和燃烧稳定，从而影响机组寿命。本文阐述了从故障的分析和解决过程。希望对以后雾化系统的日常运行维护和故障处理起到一定的参考作用。
        参考文献：
        [1] PG6581B系统图
        [2]PG6581B 设备汇总
        [3]PG6581B 使用维护手册
        作者简介：伍小云（1984-10-18），男，汉族，籍贯：江苏省南京市，当前职务：技术员，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：燃气轮机