M701F 燃气轮机轮盘超温诊断及处理

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1、第37卷第7期华电技术Vo1．37No．72015年7月HuadianTechnologyJu1．2015M701F燃气轮机轮盘超温诊断及处理谢冰，薛少华(广东惠州天然气发电有限公司，广东惠州516082)摘要：M701F燃气轮机引进我国后相继出现了2级轮盘超温报警的现象，通过分析，确认2级轮盘超温的原因为燃气轮机老化导致冷却空气压力不平衡。采取了对2级静叶冷却空气节流孔板扩孔的处理方法，2级轮盘温度明显下降，机组效率和燃气轮机出力也有所降低。关键词：M701F燃气轮机；老化；轮盘；温度中图分类号：TK478文献标志码：B文章编号：1674—19

2、51(2015)07—0035一O3障的原因后，三菱公司解释该现象的根本原因是21事件描述级轮盘内冷却空气压力与透平烟气压力平衡被破某电厂3台三菱M701F机组于2006年7月至坏，热烟气进入轮盘问密封腔室。2级轮盘压力平12月相继投产，经过6年多的平稳运行，2013年1衡图如图1所示¨。月以来，3台机组相继出现部分负荷下2级轮盘超l静叶动叶温报警的现象，其他同类电厂也发生了类似现象，主要现象如下。(1)2级轮盘左侧、右侧及平均温度均超过报警设定值(460℃)，瞬间最高温度甚至超过了500℃；同时，左右侧温差较大，最大温差近6O℃。(2)超温报警

3、主要发生在机组负荷260MW左右；而在机组高负荷下，2级轮盘温度大幅下降，满负荷时仅为410℃左右。(3)升、降负荷都可以降低2级轮盘温度：一般需降负荷至250MW以下，特殊情况下需降至200MW左右；升负荷则需升高到较高负荷，一般在300MW以E。2轮盘温度超温的影响图12级轮盘压力平衡图为了保护燃气轮机高温热通道部件，M701F燃正常情况下，2级静叶内冷却空气压力P。>1气轮机从压气机l7，14，11，6级抽气分别冷却透平级动叶根部后腔室压力P。>2级静叶根部后腔室压1，2，3，4级静叶，并且在2，3，4级轮盘问分别安装力P：，当三者之间的平

4、衡被破坏时，2级轮盘温度就了2个热电偶来检测静叶的冷却情况。机组运行会发生变化J。时，2级轮盘超温的影响如下。机组低负荷运行时，燃气轮机运行温度较低，轮(1)热通道部件寿命缩短甚至损坏。盘不会出现超温情况；当机组带部分负荷(260MW(2)多次发生长时间限负荷在250MW以下的左右)运行时，进口导叶(IGV)尚未打开或开度较情况，机组运行经济性非常差。小，压气机工作压力低，压气机进口空气及14级抽(3)调峰性能降低，甚至无法参与调峰，不利于气流量较小，则P。较小，如果此时相关部位间隙变电网调度。化、冷却空气泄漏或压气机老化等因素引起压力平3原因分

5、析衡被破坏，热烟气将进入密封腔室，导致2级轮盘温度升高；当机组升至较高负荷时，IGV开大，压气机针对2级轮盘超温的情况，在排除了热电偶故工作压力升高，压气机进口空气及14级抽气流量增收稿日期：2014—12—18；修回日期：2015—06—08大，则P。增大，同时机组高温部件热膨胀增加，动、·36·华电擞术第37卷静部分之间的间隙变小，压力平衡重新建立，2级轮的方案。盘温度随之降低。当P。减小或P。，P增大时，热烟(1)2级静叶冷却空气节流孔板扩孔，增大冷却气就会进入密封腔室，2级轮盘温度随之升高。导空气压力和流量。由于冷却空气增多，需要调整燃致

6、2级轮盘压力平衡破坏的因素如下。气轮机温控线，降低燃气轮机的排烟温度，避免燃气(1)压气机老化。压气机老化也就是压气机结轮机初温超温。一般不需要进行燃烧调整。垢、性能劣化下降，这是无法避免的现象。压气机的(2)增大燃气轮机部分负荷下IGV的开度，间部分老化可以通过水洗恢复，但无法全部恢复。压接增大冷却空气的压力和流量。燃气轮机需要重新气机老化后，其压比降低、排气温度升高，从而静叶进行燃烧调整，不能保证全年各运行工况不发生2冷却空气的压力降低、温度升高，最终导致轮盘密封级轮盘超温。腔室原有的压力平衡被打破，引起轮盘超温。考虑到长期运行的稳定性及可靠

7、性，该厂及同(2)透平老化。透平性能劣化，如热通道部件类电厂普遍采取了第1种扩孔方案。损坏、叶片结垢，透平效率和做功能力将降低，透平5扩孔影响分析各级后的烟气压力和温度将随之升高。1机组动叶后的烟气压力P>P。，烟气窜入2级轮盘密封腔2级静叶冷却空气节流孔板的尺寸变更并没有中，导致压力平衡被破坏而引起超温。具体的计算公式，实际扩孔幅度根据三菱公司的经(3)进气滤网堵塞。压气机进气滤网堵塞会引验及实际运行情况来确定。经多次调整，该电厂2起进气压损增大、压气机空气流量降低和排气压力级静叶冷却空气节流孔板孔径由原来的122mm左降低，这是造成压力平衡被

8、破坏、轮盘超温的一个可右扩至127mm左右，扩孔后冷却效果明显，2级轮能原因。经检查，机组进气滤网压差一直在正常范盘温度下降较多，未再发