燃机轮级间温度高原因分析

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1、#1燃机轮级间温度高原因分析[摘要]新疆克拉玛依电厂#1燃气轮机机组简单循环在运行过程中出现“轮级间温度高报警”，通过原因分析和故障排查，确定出现该报警的原因，并向运行部提出建议，做出整改，以保证燃气轮机的正常安全运行。[关键词]燃气轮机轮级间温度故障处理为了更好地分析轮级间温度高报警，首先了解一下PG6531型燃气轮机的高温部件冷却方式。1．PG6531型燃气轮机的高温部件冷却方式为防止高温部件因超温受到损坏，该型燃气轮机采取如下两种保护措施:１．燃机自身的压缩空气对高温燃气通道中的部分高温部件进行冷却。２．机组高温通道的静子部件中安

2、装热电偶，信号反馈到温度控制系统、超温报警及超温遮断保护系统中以实现实时监测。冷却空气系统和温度保护系统设计得是否合理对燃气轮机组能否可靠运行致关重要。在PG6531型燃机中，需要冷却的高温部件有：透平的一级、二级喷嘴；一级、二级动叶；透平的轮盘；透平的外壳及透平支腿。该机气缸设计成独特的双层结构，其中机组动、静部件冷却所用的空气主要由机组本身的轴流式压气机提供，透平外壳所用的冷却空气主要由安装在机组外的离心压缩机提供，透平支腿所用的冷却水由冷却水系统提供。透平的冷却过程是这样的：在压气机的第16级处，一部分空气由压气机转子上加工出来的

3、内部气道引入转子轴心处的中心孔道，由中心孔道流出后分别引到第一级透平叶轮的轮盘后侧面和第二级透平叶轮的轮盘前侧面以及第二级透平叶轮的轮盘后侧面；冷却第一级透平叶轮的轮后侧面的空气再去冷却第一级动叶，冷却第二级透平叶轮的轮盘前侧面的空气再去冷却第二级动叶。动叶是空心叶片，空气由叶根处加工出来的气孔进入空心叶片，分别从开在内弧、背弧及叶顶上的小孔排出，完成对动叶的冷却。从压气机高压密封处漏出来的一部分空气冷却第一级透平叶轮的轮盘的前侧面和第一级喷嘴的后侧。压气机排气中的一部分空气不进入燃烧室，而是直接去冷却第一级喷嘴和第二级喷嘴。为了确保透

4、平转子的部件不因超温而损坏，在机组中布置了14支热电偶用来监测透平的轮间温度，并给出了机组运行时所允许的最高透平轮间温度值：TT-WS1FI-1，2第一级前（内侧）427℃TT-WS1FO-1，2第一级前（外侧）482℃TT-WS1AO-1，2第一级后（外侧）510℃TT-WS2FO-1，2第二级前（外侧）510℃TT-WS2AO-1，2第二级后（外侧）510℃TT-WS3FO-1，2第三级前（外侧）427℃TT-WS3AO-1，2第三级后（外侧）427℃上述14只热电偶（7对）的信号送入通讯器C中，每对的两只热电偶取平均值，得到7个温

5、度信号，如果其中的最大者超过给定值则发出报警信息：“WHEELSPACETEMPERATUREHIGH”（轮级间温度高）报警；只要7对热电偶中有一对的两只热偶信号相差超过83.3℃则发出报警信息：“WHEELSPACETEMPERATUREDIFFERENTIALHIGH”（轮级间温差高）报警。当机组出现上述温度超限报警情况时，说明有了故障，这可能由以下原因造成：----热电偶的位置不正确；----热电偶本身故障；----透平的密封磨损了；----透平的静子有过度的变形；----燃烧系统有故障；----外部管路有泄露；----冷却空气管

6、路中的节流出现故障；2．克拉玛依电厂#1燃机“轮级间温度高报警”现象克拉玛依电厂#1燃机启动至全速后，并网加负荷，当负荷升至27MW以上时分别出现轮间温度高、轮间温度差高报警现象，主要数据如下：DWATT　36.9MWDF50.07HzDVX　10.7KVTNH_RPM5088r/minFSR　75.98%CTIM4℃TTXM　552℃　　　　　　　　BB_MAX5.5mm/sTTXSP1　41℃CPD9.84barLTTH1　53℃CSGV72.4°TT-WS1FI-1，366℃　　　　　　　　TT-WS1AO-1，407℃TT-WS

7、1FI-2，344℃　　　　　　　　TT-WS1AO-2，398℃TT-WS2FO-1，387℃　　　　　　　　TT-WS2AO-1，531℃TT-WS2FO-2，391℃　　　　　　　　TT-WS2AO-2，453℃TT-WS3FO-1，433℃　　　　　　　　TT-WS3AO-1，325℃TT-WS3FO-2，471℃　　　　　　　　TT-WS3AO-2，312℃从以上数据可以看出，轮间温度最高的只有二级后外侧的#1热偶（TT-WS2AO-1）为531℃。但是从MARKV逻辑控制图上可以分析出，轮间温度有两个方面表现出异常，一是，二

8、级后外侧的#1热偶（TT-WS2AO-1）与二级后外侧的#2热偶（TT-WS2AO-2）的温差达到了78℃，很接近轮级间温差高报警值（83.3℃）。其平均值为492℃，离轮级间温度高报警（510℃）还有一段