M701F型燃机高温部件附着物原因分析及处理对策研究

周泉

摘  要：为了提高燃气轮机高温部件寿命，燃机一般都会定期对高温部件进行轮换维护，文章针对某M701F型燃气联合循环发电厂定期检修中发现的高温部件附着物事件，分析了其形成原因，并提出了处理对策，经过实践证实了处理对策的有效性。

关键词：M701F型燃机;高温部件;附着物;对策

中图分类号：TK478         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）06-0130-03

引言

某M701F型燃气联合循环发电厂两台燃机的定期检修中，发现其燃烧器、透平动叶、静叶表面不均匀的分布有一层薄厚不均的附着物，直接影响机组稳定运行，随后笔者所在东方汽轮机有限公司、三菱及相关单位人员对此事进行了组织调查，并分析了产生原因，提出了整改意见，在实施后消除了附着物现象，提高了机组后续运行的安全稳定性。

1 燃机高温部件附着物的性状和危害

1.1 附着物性状

附着物在燃烧器尾端开始形成，在1级动静叶上厚度最厚（如图1所示），2级、3级往后越薄，4級未发现附着。图示是一种比较严重的情况，之后还发现其他机组轻微的附着物现象[1]。

1.2 附着物危害

（1）附着物有一定厚度，它会使透平气流通道变窄，对气流产生阻力，降低机组出力和效率[2]。

（2）随着附着物厚度增加会将透平高温叶片的冷却孔堵塞，使冷却空气不能顺畅的流动，机组长期运行中叶片得不到有效冷却容易高温烧损，导致巨大的安全隐患。

2 附着物产生的原因分析

2.1 物质分析

对进气室外附近的地面灰尘，粗过后地面灰尘、透平1级静叶、透平2级静叶、透平3级动叶附着物进行取样，化验。结果如表1所示。

注：采用SEM/EDS采样分析化验，SEM/EDS 是一种定性-半定量的仪器分析方法。

附——化验分析师评价：

（1）通过对比发现：这五个样品中主要成分分别是：Si、Ca、Mg、Fe、Al。这些成分组成的物质与粉尘、沙石成分类似。也与进气通道地面灰尘成分相似。

（2）从这几组数据对比，可以认为热通道内的附着物来自于空气过滤不完全的杂质灰尘。

另外，业主也在其他机构做了#6机附着物的化验分析，得出的数据结果（如图2），和我们的化验分析结果相比，元素及所含比例基本相同。

2.2 对进气系统调查及结果

发现附着物后，我们怀疑进气过滤器安装不良，因此对进气过滤器进行了全面检查。

（1）一台机的检查过程中，发现2处旁通门有间隙（如图3），但过滤器的滤芯因为已经拆除了，所以无法对其安装情况进行确认。另外发现进气室内有大量粉尘堆积[3]。

（2）另一台机的检查过程中，发

现约10%的滤芯安装接触面存在约10mm的缝隙（如图4），可进入未经过滤的空气。

2.3 气候原因

相对于南方气候，北方干燥风沙天气更多，空气里所含沙、土更多，遇到特殊情况（沙尘暴），滤芯压差也容易达到极限，旁通阀更易打开，因此这种问题一般产生在北方。

3 防止产生附着物的措施

3.1 安装进气过滤器滤芯时注意

需要说明的是东方汽轮机有限公司作为主设备供应商在此之前，燃气轮机基本都在中国南方，并未发现此类情况，因此在安装时，建设单位、监理等部门对滤芯安装质量没有严格控制。发现此问题后，在建设期间要求对每个滤芯安装进行严格检查，按照技术要求进行验收[4]。

针对本次情况，同样要求按照规定把安装不合格的滤芯重新安装，并进行透光性检查，保证密封位置没有缝隙。

3.2 进气过滤器应急门打开后注意检查

对于应急门打开后及时恢复，就要求运行人员加强日常巡视，尤其是在过滤器压差报警之后。如发现旁通门打开，要立即对其进行恢复，并保证将旁通门关闭后密封位置没有缝隙。

4 实施措施后的效果

（1）在实施措施后，业主在之后有机会停机期间通过内窥镜对燃机高温部件之前有附着物的位置进行观察，未发现异常。

（2）在随后的一次定期检修中，

实物观察未再发现附着物现象[5]。

5 结束语

通过对电厂的燃机燃烧器及透平前段动静叶部产生的附着物进行调查，从元素分析化验，进气系统检测，其他电厂实例分析，得出燃机进气系统的安装缺陷和日常检查维护不良，导致空气中细小的沙尘和粉尘等杂质进入燃机，形成附着物的结论。针对此因实施相应措施后，附着物现象消失了，由此改善了机组运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]李学宾，韩超，靳江波.SGT5-4000F级燃机高温部件的损伤机理与金属监督[J].中国金属通报，2018（06）：127-129.

[2]王俊龙.燃机故障诊断及运行维护技术分析[J].科技风，2017（06）：199+201.

[3]李钰.燃机高温部件故障及运行维护技术分析[J].科技创新与应用，2017（03）：109.

[4]朱麟海.燃气轮机高温部件故障早期预警[D].哈尔滨工业大学，2016.

[5]韩建清.燃气轮机高温部件的损伤机理与运行维护对策[J].发电设备，

2014，28（05）：323-327.