摘要 针对Alstom GT26双燃料燃机新机组或压气机经过大修机组在首次点火后应进行压气机Run-in过程，在燃机充分热膨胀工况下保证压气机叶片摩擦的合理可控。本文分析了整个操作过程，指出过程关键注意事项，确保Run-in过程中的有序进行，保证后续调试和启动工作顺利进行和燃机运行安全。
关键词：燃气燃机，压气机，满负荷，全速空载
1. 引言：
ALSOTOMGT26燃机以天然气作为主燃料，燃油为备用燃料，设计压气机22级，压缩比32:1，入口有3级导叶调节进气流量，排气温度约620℃，
独特两次燃烧设计,在联合循环条件下, 两次燃烧技术可使净效率提高到接近58 %[1]。该种燃机在新机组或大修后的机组在首次点火后必须进行压气机Run-in过程，保证燃机压气机叶片在充分热膨胀状态下能够完成可控的动静摩擦，从而保证燃机后续调试试验及带负荷运行安全稳定。
2. 概述及要求：
根据ALSOTOM技术要求，新建机组在首次点火之后必须进行压气机Run-in，对于旧机组如果大修过程中对压气机18-22级动叶片或18-22级静叶密封有更换或检修的工作在机组重新点火后同样要进行压气机Run-in过程，但是机组大修中仅仅进行了如下检修工作将不需要进行Run-in：（1）更换压气机1-17级硬件部分；（2）更换透平的硬件部分；（3）更换压气机转子密封部分。
燃机压气机Run-in过程必须在首次点火后完成才有效，能够保证燃机压气机动静摩擦的有效控制。在机组正常启动工况下，首次达到全速空载状态(3000rpm
)后可以开始燃机的Run-in，但是在进行的过程中，燃机振动可能会轻微超出正常运行数值，特别是在Run-in过程中的燃机启动和冷却阶段。在每次机组启动运行中都要注意燃机高压转子盘腔，该温度是由燃机的高压转子温度MBH30CT011/012,MBH40CT011/012平均值[2]。在机组盘车工况下该温度在100℃以上时，必须保持BOV阀门在关闭状态，如果出现打开状态，必须立即检查分析原因，确认其恢复关闭。
如果机组在首次启动过程中或者第1小时运行中出现振动值超过报警值是Run-in将不能继续进行，需要厂家检查确认处理。
3．燃机压气机Run-in过程
阶段1：燃机全速空载和初始负荷运行：在本阶段中，燃机点火启动达到全速空载状态，此时在保持VIGV角度处于全关状态下，燃机的操作运行将不受限制，可以根据实际情况进行启停操作，可以进行燃机的超速试验，并网前电气试验及并网带初始负荷运行。在此阶段燃机高压盘腔温度大于150℃时不允许进行投入强冷对燃机进行冷却。
阶段2：燃机低负荷运行：本阶段燃机带负荷，VIGV将将逐渐打开，燃机负荷在EV燃烧器点火的状态下升至EV满负荷，此过程中，燃机根据排放参数进行初始的燃烧调整，燃烧调整通常由燃机厂家专人进行。此过程燃机要求达到EV满负荷状态，不要求进行SEV点火带负荷运行。同样在此阶段燃机高压盘腔温度大于150℃时不允许进行投入强冷对燃机进行冷却。
过程3：燃机进行Run-in程序：本过程包括以下四个阶段
（1）Run-in暖机过程；在此过程中，燃机必须在EV满负荷工况下连续运行至少12小时，目的是保证燃机充分热膨胀，此过程中不允许SEV点火。通常情况下，机组运行12小时后正常停机进入下一阶段，但也可以在机组运行良好的状态下适当延长运行时间。
（2）正常降负荷和停机：在燃机完成12小时EV满负荷运行后，点击燃机停机顺控按钮，燃机按照正常程序停机，停机过程中包括在全速空载阶段标准冷却（从GCB断开至燃料关断阀关闭保持全速空载5分钟）。此冷却过程不允许超时，一旦超过标准时间必须执行手动打闸操作。另外在燃机降负荷过程中降负荷速率不允许小于正常的降负荷率，如果正常的自动降负荷中断超过5分钟，将进行手动降负荷停机。
（3）Run-in冷却阶段（燃机盘车状态）此阶段在燃机接收到熄火信号后开始，燃机惰走至零转速后盘车需投入。从燃机接收到熄火信号后开始需要保持盘车至少5个小时，最长7个小时。在此期间，燃机有可能会出现盘车闭锁现象。根据厂家的推荐要求，本阶段的冷却通常保持5小时，具体时间段如图1所示[3]：
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图1 Run-in在燃机盘车状态下的冷却时间段
此过程中，如果燃机高压盘腔温度大于100℃，必须保持BOV阀门在关闭状态，一旦发现盘车跳闸，必须立即分析原因并恢复盘车同时检查BOV阀门状态，不允许打开旁路烟筒挡板。
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图2 燃机Run-in步序及各阶段总图
（4）Run-in 重新启动机组：在燃机冷却5小时后但是最多不超过7小时，开始重新点火启动，此过程燃机达到全速空载状态就认为已经完成Run-in。如果燃机不进行其他操作，最好是在全速空载状态下运行15分钟后停机，如果继续进行其他操作，燃机将不受限制。在燃机完成Run-in后，燃机可以执行强冷程序。
在燃机重新启动过程中，需要设定吹扫时间保持540S，通常情况下燃机内部设定时间不是540S，所以在执行完成本次启动吹扫后，必须恢复燃机原有设定的吹扫时间。
整个燃机Run-in步骤及过程如图2所示：
4.燃机Run-in过程中的特殊及中断情况
4.1 在燃机Run-in完成前SEV点火
如果在Run-in过程完成之前燃机SEV点火并且燃机由于某种原因停机，停机之后燃机必须进行冷却并且高压盘腔温度必须小于150℃后才允许重新启动。
4.2. 在燃机Run-in过程中出现中断情况
（1）在燃机暖机阶段由于某种原因发生降负荷情况（比如PLS，手动降负荷），减负荷的时间需要增加到EV满负荷运行的时间中，具体延长的时间计算依据是：
燃机在低负荷下运行的时间；燃机降负荷后GIGV的角度。
例如：燃机减负荷后VIGV角度至-30°，减负荷持续的时间是25分钟，则30+25=55分钟的暖机时间必须增加到EV满负荷的过程中。
所以出现燃机降负荷情况，剩余暖机时间计算公式如下：
剩余暖机时间（小时数）=12-已经完成的小时数+（VIGV角度/60）+低负荷运行的小时数
最大剩余暖机小时数：12小时，燃机降负荷后重新升负荷至EV满负荷后暖机时间继续计时。
（2）在燃机暖机阶段出现停机状况a.如果暖机时间已经超过95%（超过11.5小时）时，燃机由于某种原因出现停机状况（比如PLST，跳机，手动停机），则认为暖机阶段结束。b.如果暖机时间已经低于95%（少于11.5小时）时，燃机出现由于某种原因出现停机状况（比如PLST，跳机，手动停机），则暖机必须继续进行。具体增加的时间计算公式如下：
剩余的暖机时间(小时数)=12-已经完成的暖机小时数+燃机熄火后至燃机EV满负荷后的小时数+2
剩余的燃机最大暖机时间：12小时。
例如：如果燃机在EV满负荷工况下运行5小时后燃机跳闸，需要3个小时后燃机能重新启动，燃机可以在1个小时内完成EV满负荷启动，则燃机剩余的暖机时间：12-5+3+2=9小时。
燃机必须在45分钟之内完成启动至EV满负荷工况，如果在45分钟内不能达到EV满负荷，相应的延长时间必须按照机组减负荷的情况计算时间增加到暖机时间中。
例如：如果燃机在点火后45分钟后VIGV的角度是-20°，燃机达到EV满负荷工况是在点火后120分钟后，那么120-45+20=95分钟的时间必须增加到燃机暖机中，此时是按照燃机暖机过程中燃机降负荷情况计算的。45分钟燃机运行达到EV满负荷工况只是适用在燃机暖机过程中燃机停机中断又重新启动的情况，在燃机正常启动带负荷时没有此要求。
4.3 燃机在Run-in过程中出现多重事件导致中断
如果在Run-in过程中出现多重问题导致暖机过程中断，则暖机时间根据每次事件耽误的时间进行修正和延长。
例如：在EV满负荷过程中发生PLS，VIGV的角度在-30°工况维持1小时，随后燃机在-30°工况下发生跳机3个小时后燃机启动后达到EV满负荷。这种情况下0.5+1+2+3=6.5小时必须增加到剩余的暖机时间中，但剩余的暖机时间不超过12小时。
暖机过程中出现中断增加的时间如图3所示：
4.4 燃机在重新启动的时间中出现偏差
在燃机暖机结束熄火后到燃机再次启动，时间间隔需要至少5小时，最大不超过7小时。少于5小时不允许启动燃机或者大于7个小时后在启动燃机都认为Run-in过程没有完成，需要按照程序重新从进行燃机Run-in。
燃机重新启动有两次启动机会，但是如果首次失败，第二次启动需要控制在燃机停机7小时之内。如果第二次燃机启动失败，需要保持燃机盘车状态下高压盘腔温度降至150℃以下，Run-in阶段3过程需要重做。
在燃机重新启动过程中需要保持9分钟燃机吹扫，如果启动中吹扫时间超过10%，燃机启动必须中止，但是在燃机第二次启动是燃机吹扫时间至少要保持300S。GT26燃机通过吹扫时间累计来限制正常启动次数，在Run-in最后过程中为了保证燃机连续启动两次，会根据实际情况重新设定吹扫时间限制值，所以在Run-in过程结束后，需要恢复根据定值清单恢复设定值。
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图3
5.燃机Run-in过程事件表
（1）燃机点火启动冲转，运行至全速空载（3000rpm）；
（2）全速空载状态下并网前的相关试验和燃机并网；
（3）超速试验；
（4）燃机重新启动，进行EV带负荷，主要进行TAT1检查确认，并根据烟气排放值进行EV工况下的燃烧调整，在此过程中最好保持SEV在不可用状态；
（5）保持EV满负荷12小时运行；
（6）执行燃机正常停机步骤和盘车投入；
（7）保持燃机至少5小时冷却重新启动燃机；
（8）保持燃机全速空载15分钟；
（9）燃机可以在在标准运行程序下开始运行或调试。
以上是整个Run-in过程的主要工作，在具体操作中合理安排，保持整个过程合理顺利进行。
在整个Run-in过程中相关数据需要详细统计并反馈厂家：点火和熄火次数；GIGV角度、TIT和TAT的设定；转子惰走时间（从全速至0转速，50rpm至0转速）；EV满负荷时间；燃机冷却时间（燃机熄火至再次启动后全速时间）；燃机重新启动后的吹扫时间以及燃机设定的锅炉标准吹扫时间；燃机再次启动后达到全速空载的时间；其他比如启动失败、异音、振动超正常值、转子闭锁等在此过程中发生的所有事件。
6．结论
Alstom-GT26在新机组点火启动或大修点火后进行必要的Run-in，通过燃机充分暖机后有效的控制了压气机的动静摩擦问题，保证机组后续正常稳定运行，同时有效的保证了燃机的使用寿命。
参考文献：
[1]王秋颖，两次燃烧提高燃气轮机效率汽轮机技术2000.12.Vol.42 No.
[2] GT26 Gas Turbine-Functional Description-HTCT692160V0029
[3] Commissioning Specification for GT26 -HTCT652264
姓名：陈新宝 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司，职务：工程师
论文作者:陈新宝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：过程中论文; 负荷论文; 小时论文; 时间论文; 机时论文; 机组论文; 过程论文; 《电力设备》2019年第19期论文;