摘要：GE 6FA03型燃机具备独立的水洗系统.相对于其他类型机组，GE 6FA03型燃机具有适用冷水（水洗水不需要加热），脉冲方式注入压气机的特点。本文主要介绍压气机的结垢类型及结垢对性能的影响，结垢的种类，以及该类型机组的离线水洗和在线水洗。为以后同类型机组的水洗调试、运行提供经验。
关键词：6FA 03型燃机；压气机结垢；结垢的类型；在线水洗；离线水洗；
1引言
由于燃机压气机结垢导致的燃气轮机性能的损失可以通过功率输出的降低以及热耗率和燃料消耗的增加来检测。轴流式压气机结垢的直接结果是性能的损失。结垢的压缩机导致通流部分气流减少，压气机效率降低，压气机压力比降低。压缩机水洗将有助于清除积垢和恢复性能，但是如果发生严重的污染，最大功率可能不会重新恢复。 经常进行压气机水洗将有助于保持性能，其中离线水洗更有效。 具体间隔时间应根据用户的使用情况和现场条件确定。 压气机水洗也减缓了腐蚀的进一步发展，由此增加了叶片寿命并减少了腐蚀产物和污垢沉积物的形成。
2 6FA03型燃机水洗
2.1水洗分为两种模式：在线水洗和离线水洗。
在线水洗：是指在机组运行时将水注入压气机的过程。
离线水洗：在机组冷却并以高盘转速旋转时（6FA03型燃机为16%转速），将水洗液注入压气机的过程。在线水洗的优点是可以在不停机的情况下完成，然而，在线水洗并不像离线水洗那样有效，因此存在两种水洗模式。
2.2 结垢的类型
轴流式压气机结垢的类型和速率取决于其运行的环境和压气机入口滤网的状况。经验表明，污垢沉积物包括不同量的水分，油，灰尘，水溶性组分，不溶性污垢和压缩机叶片材料的腐蚀产物。污垢沉积物通常由湿气和油凝聚在一起。如果叶片正在发生腐蚀，腐蚀产物会促进和稳定沉积物。
通过减少漏油和摄取油性成分（润滑油烟雾）来减少污垢沉积物的发生是很重要的。良好的进气过滤也可以大大减少结垢。潮湿的环境中不能减少水分的形成。压气机入口处形成的湿气是由于这些空气被加速到大约马赫数= 0.5（轴流式压气机作用）后，气温下降到露点以下所形成的。
2.3如何判断结垢
经验表明，由于压气机结垢造成的性能损失率在不同地点和季节之间差别很大，这取决于大气条件，工厂与气载污染物的来源，燃气轮机使用情况，在线水洗的频率，持续时间和整体维护等。 在设定离线水洗频率时经常考虑的其他因素包括每周离线水洗（例如周末停机水洗），通常恢复的额外容量与所需的1-2天中断之间的经济平衡， 进行水洗的除盐水的可用性，执行离线水洗和安全处理所需的成本等。
经验表明，污染率与全年季节有很强的相关性，冬季几乎没有损失，春季和夏季污染严重。频繁的降雨往往会减少污染。考虑到以上所有情况，用户应该高度重视输出功率和热效率，并定期监测燃气轮机性能。
从热效率角度考虑，当燃气轮机性能损失达到2-3％时，建议用户进行离线水洗。压气机的性能损失可以通过定期测量和监测压气机流量和压气机效率来确定，一般而言，流量或效率每降低1％，相当于燃气轮机输出损失约1％。从压气机的长期耐用性和可操作性的角度来看，建议压气机的流量应随时监测，并要求对压气机进行离线清洗以防止流量相对于新燃机的水平降低5％以上。
2.3.1目视检查
目视检查包括机组停运时拆下进气室检查口，目视检查压气机进气口，喇叭口，进气导叶和前几级叶片。如果沉积物（包括灰尘或薄膜沉积物）可以被刮擦或刮落，则压气机被充分污染并足以以影响性能。 最初的检查还应该能够发现沉积是否是油性的或干燥的。 对于油性沉积物，需要进行水洗涤剂清洗。 油的来源和位置应该在清洗之前确定并有效处理，以防止污垢再次发生。如果只发现干燥性沉积物，那么仅用水就足够了。
2.3.2性能监控
检测压气机结垢的第二种方法是性能监测。性能监测包括定期获取燃气轮机数据，然后将其与基准进行比较以监测燃气轮机性能的趋势。性能数据是通过在稳态的满负荷工况下（Baseload）记录输出负荷，燃料损耗，排气温度，进气温度，进气湿度，大气压力，进气系统压降，喇叭口压力，压气机排气压力等。
2.4水洗后的效果：
水洗之后，应该有明显的性能提升。 性能的提高是压气机最初污染程度的一个函数。 水洗后，BASELOAD（当前工况下的最大出力）负载功率增加5％并不罕见。应该指出的是，一旦发生严重的污染，满负荷可能并不总是能够重新获得。 定期压气机水洗将有助于保持性能。
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2.5在线水洗
2.5.1 在线水洗前提条件：
（1）压气机进气温度CTIM＞12°C
（2）压气机入口导叶角度IGV＞85°
（3）在线水洗水洗时间每24小时最大允许时间为30分钟
（4）水洗泵入口压力 (PSL MBU30CP310) ＞0.87 bar
2.5.2在线水洗过程：
（1）所有在线水洗条件满足以后，选择在线水洗ON按钮，启动在线水洗程序。
（2）水洗泵启动，运行15分钟后，在线水洗自动结束，按钮OFF亮起。
（3）如果继续选择在线水洗ON按钮，水洗泵会再次启动运行15分钟后停止，按钮OFF亮起。在线水洗结束。
2.6离线水洗：（冷水脉冲水洗）
2.6.1离线水洗前提条件：
（1）离线水洗，操作者必须采取适当的预防措施，以防止在压气机入口，燃气轮机，排气和排放系统结冰。压气机入口温度（CTIM）必须大于4.4°C（40℉）时，执行离线水洗。
（2）水洗泵入口压力 (PSL MBU30CP310) ＞0.87 bar
（3）洗涤剂箱加满洗涤剂（有足够的洗涤剂可供使用，最低150L）
（4）燃机轮间温度必须低于65.6°C（150℉）
2.6.2离线水洗主要隔离措施：
（1）进气歧管底部排污阀（MBU40AA501）打开。
（2）燃烧室底部排污母管手动门（MBU41AA504）打开。
（3）启动失败排放阀控制气源手动门（MBU41AA002）关闭。
（4）第9级和第13级抽气低点排污打开。
（5）压气机抽气去燃气清吹管道PA3手动隔离阀（MBH28AA001）关闭，手动隔离阀前低点排污阀（MBH28AA501）打开。（6FA03 双燃料型燃机独有）
（6）进气加热系统IBH手动隔离阀VM15-1（MBL70AA101）关闭。
2.6.3离线水洗过程：分为水预冲洗，洗涤剂脉冲冲洗，浸泡，脉冲漂洗，甩干，烘干。主要过程如下：
（1）水洗画面，选择离线水洗ON按钮。
（2）返回主控制画面在mode select（模式选择）下选择crank（高盘）和在master control（主控制）下选择start（启动）按钮。
（3）转速开始上升至8.5%左右，IGV开始缓慢开大，直到13.5%左右IGV全开至86°。
（4）水冲洗过程：IGV全开后，水预冲洗开始。主要是为了清除压气机中的灰尘和污垢等松散的污染物。(离线水洗阀门20TW-4开1分钟，然后水洗泵停运，20TW-4关闭)。
（5）然后开始洗涤剂冲洗，洗涤剂冲洗一共8个循环，每个循环持续1分钟（20TW-4会打开，水洗泵会启动），与下个循环的间隔时间为4分钟，在这4分钟的间隔时间里面，控制系统会把20TW-4关
闭，几秒后把水洗泵停运。
（6）洗涤剂冲洗过程结束后，燃机降转速至盘车转速，浸泡20分钟。
（7）浸泡结束后，燃机升转速至16%转速，开始漂洗过程，漂洗冲洗一共30个循环，每个循环持续1分钟（20TW-4会打开），与下个循环的间隔时间为5分钟，在这5分钟的间隔时间里面，控制系统会把20TW-4关闭，但是水洗泵会一直运行，水流会通过MBU30AA410旁路阀返回水箱。
（8）在完成最初的漂洗循环之后，操作员可以选择额外的漂洗周期（Extra rinse），确保设备没有清洁剂/污染物。（Extra rinse共5个循环）。
（9）操作员选择END RINSE结束脉冲漂洗，水洗泵停运。燃机转速维持在16%转速。
（10）操作员选择离线水洗OFF按钮，燃机转速升至28%高盘转速，进入甩干程序。甩干周期为20分钟。甩干程序的目的是清除设备中残留的尚未排出的水。
（11）最好在进行离线水洗的时间24小时内FSNL（全速空载）运行至少10分钟，以确保剩余的水是从燃机本体内部排出。如果燃机因为各种原因不具备全速空载运行10分钟的状况下，建议燃机高盘转速下进行甩干程序延长到40分钟，以确保燃机本体内无水存在。
（12）在甩干程序结束后，操作员必须检查燃机各离线水洗排污口无水排出。
（13）恢复所有隔离措施。
参考文献
［1］DESIGN MANUAL - ON / OFF LINE WASHING SKID（设计手册-在线/离线水洗）,相关文件编号：991000 280 GA MDB 0001,2016年
［2］GEK 132395 6FA03 gas turbine operation and maintenance manual,2016年
【作者简介】姓名：王鑫 工作单位：山东电力建设第三工程公司 职务：燃机调试专工；
张治江：青岛华丰伟业电力科技工程有限公司 阿曼二期项目副经理。
论文作者:王鑫,张治江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：离线论文; 在线论文; 性能论文; 沉积物论文; 转速论文; 燃气轮机论文; 洗涤剂论文; 《电力设备》2018年第21期论文;