M701F4燃氣輪機BPT偏差大自動停機分析及措施

華能重慶兩江燃機發電有限責任公司 趙思勇 向東

摘要:針對三菱M701F4燃氣輪機BPT偏差大現象進行全面分析，確認為部分燃燒器錐形小濾網存在堵塞現象造成。通過對天然氣系統前置模塊改造、保留初期天然氣臨時濾網、制定防止BPT偏差大自動停機的措施等對其進行了整改。

關鍵詞:M701F4燃氣輪機;BPT偏差;雜質;措施

1前言

該廠燃氣輪機采用東方電氣引進的日本三菱重工M701F4機型;汽輪機采用三壓、再熱、單軸抽汽凝汽式供熱機組;發電機為全氫冷方式;余熱鍋爐采用東方日立鍋爐生產的臥式、無補燃、三壓、再熱、自然循環余熱鍋爐。燃氣輪機、汽輪機、發電機采用同軸布置，純凝性能保證工況下發電功率467.34MWM701F4燃氣輪機共設計20個低NO預混燃燒器，圓周布置。為監視每個燃燒器運行情況，在燃氣輪機透平出口處安裝了20個葉片通道溫度測點，通過20個BPT及每個燃燒器BPT偏差(與20個BPT平均溫度的差值)間接反映燃燒器燃燒運行狀況，為保證燃氣輪機設備安全還設置了BPT偏差大自動停機及跳機保護。2三菱M701F4燃氣輪機BPT偏差大保護邏輯介紹2.1BPT偏差大報警條件某個BPT和平均值偏差>+20℃或<-30℃。2.2BPT偏差大自動停機條件燃機負荷≤75MW時，某個BPT和平均值偏差>+50℃或<-50℃;75MW<燃機負荷<150MW時，某個BPT和平均值偏差>+50℃→25℃或-50℃→-40℃反比函數;燃機負荷≥150MW時，某個BPT和平均值偏差>+25℃或<-40℃，與上相鄰兩個BPT中的任一個和平均值偏差>+20℃或<-30℃及其相鄰兩個BPT中任何一個變化趨勢>1℃/min持續30S任一條件。

2.3BPT偏差大跳閘條件

燃機負荷≤75MW時，某個BPT和平均值偏差>+60℃或<-60℃;75MW<燃機負荷<150MW時，某個BPT和平均值偏差>+60℃→+30℃反比函數或<-60℃;燃機負荷≥150MW時，某個BPT和平均值偏差>+30℃或<-60℃，與上相鄰兩個BPT中的任一個和平均值偏差>+20℃或<-30℃及其相鄰兩個BPT中任何一個變化趨勢>1℃/min持續60S任一條件。

3M701F4燃氣輪機BPT偏差大自動停機及原因分析3.1M701F4燃氣輪機BPT偏差大自動停機經過某年8月15日08:43，汽輪機達到進汽條件開始進汽，#9燃燒器葉片通道溫度偏差-20℃;09:04，機組負荷221MW，燃機TCS發“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATIONLAGE”報警(#9BPT偏差-30℃);09:08，機組自動啟動完成，燃機TCS發“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATION LAGE AUTOSTOP”報警，葉片通道溫度偏差大自動停機(#9BPT偏差-40.675℃，#8BPT變化趨勢>1℃/min持續30S)，燃機自動停機，相關曲線見圖一。3.2M701F4燃氣輪機BPT偏差大自動停機原因分析

將BPT偏差大自動停機機組運行數據收集發給三菱技術人員進行分析，根據運行數據分析，確認燃機燃燒器存在燃燒不均勻，懷疑燃燒器噴嘴存在堵塞情況，根據旋流角測算建議檢查#5燃燒器及相鄰的#4、#6燃燒器錐形濾網和噴嘴。

現場拆除#4、#5、#6燃燒器使用內窺鏡對燃燒器噴嘴進行檢查，未發現異常，對燃燒器錐形濾網進行檢查，發現均有不同程度的雜質附著物，尤其是#5燃燒器的

主A、主B噴嘴濾網雜質附著物較多，濾網透光性較差。對#4、#5、#6燃燒器錐形濾網進行清洗后回裝，次日機組啟動，燃機同樣負荷下#9BPT偏差明顯好轉。

4處理措施

引起燃氣輪機BPT偏差大主要原因為進入燃燒器的天然氣含有雜質，為最大限度減少進入燃燒器天然氣雜質，防止燃氣輪機因BPT偏差大自動停機，采取如下具體措施：

在燃機天然氣前置模塊前增加一套雙聯旋風分離器，將天然氣中可能損壞燃機的固體顆粒和液滴分離出來，該套雙聯旋風分離器對5斗以上的顆粒清除效率100%，對3～5仙以上的顆粒清除效率99.9%，對2—3“以上的顆粒清除效率99.1%，對1 u以上的顆粒清除效率99%。

燃氣輪機調試投產初期使用的主A、主B、值班及預環臨時濾網保留。將TCS邏輯中臨時濾網差壓模擬量通訊到機組DCS天然氣畫面上顯示，便于隨時監視臨時濾網差壓，當臨時濾網差壓高報警時及時清理或更換。

在機組啟動和正常運行期間，加強對燃氣輪機BPT、燃燒波動及加速度的監視，當BPT偏差大報警時，調整機組負荷，直至報警消除;機組停運后根據M701F4燃機旋流角檢查相應的燃燒器噴嘴，清洗或更換燃燒器錐形濾網。

在燃燒系統進行過維修、天然氣氣質發生較大變化時進行燃燒調整。

5結語

自采取上述措施后，進入燃燒器的天然氣雜質得到明顯改善，即使偶爾出現燃氣輪機BPT偏差較大也能及時進行相應的處理，1號、2號機組在啟動和運行過程中未再出現因BPT偏差大自動停機或跳機事件，取得良好效果。四

參考文獻

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