PGE燃气轮机排气框架(Exhaustframe)的冷却及常见故障分析(DOC可编).docVIP

PG9171E燃气轮机排气框架（Exhaust frame）的冷却及其常见故障分析 吕安斌 （浙江镇海发电有限责任公司，浙江宁波 315208） 摘要：根据PG9171E燃气轮机排气框架（Exhaust frame）的冷却原理，对排气框架冷却中产生的常见故障进行全面分析，并根据分析的原因提出在以后设备检修过程中的注意事项和整改措施。 关键词：燃气轮机； 排气框架； 冷却； 故障分析； 注意事项； 整改措施 The Analysis on the Malfunction of the Cooling for PG9171E Gasturbine’s Exhaust frame Lvanbin (Zhejiang Zhenhai Power Plant Co.Ltd, Zhejiang Ningbo 315208) Abstract: Through the Analysis on the Malfunction of the Cooling for PG9171E Gasturbine’s Exhaust frame on base of the cooling principle, we put forword the attention on the Exhaust frame in PG9171E Gasturbine’s overhaul and reforming on the Malfunction of the Cooling . Key words: Gas turbine, Exhaust frame, cooling, malfunction analysis, attention item, reforming measure 某300MW燃气—蒸汽联合联合循环电站由两台100MW燃气轮机发电机组、一台100MW蒸汽轮机发电机组及两台立式、无补燃、单压余热锅炉组成，燃气轮机由美国GE公司提供的PG9171E机组。由于燃气轮机的燃烧和排气温度都相当高，因此，对燃气轮机的热部件来说有一套高效的冷却系统是相当重要的，既可以延长热部件的寿命也可以保证机组的安全可靠运行；然而由于燃气轮机的长时间运行排气框架（Exhaust frame）冷却系统中部分设备遭到破坏导致冷却空气压力降低和热部件的冷却效果变差并在机组正常运行时引起其他一些相应的故障，影响机组出力并威胁到机组的安全运行。下面对这些常见故障进行原因分析并提出在以后设备检修过程中的注意事项和整改措施。 1排气框架（Exhaust frame）的冷却原理 PG9171E燃气轮机排气框架（Exhaust frame）的冷却空气由机组以外交流马达驱动的单级离心式压缩机（88TK-1和88TK-2）提供，每台离心式压缩机进口装有进气消声器，在出口处装有止回阀（VCK7-1和VCK7-2）和压力开关（63TK-1和63TK-2），压力开关在止回阀的上游，当离心式压缩机出口压力低于规定值时，压力开关打开，控制盘上显示“排气框架冷却空气压力低”的报警信号。正常运行时，冷却空气通过母管首先进入排气框架外腔室（如图1），然后兵分两路，一路通过一圈均匀分布在透平缸缸体外围的冷却孔来冷却透平缸缸体，气流排向透平间，由透平间冷却风机（88BT-1）抽出并排向大气；另一路首先冷却排气框架外腔室然后经过排气框架内、外腔室之间的翼形通道进入并冷却内腔室，之后这股气流再分成两路，一路通过内腔室内圈设计的排气口（设计数量28个，使用14个另外14个由闷头封堵）直接排向#3轴承腔室，而另一路则通过内腔室与三级动叶叶根处之间的小孔通向并冷却三级动叶叶根，最后排向燃气排气通道内部，完成整个冷却过程。  图（1） 2排气框架（Exhaust frame）冷却在运行中的常见故障及原因分析 2.1 排气框架冷却空气压力低 某燃机电厂#7燃气轮机在2004年底大修前经常在机组高负荷时压力开关（63TK-1和63TK-2）出现“排气框架冷却空气压力低”报警信号，这不但使得机组自动减负荷运行，而且影响到机组的安全运行。而导致排气框架冷却空气压力低的原因是机组的长期运行导致排气框架外腔室与透平三级护环（shroud）之间的冷却空气密封插片严重破损（如图2），冷却空气的排放口大大拓宽，大量冷却空气从破损口流出，最终使得排气框架冷却空气压力偏低。 图（2） 2.2 #3轴承腔室温度（TTIB）偏高 某燃机电厂#7燃气轮机在2005年迎峰过夏期间（一方面由于天气炎热燃气轮机的进气温度升高，另一方面机组负荷较高）出现#3轴承腔室温度（TTIB）偏高（有时高至4800F），远远高于报警值，因此，经常导致机组自动减负荷运行，否则只能将此报警信号逻辑强制。但是导致