M701F4燃气轮机BPT偏差大自动停机分析及措施

M701F4燃气轮机BPT偏差大自动停机分析及措施

华能重庆两江燃机发电有限责任公司 赵思勇 向东

摘要:针对三菱M701F4燃气轮机BPT偏差大现象进行全面分析，确认为部分燃烧器锥形小滤网存在堵塞现象造成。通过对天然气系统前置模块改造、保留初期天然气临时滤网、制定防止BPT偏差大自动停机的措施等对其进行了整改。

关键词:M701F4燃气轮机;BPT偏差;杂质;措施

1前言

该厂燃气轮机采用东方电气引进的日本三菱重工M701F4机型;汽轮机采用三压、再热、单轴抽汽凝汽式供热机组;发电机为全氢冷方式;余热锅炉采用东方日立锅炉生产的卧式、无补燃、三压、再热、自然循环余热锅炉。燃气轮机、汽轮机、发电机采用同轴布置，纯凝性能保证工况下发电功率467.34MWM701F4燃气轮机共设计20个低NO预混燃烧器，圆周布置。为监视每个燃烧器运行情况，在燃气轮机透平出口处安装了20个叶片通道温度测点，通过20个BPT及每个燃烧器BPT偏差(与20个BPT平均温度的差值)间接反映燃烧器燃烧运行状况，为保证燃气轮机设备安全还设置了BPT偏差大自动停机及跳机保护。2三菱M701F4燃气轮机BPT偏差大保护逻辑介绍2.1BPT偏差大报警条件某个BPT和平均值偏差>+20℃或<-30℃。2.2BPT偏差大自动停机条件燃机负荷≤75MW时，某个BPT和平均值偏差>+50℃或<-50℃;75MW<燃机负荷<150MW时，某个BPT和平均值偏差>+50℃→25℃或-50℃→-40℃反比函数;燃机负荷≥150MW时，某个BPT和平均值偏差>+25℃或<-40℃，与上相邻两个BPT中的任一个和平均值偏差>+20℃或<-30℃及其相邻两个BPT中任何一个变化趋势>1℃/min持续30S任一条件。

2.3BPT偏差大跳闸条件

燃机负荷≤75MW时，某个BPT和平均值偏差>+60℃或<-60℃;75MW<燃机负荷<150MW时，某个BPT和平均值偏差>+60℃→+30℃反比函数或<-60℃;燃机负荷≥150MW时，某个BPT和平均值偏差>+30℃或<-60℃，与上相邻两个BPT中的任一个和平均值偏差>+20℃或<-30℃及其相邻两个BPT中任何一个变化趋势>1℃/min持续60S任一条件。

3M701F4燃气轮机BPT偏差大自动停机及原因分析3.1M701F4燃气轮机BPT偏差大自动停机经过某年8月15日08:43，汽轮机达到进汽条件开始进汽，#9燃烧器叶片通道温度偏差-20℃;09:04，机组负荷221MW，燃机TCS发“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATIONLAGE”报警(#9BPT偏差-30℃);09:08，机组自动启动完成，燃机TCS发“GT BLADE PATH TEEMPERATURE VARIATION LAGE AUTOSTOP”报警，叶片通道温度偏差大自动停机(#9BPT偏差-40.675℃，#8BPT变化趋势>1℃/min持续30S)，燃机自动停机，相关曲线见图一。3.2M701F4燃气轮机BPT偏差大自动停机原因分析

将BPT偏差大自动停机机组运行数据收集发给三菱技术人员进行分析，根据运行数据分析，确认燃机燃烧器存在燃烧不均匀，怀疑燃烧器喷嘴存在堵塞情况，根据旋流角测算建议检查#5燃烧器及相邻的#4、#6燃烧器锥形滤网和喷嘴。

现场拆除#4、#5、#6燃烧器使用内窥镜对燃烧器喷嘴进行检查，未发现异常，对燃烧器锥形滤网进行检查，发现均有不同程度的杂质附着物，尤其是#5燃烧器的

主A、主B喷嘴滤网杂质附着物较多，滤网透光性较差。对#4、#5、#6燃烧器锥形滤网进行清洗后回装，次日机组启动，燃机同样负荷下#9BPT偏差明显好转。

4处理措施

引起燃气轮机BPT偏差大主要原因为进入燃烧器的天然气含有杂质，为最大限度减少进入燃烧器天然气杂质，防止燃气轮机因BPT偏差大自动停机，采取如下具体措施：

在燃机天然气前置模块前增加一套双联旋风分离器，将天然气中可能损坏燃机的固体颗粒和液滴分离出来，该套双联旋风分离器对5斗以上的颗粒清除效率100%，对3～5仙以上的颗粒清除效率99.9%，对2—3“以上的颗粒清除效率99.1%，对1 u以上的颗粒清除效率99%。

燃气轮机调试投产初期使用的主A、主B、值班及预环临时滤网保留。将TCS逻辑中临时滤网差压模拟量通讯到机组DCS天然气画面上显示，便于随时监视临时滤网差压，当临时滤网差压高报警时及时清理或更换。

在机组启动和正常运行期间，加强对燃气轮机BPT、燃烧波动及加速度的监视，当BPT偏差大报警时，调整机组负荷，直至报警消除;机组停运后根据M701F4燃机旋流角检查相应的燃烧器喷嘴，清洗或更换燃烧器锥形滤网。

在燃烧系统进行过维修、天然气气质发生较大变化时进行燃烧调整。

5结语

自采取上述措施后，进入燃烧器的天然气杂质得到明显改善，即使偶尔出现燃气轮机BPT偏差较大也能及时进行相应的处理，1号、2号机组在启动和运行过程中未再出现因BPT偏差大自动停机或跳机事件，取得良好效果。四

参考文献

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