SGT6-5000F燃气轮机盘腔的冷却与控制

SGT6-5000F燃气轮机盘腔的冷却与控制

周泽

（青岛华丰伟业电力科技工程有限公司山东青岛266100）

摘要：SGT6-500F盘腔冷却是由压气机抽气经过温度控制阀冷却控制，冷却空气量由阀门调整装置进行调整。盘腔温度监控由反馈来控制这些阀门，只有温控阀良好的工作才能保证盘腔的到最佳的冷却。

关键词：DC2温控阀控制、DC3温控阀控制、冷却气量、R2（第11级压缩机通气孔）、R3（第8级压缩机通气孔）、CCTR控制器、温度保护值

引言

通过对盘腔冷却系统认识了解，使盘腔温度得到良好的冷却。

1盘腔温度控制阀故障危害

燃机在运行过程中，如果盘腔温控阀故障、卡涩会使盘腔冷却效果变差，有可能导致内缸变形、机组动静摩擦间隙变小，影响机组安全运行甚至发生动静摩擦的重大危害.通常故障有定位器本身故障：温控阀本体漏气烧坏定位器、温控阀气囊破损、仪用空气压力低、导致阀门动作受阻、控制卡件故障。

2机组运行过程中盘腔冷却与控制

温控阀是燃机重要控制设备，通过控制燃机2.3级静叶的冷却空气量，确保燃机盘腔温度在正常范围内，保证机组的安全运行。在启动时，盘腔温度控制阀将完全打开，以帮助燃机点火。当燃机转速达到1000RPM时，将对控制阀进行调制。在同一时间，空气流过旁通管线，在这管线上，使用孔板来限制流速。在稳态运行中，通过盘腔实际温度与设定值的差值，调节温控阀来控制燃机静叶的冷却空气量。每个盘腔温度都使用两个热电偶来监控，选择最大值盘腔的实际温度，如果两个热电偶都有质量报警，温控阀将以10％每秒的速率打开至全开位置

冷却气抽气由压气机抽出，汽缸壳体包含一个端口，用以提取压缩机空气，在返回到压缩机燃烧室以冷却转子前这些空气会进行冷却与过滤。端口安装后，允许通过各汽轮机级的空气流，以便维持安全叶片环的温度。同时提供了端口供插入光学孔径仪设备，检查内部零件。汽轮机万向节头支座构成了汽缸段的一部分。其目的是为了提供一个刚性的垂直约束，同时允许汽缸在轴向自由伸长，以及在横向灵活伸长。由位于汽轮机汽缸底部的挠性杆来补充对万向节头的支撑。该设备允许轴向和垂直方向的汽缸伸长，同时保持气缸在中心线位置。盘腔热电偶监测燃机运行时对燃机透平叶片的冷却,盘腔温度的高低反应冷却程度好坏.R2压气机11抽气与R3压气机8级抽气的冷却气量的调节由水平固定在管道的温控阀来完成。通过监视盘腔温度，阀门可以任何一个打开去提供冷却气量，或是关闭减少冷却气量。DC2和DC3温度通过两个热电偶来监视，如果输入值质量为好值被选择为最高温度读数，如果输入值存在偏差会产生报警，选择最高值输出。此外，如果两个热电偶质量都为坏值，会发报警和每个流量调节阀应该被命令以10％每秒的速率去全开（0％是全开100％是全关）阀门应该保持在这个状态直到坏点在至少30秒被清除。DC4温度选择两个热电偶中的最高值，选择监视的温度决定是否高（399℃），此外，如在输入值之间存在其中一个或两个都为坏值、或是偏差会产生报警。DC5通常被称为DC4下游温度，温度由单独热电偶监视，有坏点质量报警、温度＞413℃高温报警、温度＞427℃会自动降负荷。

运行维护人员说明：在初次启动时，以及每次发动机大修后或拆卸空气冷却系统后，同样适用以下给出的温度限值。

这一密封环由冷却空气流维持在最佳工作温度下。在穿过叶片后，冷却空气引导穿过密封件，然后进入盘腔区域内。再后，冷却空气引导进入主气流中。空气流可防止热气体进入盘腔。盘腔环境温度由热电偶连续监控。冷却系统的设计允许叶片段和密封支撑环之间出现径向相对热增长，允许采用最小的径向密封间隙。

基于更高的DC-2热电偶读数，对于R2，DC-2温度要保持在427℃（800°F）。

基于更高的DC-3热电偶读数，对于R3，DC-3温度要保持在427℃（800°F）。

总之，为了保证盘腔温度得到良好的冷却，就是使DC2DC3温控阀正常良好有效的工作，可以对温控阀在机组启动前和机组运行过程中进行以下检查和一些故障处理。

3常见故障处理措施

（1）保证仪用空气压力在正常范围内，压力应大于90psi；本厂燃机所用仪用空气设置有三气源：机组仪用空压机、全厂仪用空气和压气机排气的冷却气，为了确保气源供应正常，要加强对气源供应和设备的检查确保压力在正常范围，要定期对机组仪用空气压力调节阀校验检查维护。

（2）加强监视温控阀位置是否正常，出现故障时，应立即进行判断分析，确保安全运行。为了更好监视阀门运行情况，对温控阀设置了指令和反馈偏差，当大于5时会发报警，此时需要确认阀门就地位置。下图为指令与偏差逻辑图：

表一：

图1

（3）燃机罩壳抽气管道较多，法兰泄漏经常发生温度过高可能影响定位器工作，因此对温控阀周围用保温棉进行隔离和尽量让燃机在同一工况下运行，防止变工况引起温控阀法兰热胀冷缩造出现漏气现象。对定位器和电缆周围做好保温，防止过热烧坏。

（4）定期让热工人员检查控制盘柜与卡件是否正常。

（5）在燃机有停机计划时，应对温控阀的气囊进行检查，确保不会运行中出现异常。

（6）阀门卡涩多出现在机组启动过程中，由于金属的热胀冷缩机组在启动过程中，有时由于升负荷过快导致温控阀卡涩好多机组都出现过。因此（1）在燃机启动前应先检查阀门开关情况，检查有无卡涩、实际位置与反馈是否相符，（2）根据多台机的启动经验看在启动升负荷过程，阀门开起前尽可能减少升速率，尽可能减少阀门卡涩或是完全打不开情况出现。

参考文献

[1]沙特扎瓦项目部SiemensGasTurbineSGT6-5000FApplicationOverview

[2]沙特扎瓦尔运维项目部，沙特扎瓦尔燃机运行维护手册

[3]沙特扎瓦尔运维项目部，沙特扎瓦尔燃机运行规程

作者简介

周泽，男，青岛华丰伟业电力科技工程有限公司