燃气轮机压气机水洗的装置和方法与流程

本发明涉及一种燃气轮机压气机水洗装置及其方法，用于对燃气轮机压气机进行水洗清洁，使得燃气轮机压气机运行在最佳工况，确保机组安全高效运行，属于燃气轮机辅机系统。

背景技术：

燃气轮机运行时，环境中空气经过过滤后，流过压气机通道，空气中携带的微小颗粒物质会吸附在压气机动、静叶片上，经过长时间的积累，压气机流道变窄，使得压气机动、静叶片气动性能发生改变。压气机积垢后，会对燃气轮机的安全运行造成很大的影响，具体表现如：压气机通道面积变小，升力系数减小，阻力系数增大，导致压气机的流量、压缩比和效率降低；喘振边界下移，使得实际运行工况更接近喘振边界，机组的安全运行裕度减少，压气机运行时更容易发生喘振；燃气轮机进气量减少，机组在升负荷过程中，燃气轮机更容易进入排气温度控制控制模式，使机组升负荷缓慢。在燃气轮机运行一段时间后，为了恢复它的性能，要求定期对同流部件进行清洗，水洗方法一般分为在线水洗和离线水洗，传统的水洗过程为：水洗水箱中的水通过水洗泵加压，由水洗喷嘴喷入压气机，水洗后的废水经过回流管理流到燃气轮机水洗排污水洗中。水洗过程中为了避免燃气轮机热应力过大，要求水洗的水温和燃气轮机轮间温度之差在一定范围内。同时为了确保机组可以恢复到最佳工况运行，要频繁进行压气机水洗，耗费大量水洗用水。综上，本发明提供了一种燃气轮机压气机水洗装置及方法，通过热交换器为水洗用水进行加热，保证水洗用水的温度和燃气轮机轮间温度的差值满足既定温度范围，通过废水过滤器对燃气轮机水洗污水进行过滤，清洁，循环利用。确保燃气轮机机组高效稳定运行的同时，降低水洗成本。

技术实现要素：

为了实现上述目地，本发明提出了一种燃气轮机水洗装置及方法，其特征在于包括以下步骤：

燃气轮机压气机水洗装置及其方法，其特征在于包括以下步骤：燃气轮机排气段和余热锅炉之间部署有热交换器，该交换器利用燃气轮机透平排气的余热为流经热交换器的压气机水洗用水加热，提高水洗的水温，缩短水洗水温和燃气轮机轮间温度的差值，提高水洗效率，有效除垢，使压气机性能能够基本恢复最佳工况，确保机组安全高效运行；位于燃气轮机水洗排污水箱下部的废水回收过滤装置将水箱中的废水进行过滤回收后，重新回到燃气轮机水洗水箱，循环利用，大量节省水洗用水，降低水洗成本。

进一步地，所述热交换器具有冗余特性，即一主一备，一个运行，一个备用，主交换器发生故障时可以切换到备用继续运行，支持手动切换以及自动切换。

进一步地，所诉燃气轮机水洗废水过滤器在工作过程中定时进行自清洗功能，在清洗过

程中，过滤器正常的过滤工作不间断。

进一步地，热交换器对流经的压气机清洗用水进行过滤和清洗，提高水洗用水的清洁度。

进一步地，热交换器具有温度传感器以及流量控制阀，对流经的压气机清洗用水的温度进行监测，燃气轮机压气机水洗就地控制盘与燃气轮机控制系统进行通讯，将水洗水温和燃气轮机轮间温度进行比较，通过就地控制盘内部的pi控制器调节所述热交换器流量控制阀的开度，控制燃气轮机水洗水温和燃气轮机轮间温度的差值在一定范围内。

进一步地，热交换器如果装有两个温度传感器，将两个温度传感器测量的高值作为燃气轮机水洗用水的温度，如果有三个温度传感器，将三个测量值的中间值或平均值作为燃气轮机水洗用水的温度。

进一步地，所述过滤器将过滤后的废水进行加压，使之回流到水洗水箱，完成循环利用。

进一步地，所述过滤器对滤芯的堵塞情况进行监测，如果滤芯堵塞超过设定阈值，发送报警信号给就地控制盘，通知维护人员进行滤芯更换。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性的技术效果：①充分利用燃气轮机排气余热来加热压气机水洗用水，通过pi控制器控制水洗水温与燃机透平轮间温度之间的差值在既定范围内，明显提升压气机水洗的除垢效率，缩短水洗时间。②本发明对压气机水洗废水进行过滤，清洁，循环利用，达到同样水洗效果的同时大幅降低水洗用水量，降低生产成本。

本发明提供了一种燃气轮机压气机水洗装置及方法，通过热交换器为水洗用水进行加热，保证水洗用水的温度和燃气轮机轮间温度的差值满足既定温度范围，通过废水过滤器对燃气轮机水洗污水进行过滤，清洁，循环利用。确保燃气轮机机组高效稳定运行的同时，降低水洗成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种燃气轮机在线水洗装置及其方法方块图；

图2是基于本发明的燃气轮机在线水洗温度调节逻辑图；

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，

本技术：
的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开具体实施例的限制。

实施例一

以某型360mw燃气轮机为应用对象，燃气轮机及整个水洗装置及其方法方块图如图1所示，附图1标记101为压气机水洗水箱，103为热交换器，104为燃气轮机水洗排污水箱，105为燃气轮机水洗污水过滤器，本实施例中，机组运行一段时间，压气机通道积垢，使得机组性能下降，通过燃气轮机水洗，清洗积垢，使得压气机性能基本恢复到最佳运行工况，压气机水洗有两种方式：离线水洗和在线水洗，本实施例实行在线水洗。

压气机水洗系统主要有水洗水箱，清洗泵，热交换器，水洗喷头，供水压力调节阀，供水阀，就地控制盘等组成，清洗泵为离心泵，容量为1.5m3/h，出口压力为1mpa，离/在线水洗供水压力为0.45mpa，每次喷水量约为0.15m³/min，要求除盐水水温与燃气轮机轮间温度差值不超过60摄氏度。

在水洗的过程中，除盐水经过清洗泵，供水阀，流经附图1所示热交换器，对压气机进行水洗，废水回流至水洗排污水箱，通过过滤器过滤、清洁、加压，最后回流到水洗水箱。

如附图2所示，是燃气轮机水洗装置换热器温度调节逻辑图，采用本发明的燃气轮机压气机水洗装置及方法，与传统压气机水洗方法相比，本发明通过闭环pi控制有效调节水洗温度和燃气轮机轮间温度在要求范围内，提高水洗除垢效率，降低燃气轮机水洗热应力，使压气机工作在最佳运行工况，同时对水洗废水进行过滤，回收，循环利用，为燃气轮机电厂节省大量水洗用水，降低生产成本，确保机组安全高效运行。

清洗效果：在清洗之后，燃机性能改善，性能的提高程度取决于压气机污染的状况，本实施例燃气轮机燃烧天然气，压气机污染情况较轻，清洗后，燃机压气机压比提升3％，燃气轮机功率提升4.3％，满足水洗要求，但与传统的水洗系统相比，在线水洗时间由45min缩短至30min，节省厂用电的同时，节省清洗用水34％，提升燃机性能的同时，降低了生产成本，效果明显。

技术特征：

技术总结
本发明提供一套燃气轮机压气机水洗的装置和方法，该装置包括位于燃气轮机排气段后方的热交换器及燃气轮机水洗排污水箱的废水过滤回收装置。压气机水洗的管道在进入压气机之前通过该热交换器，热交换器利用燃气轮机尾气的余热对燃气轮机水洗用水进行加热，提高水洗水温，控制水洗水温与轮间温度的差值在既定范围内。燃气轮机水洗排污水箱的废水回收装置将水箱中的废水进行过滤回收后重新回流到燃气轮机水洗箱，循环利用，大量节省水洗用水。本发明在降低水洗成本的同时，提高了压气机水洗效率，有效除垢，使得压气机性能能够基本恢复最佳工况，确保机组安全高效运行。

技术研发人员：陈志方
受保护的技术使用者：北京澳尔金石油技术开发有限公司
技术研发日：2016.04.22
技术公布日：2017.10.31