（北京国际电气工程有限责任公司北京100041）
摘要：为促进燃机发电公司燃气轮机检修的标准化、精细化管理，提高自主化检修质量、降低运维费用，本文着重介绍国际电气公司承揽GEPG9351型燃气轮机燃烧系统检查（CI）维修工艺。
关键词：燃气轮机；自主化检修；燃烧系统检查
通用电气公司的9FA燃气轮机是上世纪90年代研发成功并投入市场的，从2003年开始，F级燃机首批次引进到国内市场，目前在国内有超过40台的9F系列型号燃机，单台机组投入商业运行时间超过十余年。
国内燃机的维护检修由于核心技术受制于人、长期服务协议的约束，通用电气公司的9FA型号燃机在国内的检修工作长期由GE的服务团队来完成，国内的检修公司很少能参与到F级燃机的检修项目中，垄断的结果造成燃气发电企业维护费用居高不下，面对巨大的运维成本，整合燃机检修维护资源，实现国产化、自主化的维修服务非常重要。
本文介绍国际电气公司自主完成的通用电气公司生产的9F燃机燃烧系统检查维修工艺。
一、燃烧室结构介绍：
燃机本体的燃烧室位于压气机与透平之间，整个腔室依托在压气机排气缸上，里侧连着透平一级喷嘴，外部用螺栓固定在压气机排气缸上，装配的部件全部由先进镍合金材料加工制造。燃烧室的部件主要由18个燃料喷嘴和燃烧端盖组件、燃料喷嘴外缸、18个过渡段、18个导流衬套、18个火焰筒、联焰管和后缸等组件构成。其中2号和3号配有高能火花塞式点火器，15-18号装有4个火焰探测器，每个喷嘴外套上装有一个CDM压力探头，用来在线检测燃烧的脉动，探头安装孔可以作为孔探检查的进口，通过它进入到火焰筒内进行检查。
二、燃烧室检修工艺：
1、燃烧室检修内容：
●检修范围及内容包括：
●对燃烧室部件进行检查并鉴定
●检查燃烧腔室内有无碎片和外来物
●检查过渡段、火焰筒、导流套、联焰管焊缝有无裂纹与磨损
●检查燃料喷嘴端盖的堵塞情况、端部孔的磨损情况及端部的固定情况
●检查燃料喷嘴组件上所有管路有无堵塞、磨损、烧毁等情况
●检查火花塞、点火器
●检查第一级透平喷嘴、压气机进口叶片与末端叶片、排气扩散段等
●更换所有的过渡段、火焰筒、燃料喷嘴端盖等
●更换所有易损耗件、易磨损的零件，如密封件、锁片、螺母、螺钉和垫料等
2、修前准备：
●检修的工作票已得到批准，检修前检查各项安全措施是否确已执行。内容包括开始检查前，确认燃机处于停运状态，燃机盘车停运。
●确认各油泵和电机电源断电并挂牌。
●确认天然气系统已完全隔离，并进行氮气置换至合格。
●确认CO2灭火保护系统已完全隔离。
●检修场地已布置完成，文明检修所需的宣传牌等已放置在指定位置。
●检修所需的起重设备（包括起吊绳索、卡环等）应经检验合格，并处于正常的工作状态
●必要的材料、备品备件准备齐全，准备的一般工具和专用工具齐全
●拆除透平缸上部人孔门螺栓，拆除人孔门，进入燃烧室压气机排气缸内部，封堵下半缸内左下和后下方抽气管口（共四个），封堵正下方排污管口（共1个）。
3、检修过程中的注意事项：
●选择、使用正确的润滑剂和清洗剂；
●提前拆除燃烧器上所有的火焰探测器及其接线拆除燃烧器上所有的点火器及其接线，拆除燃烧器上部空间的各种仪表接线。
●在点火器上做好相应的位置标记后，拆除燃烧器上所有的点火器及其接线。不要松开露出燃烧器法兰面之上的四个螺栓。
●在火焰探测器及其冷却水管上做好相应的位置标记后，拆除燃烧器上所有的火焰探测器冷却水管、火焰探测器及其接线，在火焰探测器安装法兰上装上盲板。
4、燃烧室检修工序：
（1）拆卸燃料喷嘴：
a.松开燃料喷嘴与天然气供气管道的连接法兰螺栓，将拆下的金属软管两端封堵好与螺栓一起存放在指定位置，禁止管线叠放。注意：用记号笔在燃烧器侧和燃料管法兰上作好定位标记，燃料管拆卸下后，为防止杂物掉入管道内，应立即在燃料管和天然气母管的开口处用木板或多层布封好，以免灰尘或外来异物进入。
b.松开燃料喷嘴与清吹空气供气管道的连接法兰螺栓，将拆下的螺栓妥善保存并报废拆下的密封垫片。
c.按燃烧器的编号分别对18个燃料喷嘴做好标记。
d.使用吊带捆扎好燃烧器，从18号燃烧器开始向左右两侧开始拆下主燃料喷嘴（端盖），妥善保存螺栓并报废拆下的密封垫片。
注意：在拆除主燃料喷嘴的过程中，应使用手动葫芦将主燃料喷嘴吊住以保持水平并防止摇晃，往外拉拽过程中，必须避免喷嘴与任何部件发生磕碰，应轻晃动燃料喷嘴，慢慢往外拉出。
e.将拆下的燃料喷嘴移至罩壳门旁，吊至指定位置，并使用准备好的木块固定，避免滚落。
f.使用同样的方法，将其余燃料喷嘴拆除，并整齐摆放到指定位置。
g.将燃料喷嘴组件放置好，将所有的燃料喷嘴组件进行解体（燃料喷嘴端盖）。
（2）拆除联焰管和火焰筒：
a.拆下联焰管的定位弹性插片，作好位置标记并妥善保存。
b.使用专用工具往外拉火焰筒时，先将与其相连的联焰管推入相邻的燃烧器内，使联焰管脱离要拆出的火焰筒。
注意：拉出火焰筒时必须仔细而小心，以防止损坏火焰筒后端的弹性密封片，对每个拉出的火焰筒做好标记。
c.从拉出火焰筒的燃烧器外缸内取出两侧的联焰管，作好标记并妥善保存。
（3）拆除导流衬套：
a.拆下导流衬套安装法兰上的4个固定小螺栓，妥善保存。
b.缓缓的拉出导流衬套，吊运出燃机罩壳放置在胶合板或胶皮上，防止磕碰损坏；
注意；拉出时注意保护后面的弹性密封片，并按其所处燃烧器的编号，对每个导流衬套作好标记。
（4）拆除燃烧室外缸：
a.解开联焰管外缸法兰，拆下燃烧器外缸法兰上的连接螺栓，妥善保存，沿轴向使外缸向前滑出，直至外缸的后端面离开压气机排气缸外壳的前端面。
b.吊开燃烧器外缸，使其后端向下放在木板或胶合板上，并根据其所在燃烧器的编号作好标记。
（5）拆除过渡段：
a.根据过渡段所处燃烧器的编号，对18个过渡段分别作好标记。
b.先拆下＃1与＃18、＃18与＃17过渡段之间的侧密封螺栓、锁片及定位块组件并对密封和定位组件作好标记。
d.向气流前方向拉动＃18过渡段，使其鱼嘴形的密封环离开第一级喷嘴，并且凸台部分离开前安装托架，从燃烧器外缸开口处取出过渡段，也可以从缸体顶部人孔中移出。
e.按上述的步骤依次拆下余下过渡段，将拆除下来的的螺栓和锁紧板收集保管好，不得重新使用。
f.将过渡段的圆端向下，放在木板或胶合板上，等到目视检查。
注意：拆除时需要测量所有的过渡段鱼嘴与一喷之间的配合间隙，鱼嘴内侧与外侧的两端与中间位置6点测量。
（6）拆解后的燃烧部件检查：
a.燃料喷嘴组件检查：目视检查分解后的燃料喷嘴、喷嘴端盖和燃料喷嘴缸体等组件。
●记录燃烧喷嘴序列号，并目视检查是否有积碳、腐蚀、磨损、烧蚀、变形、本体裂纹、焊接处裂纹。
●目视检查记录每个喷嘴有无烧坏、变形或运输方面的损坏缺陷，外管应无裂纹，检查雾化空气节流孔板有无磨损。在喷嘴回装之前，清理污垢、阻塞物等。
●记录端盖的图号、序列号，检查有无通孔堵塞、腐蚀及裂纹缺陷，清除堵塞异物，如发现有腐蚀或裂纹缺陷，根据情况进行修理或更换。
b.火焰筒检查：
记录火焰筒系列号，并目视检查本体是否有裂纹、穿、变形、涂层脱落、磨损等，测量本体进、出口的椭圆度；检查弹性密封片变形、弯曲、无弹性、断裂、或掉片等；检查联焰管套管是否有裂纹、磨损、变形、烧蚀，并测量壁厚；检查火焰筒止动片是否磨损、裂纹，测量磨损量；
c.导流套检查：
●检查记录导流套本体应无穿孔、磨损、裂纹、变形等情况，超出标准要求应进行更换或者维修。
●点火器和火焰探测器探头配合的浮动套管是否有磨损、裂纹、变形，超出标准要求应进行更换。
●对本体上的焊缝进行着色渗透检查，发现缺陷及时焊接修复。
d.过渡段检查：
●目视检查本体是否有变形、鼓包、褶皱，检查涂层是否有脱落过烧等缺陷；
●表格记录后支架、内表面及焊接处是否有裂纹；检查前支撑环本体或焊接处是否有裂纹及内、外表面的磨损情况；
●检查浮动密封、及其固定器的磨损和裂纹情况。测量记录过渡段鱼嘴出口的尺寸；
e.联焰管组件、过渡段支撑架（羊角架）的检查：
●检查联焰管应无烧穿、掉块、变形、磨损的缺陷，不合格的要更换；
●检查联焰管插片磨损、变形的缺陷，不合格的修复或者更换；
●检查支撑架应无磨损，超过规定标准应进行堆焊修理或者更换。
（7）检查压气机进口、出口、透平及排气室：
●打开进气人孔门，检查进气室清洁度；检查进气可转导叶（IGV）本体是否有缺陷、压气机叶根、叶顶与内、外缸表面是否有刮擦痕迹，检查内、外尼龙套是否有松动，测量开合角度偏差；检查0级动叶和静叶可见位置是否有缺陷，检查内缸中分面结合处是否有漏油迹象；
●进入压气机排气缸，目视检查压气机排气缸内支撑，确定其没有裂纹；目视检查EGV可见部分是否有异常情况；
●目视检查透平一级动叶，根据表格记录裂纹情况；
●进入排气室，目视检查透平3级动叶及复环是否有异常情况；排气扩散器流道表面是否有裂纹，检查隔热材料或固定件是否有松动脱落现象；
（8）孔探检查：
●通过压气机和透平部分的孔探检查孔，检查记录压气机和透平动静叶是否有异常情况，孔探检查顶轴油管是否有磨损。
（9）缸体清理及替换部件检查：
●使用抹布、砂纸、百洁布、百叶轮等消耗材料进行清理作业，过程中发现缺陷及时进行处理；
●修复或者全新的燃料喷嘴、过渡段、火焰筒等部件拆箱后摆放整齐，记录图号、序列号，对应图纸用无铅记号笔标注复装的位置号，做好回装准备。
（10）部件复装：
a.过渡段：
●回装过渡段时从#9位置开始，然后沿透平两侧安装直至顶部，最后一个过渡段安装在#18位置；先将后支架的定位销对正并插入喷嘴持环上的销孔，并将内外浮动密封片插入一喷槽内，直至过渡段后支架表面接触到一喷持环。检查并确定浮动密封安装到位，安装过渡段锁片和螺栓，分别将2个螺栓紧固到规定力矩。相邻过渡段安装好后，安装侧密封封片、压块、锁片及螺栓，将螺栓紧固到规定力矩，锁紧锁片。
●安装完一个过渡段测量出口鱼嘴与一喷之间的配合间隙，鱼嘴内侧与外侧的两端与中间位置6点测量，记录在表格。
●重复这样的步骤，直至最后一个过渡段安装到#18位置上。
b.燃烧室外缸：
●从9号燃烧室外缸开始安装，将两个定位销安装到压气机排气缸的螺栓孔中，安装密封垫片，根据拆卸前的标记将后缸起吊，与对应的螺栓孔对正，并插入定位销，安装所有螺栓并紧固力矩，拆除2只定位销，换上螺栓，依次对角紧固螺栓至规定力矩。
●安装外联焰管密封垫片，安装外联焰管，紧固到力矩。
c.安装导流套、联焰管、火焰筒：
●用木棒将导流套末端的浮动密封环撑开，将导流套滑入外缸，对正过渡段，待浮动密封环套到过渡段后，送开密封环，密封环在弹力作用下箍在过渡段外表面，继续向内推入导流套，直至外端的法兰面完全结合靠紧，紧固4个内六角螺栓至规定力矩。
●安装联焰管，用联焰管插片将联焰管隔到外侧，将火焰筒滑入导流套，对正火焰筒的止动块和导流套的支架，继续向内推直至止动块与支架接触，且火焰筒的弹性密封在过渡段中。安装2个火焰筒的压块，紧固螺栓。
●将联焰管插入火焰筒上对应的套管内，用联焰管插片固定。
d.安装点火器和火焰探测器：
●#2、#3燃烧室上安装火花塞和新的垫片，确保火花塞顶端进入导流衬套以及火焰筒组件的孔中，紧固法兰盘，检查火花塞电极能自由移动，但不要碰到火焰筒。
●安装#15、#16、#17、#18燃烧室上的火焰探测器，紧固法兰盘，恢复连接导线、冷却水管。
e.安装燃料喷嘴：
●将新的或者修复的燃料喷嘴组件的端盖悬吊起来，更换端盖与燃烧室前端燃烧筒之间的垫片，锁紧1寸的螺钉后准备回装到本体。
●从最下端的9号燃料喷嘴开始安装，安装密封垫片，将喷嘴吊起，根据标记方向调整喷嘴定位销，使其与后缸上的销孔对正，轴向移动直到定位销插入销孔，且端盖的弹性密封进入火焰筒内，用几个螺栓将外法兰压紧贴实，安装剩余螺栓，紧固至规定力矩。
f.安装管线：
在安装时所有的燃料管道都必须绝对清洁，更换新垫片，连接燃料喷嘴法兰与燃料母管之间的燃料挠性软管，安装这些挠性软管的次序是从透平底部到顶部，径向从内部到外部，拧紧连结法兰螺栓，紧固到规定的力矩。
g.安装透平缸人孔门：
检查确认所有紧固件、锁片安装到位；清理、清洁缸内部所有杂物，移除抽气管和排污管的封堵，安装垫片，安装透平缸人孔门，螺栓紧固到规定力矩。
（11）清理现场：
复装完成后，彻底清理透平间、排气室间和负荷联轴器间的各种垃圾和机组周围各种杂物和垃圾，使机组本体及其周围现场保持清洁。
三、结束语
定期对燃烧系统检查工作非常重要，操作必须认真、仔细的完成每道工序，确保燃气轮机能够安全可靠的运行。
“自己的设备还得自主管理、自主维护、自主检修心中才有底”，在目前的技术条件下，呼吁集中国内各家检修企业的技术和人才优势，共同协作，提高服务质量，努力推动整个燃气轮机维检行业向健康的自主化方向发展。
参考文献：
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