Очистители компрессоров ГТУ

Очистители компрессоров ГТУ — моющие составы для промывки проточной части осевого компрессора газотурбинной установки: лопаток ротора и статора, входного направляющего аппарата. Это не масла и не смазочные материалы: с маслосистемой турбины они не контактируют, а от составов для очистки масла от лаков отличаются и задачей, и местом применения. Очиститель снимает с лопаток пыль, соли, сажу и маслянистые наслоения, из-за которых падают расход воздуха и КПД компрессора, а вместе с ними мощность и экономичность ГТУ. Раствор после промывки проходит через камеру сгорания и турбину, поэтому состав должен быть чистым по щелочным металлам и не оставлять осадка.

Назначение очистителей компрессоров ГТУ

Всё, что не задержала комплексная воздухоочистительная установка (КВОУ), оседает на лопатках: мелкая пыль, пыльца, насекомые, морская соль у побережья и на платформах, сажа и выбросы соседних производств. Масляный туман из суфлёров и протечки уплотнений делают лопатки липкими, и к ним пристаёт всё остальное. Последствия загрязнения:

• Потеря мощности: падают массовый расход воздуха и степень повышения давления.
• Рост удельного расхода топлива: снижается КПД компрессора, и на ту же выработку уходит больше топлива.
• Меньше запас до помпажа: загрязнённые лопатки меняют обтекание профиля.
• Коррозия: соли и влага вызывают питтинг лопаток компрессора, а натрий и калий, попав в горячую часть, вместе с серой топлива дают высокотемпературную (сульфидную) коррозию лопаток турбины.

Промывку применяют на ГТЭС и ПГУ, в газоперекачивающих агрегатах, на морских платформах, в судовых и авиационных газотурбинных двигателях.

Виды очистителей и способов промывки

• Водные на основе ПАВ: без углеводородных растворителей, как правило биоразлагаемые; хорошо снимают соли и пыль, хуже — масляные наслоения.
• На растворителях: эмульгируемые составы растворяют масляные и углеводородные отложения; их применяют в основном на холодной прокрутке.
• Концентраты и готовые растворы: концентрат разводят деминерализованной водой в пропорции по регламенту производителя ГТУ и очистителя; готовый раствор применяют без разведения.
• Зимние составы: с антифризом на основе гликолей или спиртов — для промывки при отрицательной температуре без замерзания раствора в тракте.

Характеристики очистителей компрессоров ГТУ

• Чистота по коррозионно-активным элементам: натрий, калий, ванадий, хлориды и сера жёстко ограничены требованиями производителя ГТУ.
• Отсутствие остатка: состав не должен оставлять плёнку или золу, которая сама станет загрязнением и будет выжигаться в горячей части.
• Ингибиторы коррозии: защищают лопатки и корпуса в промежутке между промывкой и пуском.
• Совместимость с материалами: нержавеющие стали, титановые сплавы, защитные покрытия лопаток, эластомеры и лакокрасочные покрытия.
• Пенообразование: пена умеренная и легко смывается при ополаскивании.
• Температура замерзания: важна для хранения концентрата на открытых площадках и для зимней промывки.

Как выбрать очиститель для компрессора ГТУ

• Одобрение производителя ГТУ: допущенные составы указаны в руководстве по эксплуатации агрегата.
• Характер отложений: соли и пыль — водные составы; масло, сажа, углеводороды — составы на растворителях. Точнее помогает выбрать анализ смыва с лопаток.
• Способ промывки: для работы под нагрузкой применяют только составы, допущенные для on-line.
• Климат площадки: для зимней промывки нужен антифриз, одобренный производителем ГТУ.
• Стоки и безопасность: биоразлагаемость, температура вспышки составов на растворителях, условия утилизации.

Стандарты и спецификации

• Требования производителей ГТУ: GE, Siemens Energy, Solar Turbines, Rolls-Royce, Mitsubishi Power, Ansaldo Energia и другие ведут перечни одобренных очистителей и задают требования к их химическому составу.
• MIL-PRF-85704: военная спецификация США на очистители газовоздушного тракта газотурбинных двигателей; ориентир для авиационных и авиапроизводных ГТУ.
• Требования к воде: деминерализованная вода с ограничением солесодержания, натрия, калия и хлоридов — по регламенту производителя ГТУ.
• Отечественные ГТУ и приводы ГПА: составы согласуют с разработчиком двигателя.

Эксплуатация: промывка компрессора ГТУ

• Когда мыть: по снижению мощности, давления за компрессором и КПД, приведённых к стандартным условиям ISO — 15 °C, 101,3 кПа, 60 % относительной влажности.
• Порядок off-line: охлаждение до допустимой температуры, открытие дренажей, изоляция линий отбора воздуха по инструкции, подача раствора на прокрутке, выдержка, ополаскивание до чистого стока, сушка прокруткой или пуском.
• Только деминерализованная вода: водопроводная вносит соли, с которыми промывка и борется.
• Типичные ошибки: неполное ополаскивание — остаток ПАВ притягивает новую пыль; превышение концентрации; промывка недостаточно остывшей машины.
• Промывка не заменяет фильтрацию: если компрессор загрязняется быстро, проверяют КВОУ.

Вопросы и ответы

• Можно ли мыть только водой? На ходу многие регламенты это допускают: деминерализованная вода смывает растворимые соли, но не масляные отложения — для них нужен очиститель.
• Как часто нужна промывка на прокрутке? По тренду параметров компрессора и в плановые остановы; при регулярной промывке на ходу — реже.
• Можно ли промывать зимой? На прокрутке — с антифризом по регламенту производителя; на ходу — только при температуре воздуха выше порога обледенения.