创新观察 大型燃气轮机检修策略分析 阎学深 （哈尔滨电气股份有限公司，150000） 摘 要：目前，大型燃气发电厂的主要设备仍是以进口重型燃气轮机为主，无论是检修，还是更换燃气轮机的部件，维护成本都极高。因此，如何对重型燃气轮机进行检修，降低维护成本，提高燃机综合经济性对与依靠重型燃气轮机运行的发电厂至关重要，是发电厂和设备厂商亟待解决的问题。 关键词：重型燃气轮机；检修；维护 引言：目前，以重型燃气轮机为主的发电厂在中国能源结构中占能源工业总量的七成以上，鉴于煤炭对环境产生大量碳排放，十分影响中国对于快速发展和环境问题的战略把控。因此，国家大力倡导于清洁能源的发展和新能源的适应。燃气轮机发电厂有着诸多优点，如电能产出更加高效节能。然而，目前我国燃气轮机的发展和生产技术与发达国家相比还是有着不小的差距，特别是维修备件。因此，做好重型燃气轮机维护策略的深入研究，对安全经济运行起着重要的作用。 一、当前重型燃气轮机的检修问题 作为环境文明战略发展理念的一部分，许多国内的电力公司使用燃气轮机进行能源生产。由于重型燃气轮机与普通燃气轮机的区别较大，因此，重型燃气轮机的维护方式和内容变得非常复杂。一般来说，重型的燃气轮机的运行和检查维护过程可分为三个阶段：小型维护的燃烧室即小修、中型维修的热通道部件即中修和大型维修的电厂燃机转子等大型部件的整体维护即大修。但在重型燃气轮机的生产和维护等方面与国外仍存在一段距离。因此，维护周期和相关计划检修的内容现在应以相关设备部件制造商对重型燃气轮机更换部件的维护为基础，并应根据其启动和关闭时间以及出口导向来确定，结合技术协议的定义正确进行相应维护。此外，维修主要是通过更换热通道部件来进行，例如将更换的部件退回厂家进行清洗、检查、测评和维修，然后再返厂使用，整个过程极其复杂，周期漫长，维修效率较低。 二、故障解决和检修策略 目前，中国大多数燃气发电机组主要分为联合循环燃气轮机与燃气内燃机，燃气轮机的维护均严格按照燃气轮机制造商给出的技术文件和相关规范进行，因此维护成本非常昂贵。寻找合适的维护系统模式，延长燃气轮机部件的使用时长，降低维护成本是非常重要的。 （一）增加日常检查的力度，保证维护的有效性 为了保证电厂相应设备的功能，及时发现和解决问题，应制定燃气轮机维护和运行的定期核查制度，以确保按照理想的方向正常运行。尽可能根据实际特点和误差特点，制定相应的问题解决方案，确定固定装置的检修时间。电力公司应增加燃气轮机的维护和运行巡检，从而取代了以前的年检。如此一来，设备问题一经发现，就能立即投入修理，最大化的保证了设备的安全性。 例如，在日常的应当制定控制和维护计划，根据厂家检修说明书和实际情况进行定期检修检查，丰富检修计划以及内容，确定机组检修内容，减少因非电网调度而引起的故障或负载损失。定期替换更换燃气轮机进气滤网，对污染物浓度和颗粒大小制定严格的规定。过滤网是调节进气中颗粒物直径和浓度的关键设备。过滤设备不符合要求，进气管中会含有大量粉尘和其他杂质，对燃气轮机气机叶片、驱动段、热启动盘管、转子等的安全有重大影响。通找对进气的空气纯度的测试，可以分析出压缩机进气滤网的最佳更换时机。检查燃气轮机各部件的使用情况，确定装置的清洗日程，避免严重结垢，降低燃气轮机效率和使用寿命，可以有效缩短维修周期。 （二）分析运行方面的问题，清楚影响因素 热通道部件的使用年限取决于燃气轮机的维护周期。为了保持质量，最好每天对系统进行检查，监控运行参数的起伏，准确地制定维护计划。以相同工作时间的EOH或启动时间和次数确定检修间隔，对影响启动时间的因素进行分析。优化工作环境，及时注意是否存在问题，消除可能出现的错误。必须生成整个运行数据，比较和分析参数的浮动，以延长机组的寿命和持续时间。 例如，在燃气轮机的运行期间，应根据标准启停曲线运行启动和停止装置，以避免过载应用。快速负荷调整增加了装置的等效工作时间，还增加了风险部位的应力值，加剧了叶片热疲劳损毁，缩短了校正周期。在操作过程中，应尽可能把控住负荷波动的速度和振幅。尽量断绝跳闸和满载，尤其是甩全负荷时。燃气—396— 轮机在全负荷状态下跳闸停机后，当量起动次数增加9倍左右，如果甩全负荷1次，则当量大概为正常停机后起动的6倍左右。尽量延长机组的工作时间，减少正常启动和制动时间，以减少在超高温和超频率下改变热应力对高温元件形成的损坏，增加高温元件的耐久度，降低电厂的成本。 （三）更新对检修方面的维护措施，并添加备件优化措施 目前，我国的重型燃气轮机的维护方式仍然是传统的维护制度，设备依靠的大、中、小三级保养。由于我国的重型燃气轮机发展和生产水平还处于初级阶段，因此燃气轮机的维修必须衣服于制造商。多数燃气轮机的都是被合同牵制，由制造商掌握主动权决定了，作为业主却并没有电厂运行和维护的主动权。在这种模式下，装置的维护成本就非常昂贵。如果能将传统检修模式与状态检修模式进行合并，同时加入备件优化，相互结合，可以有效降低维修成本。 例如，鉴于中国对燃气发电厂的大量投资和燃气轮机数量的不断增加，同一集团或地区类似型号的燃气轮机可以与同一集团或地区的生产商长期合作运营，因为燃气轮机的数量相对较多，因此燃气轮机的数量相对较多。业主可以向燃气轮机制造商要求长期供应零配件及维修服务或联储联备，以更优惠的备件、维修判断和维护，不仅安装价格相对较低，还保证了备件的供应，设备维护保养费用的优势非常明显。同时，加入对设备运行方式的诊断和分析，可以及时修复故障，避免突发事件的干扰，降低损失造成的单位成本，显著延长设备的使用寿命，减小维护成本。 （四）增加重型燃气轮机检修人员的培养 中国电厂的重型燃气轮机大多主要从国外进口，而电厂的重型燃气轮机操作人员和维护技术人员大多却是当地工程师。所以，技术人员对引进单位的设备进行的试验相对较少，缺乏关于重型燃气轮机的维修、检验设备技术能力和相关知识，导致日常维修，设备损失时不能及时处理，予以维修。在一定隐患积累到达一定数量时，便需要对燃气轮机进行大中型维修，这不仅徒增了设备的损耗，而且增加了设备的维修次数，对设备运行的使用寿命造成了负面的影响。目前，燃气轮机的维护主要依靠外部技术力量，因此，燃气轮机如何真正应对外部的技术封锁，打破技术封锁，是当前重型燃气轮机工作者们的一个不小的挑战。 例如，电厂可以集中精力培养具备相应技能潜力的工作者，搜集掌握技术维修诀窍，派遣技术人员对国外跟踪、调查超车公司的转化。同时，电厂应当对相关的大型燃气轮机维修技术进行适当的调查，为技术人员提供维修设施和技术，培养懂维修技术的生产人员，为设备提供良好的长期可靠的的正常安全保障。如此，当设备稍有故障，便能自行进行维修，无需过度依赖制造商或维修公司，帮助节省设备的维修费用。 结论： 通过分析表明，燃气轮机的性能具有一定的优越性。通过降低设备再调试频率，提升维修人员培训，定期检查，合理操作重型燃气轮机，提高燃气质量水轮机的研究，可以为燃气轮机的维护和电力事业的运行提供适当的参考和对策。燃气轮机的管理及其维修周期的组织是燃气发电厂迫切需要解决的问题，本文提出了关于延长机组使用寿命、优化热通道备件配置和降低三个维护操作和维护方面的高维护成本的维护策略。各燃气电厂，装备制造厂可以根据这些方面制定适合电厂的维修策略，结合自身的运行特点，提高我国燃气发电厂的经济效益。 参考文献： [1]王学勤.发电厂燃气轮机的检修及运行策略[J].建筑工程技术与设计,2020,(26):2202.doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2020.26.2144. [2]程小强,李永伟.发电厂燃气轮机的检修及运行策略[J].化工设计通讯,2018,44(8):97.doi:10.3969/j.issn.1003-90.2018.08.087. [3]陈韬.发电厂燃气轮机的检修及运行策略[J].写真地理,2020,(18):166.
