摘要：在电力工业建设过程中，燃气轮机电厂的检修为重要组成部份。现简要介绍燃气轮机电厂的检修特点与检修周期的确定。结合燃机日常维护的方法和经验，如何采取措施降低热通道与燃烧部件的损耗。文章简要阐述检修模式。
关键词：燃气轮机；燃烧部件；热通道；检修周期；检修模式；备品备件
随着国家经济的高速发展以及对环境问题的重视，国家提倡使用清洁能源，调整能源结构，燃气轮机电站或电厂的建设速度也不断加快，燃气轮机电站因具有占地面积少，建设周期短，清洁环保，投资少，启动快捷灵活，备用与调峰效果好而备受关注。2015 年 6 月至9月期间全国有6台 F 级燃气轮机相继建设完成并投入运行。这些燃气轮机的相继投产和营运对改善我国的能源结构都具有深远的意义。这就要求在技术和管理上都需要不断地探索和总结，才能提高燃气轮机的技术和管理水平。然而在燃气轮机的设计和制造技术方面还很薄弱，大型燃机电站的燃气轮机主要依靠国外进口，特别是对燃机核心部位维修时的备品备件方面。
因此做好燃气轮机的检修策略，对燃机电站的安全经济运行有着深远的意义。
1 大型燃机的检修特点
燃气轮机的检修分为小修（燃烧室检修）、中修（热通道部件设备检修）和大修（燃气轮机检修）。当前国内无论 E 级还是 F 级燃机多数为进口设备，检修周期和计划都根据燃机制造商在技术合同文件中所规定的条件来确定的，即等效运行小时数（EOH）或启停次数。燃机的检修多采用燃烧部件、热通道部件的轮换的方法，将更换下的部件反制造厂维修检查，进行部件的寿命评估，在进行修复后运至电站，因此电站在检修时必须准备好足够整套的更换备品和备件。
2 燃气轮机机修周期与计划的确定
每个燃气轮机的检修周期计算方法不同，但基本上是以运行小时数或启停次数来确定燃气轮机的检修方式，运行小时数与启停次数两者之间先达到即停机检修。机组运行达到等效运行时间后停机检修，启停次数达到规定次数后即达到检修周期。
3 燃气轮机的检修维护
3.1 日常维护与检查
①根据电厂的燃机运行维护运行手册，结合电厂自身的运行方式和设备状况，针对主要的主辅设备，制定检查和维护计划来进行维护。
自 2005 年至今的部分在运燃机机组已经或已到大修周期，机组的运行应减少机组非电网调度原因而产生的故障跳机或减负荷。实验证明发现，80%以上符合跳机对燃机热通道部件疲劳寿命的影响相当于正常状态下的 8 倍。机组频繁的启停对主辅设备的影响也会增加，例如 9FA 机组燃气系统的清吹阀、速比阀在频繁的启停状况下容易造成阀门的密封面的磨损，致使阀门出现内漏现象，形成阀门故障影响机组启动。类似这样的设备是有使用周期的，因此制定有效的检查计划，定期做好阀门与管压力试验，同时进行阀门的开闭时间的试验，以确保设备的完好和可靠。
②燃机进气系统的定期检查。
燃机进气系统主要的部件就是压气机进气滤芯，燃机对进气中所含污染物和颗粒度的大小是由严格的要求进气滤芯过滤的效果差将造成进气空气中的较多灰尘和污染物，将对燃机压气机的可转导叶（IGV），压气机的 R0 与 S0 级叶片、推力轴承、热通道部件、燃机压气机转子等部件的运行带来较大的影响，定期检查压气机进气滤芯，分析进气的清洁度和检测环境的优劣是很重要的。同时也要监测滤芯的运行状况、滤芯压差的变化和小时数，确定更换压气机进气滤芯的最佳时机。
③燃机的定期孔探检查。
燃机的定期检查的主要手段是定期孔探检查。根据燃机的性能状况，定期对燃机的燃烧部件、热通道部件和压气机动静部分进行内部窥视直接检查，孔探检查可以直观的检查燃烧部件、热通道部件的受损程度和运行状况，压气机动静叶之间的间隙是否在规定的范围内，应用孔探测检查手段可以按计划停机并预先计划零件更换要求，达到降低燃机维修成本和提高利用率和可靠性的目的。某燃机电厂在 2009 年 8 月间根据机组维护的要求，利用机组停运的机会对 #2 机组进行孔探检查，发现压气机 S1 级一张静叶产生裂纹，机组及时进行检修更换叶片，同时对燃机的各个部件进行解体检修，避免事故的发生，提高了机组的安全可靠性。
3.2 检修与维护
3.2.1 各类检修模式的结合
燃机电厂的检修模式依然是传统的检修模式，依照运行维护手册的要求定期进行机组的各个类别的检修。大型的燃气轮机主要是依靠进口或是捆绑国内汽轮机制造厂家引进的方式，由于技术垄断，各个燃机电厂的检修技术还处于初步阶段，检修工作很大程度上还是依托制造商，如 GE 公司的检修服务队伍，东方电气公司和上海电气。由于检修与维护的成本过高，已经超出电厂的支出预算，严重影响到电厂的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆十几年间各大燃机电厂都在研发延长检修时间的相关技术，探索延长检修时间间隔的措施和检修方式，同时引入状态检修和精密点检的模式，通过对机组的运行状况的实时监控和分析，设备出现故障和异常做到及时发现及时处理解决，减少因突发事故导致的机组不安全因素，延长机组的使用寿命并降低检修成本。浙江华电半山燃机发电有限公司经过 4 到 5 次 9F 燃机的燃烧部件小修已经完全可以自主进行小修并积累了检修经验；张家港华兴燃机发电有限公司通过与哈重装集团合作在燃机的燃烧部件与热通道检修方面积累和掌握了检修的工艺和方法。北京国际电气工程公司燃机公司已经参与了北京太阳宫热电、深圳钰湖电力、京桥热电等诸多燃机电厂的检修和紧急抢修工作，特别是 2015 年第一次自主完成京桥热电 #2 西门子燃机小修。2014 年期间，华电江苏戚墅堰发电有限公司自主完成 9FA 燃机燃烧部件小修和压气机开缸的检修工作。目前来自独立第三方燃气轮机服务企业的挑战已经引起了目前把持国内燃气轮机服务市场的主机制造商们的警觉，2014年 3 月成立华瑞（江苏）燃机服务有限公司于当年 6 月承接江苏华电仪征热电有限公司 #3 燃机（西门子 E 级）本体小修，机组整体启动一次成功，标志着华瑞成功亮相国内燃机服务市场。随着时间的推移，第一批燃气轮机的长期设备维修协议将会逐渐到期；而新市场的不断开拓，也给燃机检修服务提供了更多的市场空间。尽管在之前的“市场换技术”中并没有达到预期目标，但是国内一些燃机电厂和制造企业也累积了一定的技术。
3.2.2 燃机备品备件的配置
大多数燃机电厂采用合约模式，备品备件由制造商提供，在这种模式下造成检修维护费用较高。随着国内各种大型燃气轮机数量的增加，同一集团或同一区域内的同类型燃机也相应增加，同类型的各个燃机电厂可以作为整体与制造商签订长期供货和服务合约，增加主动权，从制造商以优惠的价格选购备品备件、进行部件维修和选择检修技术指导人员进场服务。既保证备品备件的供应、设备的维修，又减低检修成本。另外，同一区域内机型相同的燃机在检修的周期上可以错开，在备品备件的使用上可以互通有无，实现燃机备品备件之间的调配，减少备品备件的存量。
上海通华燃气轮机服务有限公司隶属于中国五大发电集团之一的中国华电集团公司，专门为燃气轮机电厂提供燃机设备及备件采购、燃机备件修理、燃机备件联合储备管理与调配等服务。自2013 年以来，公司与美国 GE 公司、日本三菱重工、德国西门子公司签订了多个长期服务协议，公司从帮助业主进行燃机备品配件长期采购协议谈判入手，帮助业主争取更有利的合同条款和更有优势的价格。在合同执行过程中，充分发挥通华在业主与制造商间的桥梁作用，协调和帮助业主解决燃机燃烧部件、热通道部件以及燃机相关设备的相应问题。通过完善的商务管理和物流管理，保证供货的及时性。通华公司在协作网燃机电厂范围内建设虚拟仓库制度，积极协调各成员单位，盘活各厂的燃机备件库存，急各厂所急，进行紧急调配，解决通华成员单位的生产备件紧缺困难。2013 年，通华公司共实施了 14 次调配工作，调配备件数量 113 件，调配的货物金额超过 3000 万元。多年的虚拟仓库运作工作，既帮助各成员单位解决了燃眉之急，又使通华公司积累了丰富的联储联备、备件调配的经验。
3.2.3 燃机电厂检修队伍的建设
目前大型燃机电厂的检修主要依靠国外的技术力量和国内各大汽轮机厂，在燃气轮机的检修技术领域是国内燃机技术人员不得不面临的挑战。提高和提升燃机电厂的自主检修能力迫在眉睫。
①检修队伍的建设。
燃机检修借鉴学习 GE 公司、西门子公司检修服务的成熟管理模式，建立技术管理和检修作业相互支撑的体系，要求每个员工都有准确的定位，对员工的工作态度、工作作风、工作精神、工作技能、工作目标进行严格规范，打造了一支技能好、素质高的燃机检修队伍。
②检修的优化管理。
在检修执行方面，针对国内燃机检修人才稀缺的实际情况，拓宽燃机检修人才的培养，建立了燃机检修的岗位任务、人员培训和分级检修的系统性规章制度建设和工艺标准建设。编制了相应的燃机结构原理和检修基本工艺培训课件，为检修作业人员进行了专业理论培训。同时，修编、完善、细化了作业指导书等技术规范，检修工作中，并做到联系实际、现场讲解、实物分析、模拟示范，逐渐夯实了检修力量。逐步摆脱对制造厂或国内各大汽轮机厂的检修队伍的依赖。
4 结束语
越来越多的大型燃气轮机相继投产营运，做好燃气轮机的运行管理，合理安排检修周期是各个燃机电厂急需解决的问题。本文从日常检修维护、运行管理、备品备件配置、检修队伍建设四个方面阐述了延长机组使用寿命保证机组安全可靠运行的措施。结合燃机电厂自身的运行特点提出了检修的策略，可以提高燃机电厂的经济效益。
参考文献：
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[3] 中国华电集团. 国外燃气轮机运营情况考察[J]. 燃机动态，2006，（8）：1～4
论文作者:尤建明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
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