淺談燃?xì)廨啓C(jī)電廠的檢修管理

崔明旭

1 燃?xì)廨啓C(jī)概述

燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動(dòng)力機(jī)械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程是，壓氣機(jī)連續(xù)從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，成為高溫燃?xì)猓S即流入燃?xì)鉁u輪中膨脹做功，推動(dòng)渦輪葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)；加熱后的高溫燃?xì)獾淖龉δ芰︼@著提高，因而燃?xì)鉁u輪在帶動(dòng)壓氣機(jī)的同時(shí)，尚有余功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)由靜止起動(dòng)時(shí)，需用起動(dòng)機(jī)帶著旋轉(zhuǎn)，待加速到能獨(dú)立運(yùn)行后，起動(dòng)機(jī)才脫開。

2 燃?xì)廨啓C(jī)的檢修特點(diǎn)

燃?xì)廨啓C(jī)的檢修主要分為小修、中修和大修三類維修形式，就我國目前大多數(shù)發(fā)電廠使用的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備而言，基本上由GE、西門子和三菱重工廠商制造。我國大型燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平還不夠成熟，而且對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的檢修技術(shù)還存在許多薄弱環(huán)節(jié)，所以定期的檢修一般還得依靠制造過程中的技術(shù)人員來完成，所以必須嚴(yán)格規(guī)定和計(jì)算檢修計(jì)劃及周期。在大型燃?xì)廨啓C(jī)中，經(jīng)常采用通道部件輪換的方式，即更換部件必須經(jīng)過返廠——檢查——壽命評(píng)估——修復(fù)——發(fā)電廠等各種程序后才能實(shí)現(xiàn)修復(fù)，如此復(fù)雜的流程，不但嚴(yán)重浪費(fèi)了時(shí)間，還存在諸多不確定因素，而且電力企業(yè)也需備份相應(yīng)的需要隨時(shí)更換的零部件。

3 燃?xì)廨啓C(jī)檢修周期的確定

各燃?xì)廨啓C(jī)廠家在技術(shù)文件中提供的檢修周期計(jì)算方法不盡相同，基本上，燃?xì)廨啓C(jī)的檢修規(guī)模和時(shí)間間隔由等效運(yùn)行時(shí)間（EOH）或啟停次數(shù)決定。大型燃?xì)怆姀S的運(yùn)行方式包括以基本負(fù)荷為主的長期運(yùn)行方式和同時(shí)承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)的兩班制運(yùn)行方式。對(duì)于長期連續(xù)運(yùn)行的燃?xì)廨啓C(jī)，其等效運(yùn)行時(shí)間（EOH）比啟停次數(shù)先達(dá)到檢修周期；對(duì)于調(diào)峰方式下的燃?xì)廨啓C(jī)，其啟停次數(shù)在等效運(yùn)行時(shí)間前達(dá)到檢修周期。幾種運(yùn)行中的大型燃?xì)廨啓C(jī)檢修周期見表1。

表1 各種燃?xì)廨啓C(jī)的檢修周期對(duì)比

影響燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組檢修周期的因素較多，其關(guān)鍵因素是燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的運(yùn)行方式、燃燒溫度、燃料種類、運(yùn)行時(shí)間、啟停次數(shù)和空氣質(zhì)量等，對(duì)于調(diào)峰負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組，熱機(jī)械疲勞是影響機(jī)組壽命的主要因素。

4 燃?xì)廨啓C(jī)的檢修維護(hù)

4.1 日常維護(hù)和檢查

根據(jù)電廠燃機(jī)運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)，結(jié)合電廠自身運(yùn)行方式及設(shè)備狀況，針對(duì)主要的主輔設(shè)備，制定檢查及維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)。自2005年至今，部分在運(yùn)燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組已經(jīng)或已到大修周期，機(jī)組運(yùn)行應(yīng)減少非電網(wǎng)調(diào)度引起的故障跳機(jī)或減負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)表明，80%以上符合跳機(jī)對(duì)燃機(jī)熱通道部件疲勞壽命的影響相當(dāng)于正常情況下的8倍。機(jī)組頻繁的啟停也會(huì)增加對(duì)主輔設(shè)備的影響，例如：M701F4水平是我國高技術(shù)水平的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，具有效率高、排放低、供熱能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在我國得到了廣泛的應(yīng)用，但在頻繁啟停狀況下，速比閥易引起閥門密封面磨損，造成閥門內(nèi)漏，導(dǎo)致閥門故障影響機(jī)組啟動(dòng)。類似這樣的設(shè)備是有使用周期的，應(yīng)試驗(yàn)閥門的開閉時(shí)間，以確保設(shè)備的完整性及可靠性。

4.2 燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)定期檢查

燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的主要部件是壓氣機(jī)進(jìn)氣濾芯，燃機(jī)進(jìn)氣中所含污染物及顆粒大小有嚴(yán)格的要求，進(jìn)氣濾芯過濾效果差會(huì)使進(jìn)氣中的灰塵與污染物增多，它將對(duì)燃機(jī)壓氣機(jī)的可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉（IGV）、壓氣機(jī)的R0、S0級(jí)葉片、推力軸承、熱通道部件、燃機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子等部件的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，定期對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)氣濾芯進(jìn)行檢查，分析進(jìn)氣的清潔度及檢測環(huán)境的質(zhì)量十分重要。

4.3 燃機(jī)定期孔探檢查

燃機(jī)定期檢查的主要手段是定期孔探檢查。根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)的性能，定期對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒部件、熱通道部件、壓氣機(jī)動(dòng)靜態(tài)部件進(jìn)行內(nèi)窺鏡直接檢查，孔探檢查能直觀檢查燃燒部件和熱通道部件的損壞程度及運(yùn)行情況，檢查壓氣機(jī)動(dòng)靜葉間間隙是否在規(guī)定范圍內(nèi)，通過孔探測檢查，可按計(jì)劃停機(jī)，提前計(jì)劃零件更換要求，以降低燃機(jī)維修成本，從而提高其利用率及可靠性。

4.4 加強(qiáng)我國此類設(shè)備的研發(fā)

由于國產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量、使用壽命和價(jià)格上的問題，國內(nèi)大型發(fā)電廠很少使用國產(chǎn)設(shè)備。為有效減緩這種局面，促進(jìn)國內(nèi)企業(yè)發(fā)展，政府應(yīng)給予適當(dāng)?shù)恼咧С旨岸愂諆?yōu)惠，幫助此類企業(yè)加大對(duì)此類設(shè)備的研發(fā)投入，促進(jìn)國產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)設(shè)備也能達(dá)到同類設(shè)備的性價(jià)比和功能。

4.5 優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)吹掃時(shí)間

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)高盤吹掃的目的是防止燃機(jī)點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃。M701F4機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，吹掃的典型要求是保持機(jī)組轉(zhuǎn)速約700R/MIN，吹掃時(shí)間550S。若吹掃時(shí)間過長，SFC耗功會(huì)增加，從而增加廠用電，同時(shí)也可能加劇設(shè)備的金屬疲勞和熱部件的局部燒蝕等安全問題。另外，余熱鍋爐的保溫保壓能力降低，聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間延長，不利于調(diào)峰機(jī)組的快速響應(yīng)要求。