鄭州燃?xì)獍l(fā)電有限公司 趙剛

0　引言

鄭州燃?xì)獍l(fā)電有限公司#1機(jī)組于2007年1月4日通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行，2007年9月1日正式投入商業(yè)化運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行已超過(guò)9年。期間歷經(jīng)了10次燃燒室檢查，并于2011年7月份進(jìn)行了首次B級(jí)檢修，對(duì)燃機(jī)熱通道部件進(jìn)行了檢查與更換。

至2016年9月份，燃機(jī)當(dāng)量運(yùn)行小時(shí)數(shù)預(yù)計(jì)達(dá)到50000EOH，需對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行大修，更換燃機(jī)熱通道部件。本次大修是國(guó)內(nèi)同類型燃?xì)鈾C(jī)組的首次大修。

根據(jù)《發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修導(dǎo)則》、《中國(guó)電力投資集團(tuán)公司發(fā)電設(shè)備檢修管理制度》要求及公司2016年年度檢修計(jì)劃安排， #1機(jī)組A級(jí)檢修時(shí)間為2016年9月22日～11月29日，總工期為69天。實(shí)際檢修時(shí)間為2016年9月30日～12月10日，實(shí)際工期為71天。

1　大修準(zhǔn)備工作

1.1　大修前期的準(zhǔn)備

2015年元月份開(kāi)始與德國(guó)西門(mén)子密切溝通，西門(mén)子不間斷派專業(yè)人員與我公司溝通大修準(zhǔn)備工作。共發(fā)起30多次協(xié)調(diào)會(huì)議，涵蓋了：首次實(shí)施國(guó)內(nèi)西門(mén)子F級(jí)燃機(jī)轉(zhuǎn)子解體檢修和垂直拆卸及安裝；細(xì)化工期、項(xiàng)目確定、備品備件、工具及人員安排、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、檢修策劃書(shū)、檢修文件包的編制等專項(xiàng)會(huì)議，同時(shí)兼顧外委項(xiàng)目、技術(shù)監(jiān)督項(xiàng)目、重大非標(biāo)項(xiàng)目，停機(jī)前進(jìn)行修前性能試驗(yàn)。

1.2　修前設(shè)備存在的主要問(wèn)題

最高負(fù)荷時(shí)氮氧化物排放值約50毫克/立方米，高于國(guó)標(biāo)要求的50毫克/立方米的標(biāo)準(zhǔn)。

燃機(jī)24支燃燒器固定支架存在固定不牢固振動(dòng)情況，導(dǎo)致點(diǎn)火電極和陶瓷套管多次運(yùn)行中斷裂。

#1燃機(jī)#1軸瓦內(nèi)油擋自機(jī)組2007年投運(yùn)時(shí)，就存在運(yùn)行中漏油結(jié)焦情況，內(nèi)油擋結(jié)焦后造成油擋下部疏油孔干結(jié)堵死，往復(fù)惡性循環(huán)，最終使轉(zhuǎn)子與油擋內(nèi)部形成焦塊碰磨，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子運(yùn)行中振動(dòng)較大，機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)瓦振值達(dá)到了10mm/s，接近機(jī)組跳閘規(guī)定值，嚴(yán)重影響機(jī)組安全運(yùn)行。

#1軸瓦在燃機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)（瓦振）較大。

1.3　大修項(xiàng)目的制定

大修項(xiàng)目的制定以西門(mén)子為主，我公司燃機(jī)專業(yè)根據(jù)設(shè)備維護(hù)狀態(tài)進(jìn)行增益。

一是根據(jù)西門(mén)子提供的燃機(jī)檢修項(xiàng)目來(lái)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。

二是結(jié)合燃機(jī)重大技改項(xiàng)目、非標(biāo)項(xiàng)目制定詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃。

三是根據(jù)修前診斷結(jié)果檢修中需要消除的設(shè)備存在的缺陷、隱患來(lái)增減項(xiàng)目。

為徹底消除設(shè)備隱患，提升機(jī)組性能，通過(guò)修前診斷深入分析機(jī)組設(shè)備狀況，確定檢修標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目94個(gè)、非標(biāo)項(xiàng)目32個(gè)、技改項(xiàng)目16個(gè)、技術(shù)監(jiān)督項(xiàng)目21個(gè)、其它項(xiàng)目22項(xiàng)。

重大技改項(xiàng)目有：新型CAR燃燒室改造、壓氣機(jī)涂層改造、燃燒動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整改造ASMC、燃燒器低NOx排放改造、壓氣機(jī)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉升級(jí)等16項(xiàng)改造項(xiàng)目，實(shí)施后大幅提升了機(jī)組性能，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平顯著提升。

大修項(xiàng)目分類、細(xì)化。大修項(xiàng)目一般分為標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、非標(biāo)項(xiàng)目、重大非標(biāo)項(xiàng)目、技術(shù)改造項(xiàng)目、技術(shù)監(jiān)督項(xiàng)目等，將大修所有工作列入項(xiàng)目計(jì)劃不能出現(xiàn)漏項(xiàng)，而且項(xiàng)目計(jì)劃必須完整，包括項(xiàng)目名稱、數(shù)量、工時(shí)、需要的備件數(shù)量、是否三級(jí)驗(yàn)收、負(fù)責(zé)人等都要列入計(jì)劃，使各級(jí)檢修人員一目了然。

1.4　根據(jù)項(xiàng)目確定需要的備件

大修備件分為西門(mén)子LTP合同范圍內(nèi)備件和我公司自行購(gòu)買兩大類。檢修項(xiàng)目確定后，西門(mén)子長(zhǎng)維合同內(nèi)部分由西門(mén)子準(zhǔn)備，合同外的根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)的具體檢修設(shè)備狀況，我公司確定需要的備品提前3個(gè)月以上時(shí)間采購(gòu)，以免因?yàn)閭浼截浹舆t而耽誤工期。

1.5　質(zhì)量監(jiān)督計(jì)劃

根據(jù)制定的檢修項(xiàng)目確定如何保證保質(zhì)保量完成的監(jiān)督計(jì)劃。通過(guò)招標(biāo)確立監(jiān)理隊(duì)伍，將檢修質(zhì)量管理、技術(shù)監(jiān)督、25項(xiàng)重點(diǎn)要求融入整個(gè)檢修過(guò)程。

1.6　確立工程進(jìn)度

燃機(jī)大修工期進(jìn)度以西門(mén)子的編制為主，由西門(mén)子給出具體的檢修項(xiàng)目工期、進(jìn)度，鍋爐、汽輪機(jī)、電氣、熱工專業(yè)根據(jù)燃機(jī)的檢修工期進(jìn)度進(jìn)行安排，避免與燃機(jī)起吊項(xiàng)目沖突，引起行車使用問(wèn)題。根據(jù)燃機(jī)檢修主網(wǎng)絡(luò)圖制定出其他專業(yè)進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖，在最后階段安排冷態(tài)、熱態(tài)、整套啟動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間。

1.7　組織編寫(xiě)檢修策劃書(shū)、文件包

首先編制燃機(jī)檢修總體策劃書(shū)將專業(yè)策劃章節(jié)細(xì)化，將概述、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、非標(biāo)項(xiàng)目、重大非標(biāo)項(xiàng)目、技改項(xiàng)目、轉(zhuǎn)子解體、葉片檢修、冷熱態(tài)調(diào)整、整體啟動(dòng)、重大試驗(yàn)分章節(jié)編制，責(zé)任細(xì)化到人。

1.8　人員組織安排

由于轉(zhuǎn)子解體、燃燒室檢修需要在場(chǎng)外進(jìn)行，因此做好場(chǎng)內(nèi)外技術(shù)人員的分工格外重要。西門(mén)子為了保證工期整個(gè)檢修工作分為兩班制（白班、夜班）。

2　大修過(guò)程管理

2.1　工作票的辦理

工作開(kāi)始前必須辦理工作票，做好安全技術(shù)措施方可開(kāi)工。每個(gè)公司大修開(kāi)始前都有約定成熟的開(kāi)票方式，有的采用整個(gè)專業(yè)開(kāi)一張大票，有的采用按照設(shè)備所屬系統(tǒng)開(kāi)票，我公司根據(jù)項(xiàng)目來(lái)開(kāi)票，西門(mén)子專家和本地參加檢修人員根據(jù)非標(biāo)項(xiàng)目、重大非標(biāo)、技改項(xiàng)目單獨(dú)開(kāi)具工作票，試運(yùn)工作票分系統(tǒng)開(kāi)具、冷熱態(tài)調(diào)試單獨(dú)一張、燃機(jī)燃燒調(diào)整和性能試驗(yàn)單獨(dú)開(kāi)具。

2.2　重點(diǎn)檢修項(xiàng)目

2.2.1　此次大修進(jìn)行的主要檢修工作內(nèi)容

對(duì)燃機(jī)轉(zhuǎn)子解體檢修，第一至第15級(jí)壓氣機(jī)動(dòng)、靜葉片進(jìn)行噴涂新的涂層，并對(duì)壓氣機(jī)第六級(jí)動(dòng)葉片全部進(jìn)行更換新件；

燃機(jī)透平第一、第二、第三級(jí)、第四級(jí)動(dòng)葉更換，第一、第二、第三級(jí)靜葉更換工作；

燃燒室全部進(jìn)行新型陶瓷隔熱瓦更換工作，是隔熱瓦加厚，并在隔熱瓦的卡箍處增加冷卻風(fēng)孔，使陶瓷隔熱瓦的卡箍冷卻更加良好，以適應(yīng)第二個(gè)大修期內(nèi)燃燒室小修周期8300EOH的要求(第一個(gè)大修期燃燒室小修周期4000EOH)。

2.2.2　對(duì)燃機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造工作

一是燃燒系統(tǒng)改造及燃機(jī)24支燃燒器固定支架加固更換。通過(guò)加固點(diǎn)火電極和陶瓷套管，配備新型燃燒器支架，優(yōu)化支撐方式。另外，還對(duì)燃燒室區(qū)域內(nèi)外缸進(jìn)行機(jī)加工，增加并改善冷卻氣體通道，對(duì)燃燒室內(nèi)缸減小冷卻孔直徑，使用于燃燒室的冷卻氣流量較小，從而增加參與燃燒的空氣量相對(duì)增加，重新分布冷卻氣流，對(duì)燃燒室輪緣和法蘭改造。

二是壓氣機(jī)隔板封槽道及靜葉持環(huán)改造。

通過(guò)對(duì)壓氣機(jī)部分隔板風(fēng)槽和靜葉持環(huán)根部固定環(huán)進(jìn)行改造，減少其振動(dòng)，延長(zhǎng)壓氣機(jī)各部件的壽命，使壓氣機(jī)1-5級(jí)封隔板槽裝配間隙減小，減小壓氣機(jī)10-15級(jí)隔板封槽裝配間隙；加固壓氣機(jī)7-9級(jí)靜葉持環(huán)根部固定環(huán)等措施，減小壓氣機(jī)的封嚴(yán)隔板槽的裝配間隙，從而防止振動(dòng)；降低壓氣機(jī)靜葉持環(huán)在運(yùn)行中的的軸向壓力，延長(zhǎng)壓氣機(jī)設(shè)備的使用壽命。

三是對(duì)壓機(jī)機(jī)IGV調(diào)節(jié)部件改造。

通過(guò)更換新型的壓氣機(jī)進(jìn)氣導(dǎo)葉（IGV）調(diào)節(jié)加強(qiáng)導(dǎo)軌和推力軸承，并增加一套熱控IGV傳感器測(cè)量裝置，使壓機(jī)機(jī)IGV信號(hào)來(lái)源取樣變?yōu)槿《壿嫞岣逫GV控制的準(zhǔn)確性和可靠性，使得壓氣機(jī)IGV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)各部套進(jìn)行優(yōu)化，使壓氣機(jī)進(jìn)氣導(dǎo)葉在運(yùn)行中能夠精確調(diào)整，增加設(shè)備部件使用壽命，防止壓氣機(jī)安全事件的發(fā)生。

另外，新型的IGV調(diào)節(jié)裝置從結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了加強(qiáng)，從材料方面使用了最新的研究材料，因而在耐磨、強(qiáng)度上都得到了很大改善，保證了壓氣機(jī)長(zhǎng)久可靠并安全的運(yùn)行。

四是壓機(jī)機(jī)端支持軸承改造。

通過(guò)對(duì)軸承烏金面的厚度減薄，和增加下瓦鎢金面的寬度，使新的軸承下瓦軸向?qū)挾缺仍瓉?lái)的增加了20mm，并且對(duì)軸承內(nèi)殼上半部分也進(jìn)行改進(jìn)，增加了油楔槽，使?jié)櫥托纬梢粋€(gè)冷卻通道進(jìn)行一定程度的冷卻，降低了壓氣機(jī)支持軸承回油溫度，機(jī)組啟動(dòng)后驗(yàn)證，該軸瓦回油溫度降低約10℃。

燃機(jī)動(dòng)平衡工作先后共進(jìn)行了10天6次配重工作，分別在壓氣機(jī)透平入口、壓氣機(jī)透平第10級(jí)、燃機(jī)透平第4級(jí)透平動(dòng)葉后以及壓氣機(jī)短軸處進(jìn)行了配重工作。此次配重重量較多，但最終配重后，壓氣機(jī)軸承的軸振值在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)最大仍達(dá)130μm，計(jì)劃繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)平衡配重工作。

3　檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的主要問(wèn)題及解決方法

大修中對(duì)壓氣機(jī)和透平側(cè)全部動(dòng)、靜葉根部均進(jìn)行了磁粉和著色探傷檢查，透平側(cè)未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，壓氣機(jī)測(cè)發(fā)現(xiàn)第四級(jí)、第六級(jí)葉根槽部位有較小的裂紋存在，西門(mén)子通過(guò)對(duì)葉根槽裂紋進(jìn)行打磨，消除了缺陷。

對(duì)#1軸瓦進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)下面2塊軸瓦磨損嚴(yán)重，需要更換新的瓦塊，由于我公司正好儲(chǔ)備有軸瓦備件，直接進(jìn)行了更換工作。經(jīng)濟(jì)組啟動(dòng)后，軸瓦運(yùn)行效果良好。

此次大修中，燃機(jī)透平側(cè)由于多個(gè)部件因運(yùn)行中振動(dòng)磨損嚴(yán)重，無(wú)法通過(guò)檢修進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)與西門(mén)子簽訂變更訂單更換了新的部件。

#1燃機(jī)HUB輪轂”L”環(huán)更換：發(fā)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室輪轂配合的“L”型環(huán)出現(xiàn)振動(dòng)磨損損壞，無(wú)法繼續(xù)使用，購(gòu)買新的燃燒室輪轂“L”型環(huán)進(jìn)行替換，確保了輪轂根部密封嚴(yán)。

#1燃機(jī)透平阻環(huán)磨損更換：在#1燃機(jī)A修對(duì)轉(zhuǎn)子解體過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)透平端第四級(jí)和壓氣機(jī)端第八級(jí)、第十級(jí)共3個(gè)阻尼環(huán)和透平端第一級(jí)根部的配合部件出現(xiàn)磨損情況，配合公差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，無(wú)法繼續(xù)使用。更換了以上部位阻尼環(huán)，按照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的尺寸值進(jìn)行配套加工，確保了燃機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行安全。

#1燃機(jī)燃燒室輪轂?zāi)p補(bǔ)焊車修加工：發(fā)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室輪轂出口邊緣出現(xiàn)磨損，使與L形環(huán)配合密封損壞，如果不進(jìn)行補(bǔ)焊、車修，無(wú)法形成良好密封，造成更嚴(yán)重的損壞，使配套的密封環(huán)也損壞。將燃燒室輪轂?zāi)p部位進(jìn)行補(bǔ)焊，然后就地車修處理，達(dá)到要求的尺寸配合公差按要求，確保了燃燒室安全運(yùn)行。

損探傷發(fā)現(xiàn)8個(gè)燃機(jī)一級(jí)靜葉進(jìn)氣濾網(wǎng)出現(xiàn)有裂紋情況，無(wú)法繼續(xù)使用。全部更換確保一級(jí)靜葉進(jìn)氣的潔凈度，避免了堵塞冷卻氣孔，防止免燃機(jī)熱部件過(guò)熱情況發(fā)生。

如燃機(jī)轉(zhuǎn)子阻尼環(huán)磨損尺寸超標(biāo)更換，燃燒室輪轂“L”型環(huán)和燃燒室外殼“L”型環(huán)磨損嚴(yán)重更換，透平側(cè)第三級(jí)、第四級(jí)靜葉葉頂環(huán)因振動(dòng)磨損嚴(yán)重更換新件，還有7個(gè)壓氣機(jī)靜葉片由于與葉根固定槽磨損嚴(yán)重超標(biāo)進(jìn)行了根換工作。以上重要備件的更換，確保了第二個(gè)大修期內(nèi)燃機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4　冷熱態(tài)調(diào)試、設(shè)備試運(yùn)、整套啟動(dòng)、燃燒調(diào)整

根據(jù)檢修進(jìn)度，壓氣機(jī)靜葉等轉(zhuǎn)子下部分完成檢修后及時(shí)回裝。轉(zhuǎn)子解體檢修完成后立即運(yùn)回廠內(nèi)安裝，轉(zhuǎn)子吊裝完成后進(jìn)行外缸扣缸工作，然后開(kāi)始分系統(tǒng)調(diào)試。

每個(gè)系統(tǒng)具備試運(yùn)條件后，由發(fā)電部通知儀控、機(jī)務(wù)、電氣等專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合檢查無(wú)缺項(xiàng)后方可開(kāi)始試運(yùn)行。

分部試運(yùn)包含各個(gè)子系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、盤(pán)車系統(tǒng)、液壓油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、燃機(jī)天然氣系統(tǒng)、燃料閥系統(tǒng)、燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)、放喘放氣系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)等等，分系統(tǒng)試運(yùn)順控完畢后開(kāi)始整套啟動(dòng)試驗(yàn)。

燃機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)后開(kāi)始燃燒調(diào)整。大修后的燃機(jī)必須燃燒調(diào)整方能達(dá)到出力最佳狀態(tài)，經(jīng)過(guò)燃燒調(diào)整修后機(jī)組額定出力達(dá)到405MW，比大修前出力比高35MW，各項(xiàng)運(yùn)行安全技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)預(yù)期目標(biāo)。

5　修后性能試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)燃機(jī)、汽輪機(jī)、余熱鍋爐等重大設(shè)備大修的效果，必須進(jìn)行修后性能試驗(yàn)，修后性能試驗(yàn)是為了計(jì)算出在燃機(jī)大修后燃機(jī)、汽輪機(jī)、余熱鍋爐主設(shè)備性能、熱耗等指標(biāo)。燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)的毛出力、熱耗等性能參數(shù)，修正到保證條件；燃機(jī)單循環(huán)方式下計(jì)算機(jī)組聯(lián)合循環(huán)的熱力性能。

儀控專業(yè)主要負(fù)責(zé)加裝試驗(yàn)所需表計(jì)，DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集、SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集，保證天然氣壓力天然氣溫度、天然氣流量、高壓給水流量、汽包水位、主汽溫度、主汽流量等主要儀表準(zhǔn)確可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]《西門(mén)子V94.3A型燃機(jī)安裝調(diào)試手冊(cè)》

[2]《西門(mén)子燃機(jī)維護(hù)手冊(cè)》