重型燃气轮机检修模式分析

郑孝卿

(江苏华电望亭天然气发电有限公司，江苏 苏州 215155)

1 燃气轮机检修方式概述

江苏华电望亭天然气发电有限公司(以下简称望亭发电公司)#1，#2燃气轮发电机组是引进美国GE公司的MS9001FA燃气-蒸汽联合循环机组，是我国在2005年引进的第1批先进大型燃气轮机项目之一。

当时我国引进大型燃气轮机项目的目的是得到并消化先进技术，从而提高国内燃气轮机技术水平。自2005年引进第1批F级燃气轮机投产运行至今已有7年，大部分机组均已完成中修。但由于制造商的垄断等原因，至今国内对F级燃气轮机本体热通道部件的关键技术还未全部掌握，只有制造商掌握着全部技术。目前，在国内除制造商外，没有其他具备制造、修复F级燃气轮机部件能力的单位。

望亭发电公司#1，#2燃气轮机分别于2010年和2011年完成了燃气轮机开缸中修。燃气轮机检修方式与常规汽轮机检修方式有着很大差别。常规汽轮机组的大修间隔一般为4～6年，小修间隔一般为1年，无论大修或小修，都没有定期更换汽轮机本体通流部件(动、静叶)或返厂修理的规定。汽轮机整机有30年的使用寿命，汽轮机本体通流部件也有同样的使用寿命，汽缸、转子、叶片等重要部件基本无损耗。

燃气轮机的检修则截然不同，燃气轮机部件(如动叶、静叶喷嘴、燃烧室部件等)承受着极高温的工况，运行温度可达1 200 ℃以上，为保证燃气轮机机组本体设备的安全运行，制造厂对燃气轮机每个部件的修理时间间隔和运行寿命都有着严格规定。制造厂提供的检修维护导则上，在统计机组运行小时、启动次数的基础上，通过计算明确了修理和使用寿命的标准。

每个燃气轮机部件都需经历修理和更换两个过程。例如GE公司的F级燃气轮机DLN2.0燃烧系统，火焰筒能运行5个小修，一级动叶能运行2个中修等。当达到这个使用寿命标准后，部件报废，需重新采购新件补充更换。在整个使用过程中，部件不是连续运行到设备寿命失效为止，而是需要对每个部件都进行定期修理，使部件的运行寿命达到制造厂的标准，减少设备维修的成本，保证设备运行的可靠性。

燃气轮机机组的运行时间越长，检修越频繁，燃气轮机部件的返修次数越多，报废速度越快。燃气轮机的整个热通道部件经过不同的运行时间都会发生报废，具有一定消耗备件的属性。燃气轮机部件运行温度高，每级的做功能力大，在材质、加工精度上均比汽轮机要求高，燃气轮机的修理费显然要比常规汽轮机高得多。这种检修更换制度主要用于燃气轮机，而压气机由于温度低、压力低，没有这种检修更换制度，所以修理费用相对较少。

2 检修模式

目前制造商依靠自身的技术优势，基本垄断了国内F级燃气轮机市场，采购、修理、现场检修维护以及定期进行各种特殊项目检查等均需依赖制造商。电厂与制造商之间主要有以下2种检修服务模式。

2.1 长期备件服务

目前，望亭发电公司#1，#2燃气轮机是上海某燃气轮机服务公司的长期备件服务(又称MMP合约)客户，可以获得优惠价格。

MMP合约的主要内容是利用燃气轮机数量上的优势，与制造商签订备件、修理、检修及服务的一个合约，从制造商处获得优惠和固定的价格(固定每年的涨幅)，电厂可以根据需要选购备件，以及返修、机组检修和维护等服务。

电厂参照制造厂提供的检查维护导则，结合自己机组的检修计划和设备状态确定检修维护项目的方式，与以往的汽轮机检修方式相同，是较为常规的检修方式。由于只有进口制造商掌握机组设计性能，目前电厂基本委托制造商实施。

2.2 长期维修合约式服务

长期维修合约式服务(又称长协)的主要内容是电厂将燃气轮机本体、压气机及燃料模块的维修全包给制造商负责，具体范围双方可以协商约定。在双方约定的范围内，制造商负责备件的提供、检修、定期检查维护及部件返修等工作。制造商推荐的周期为一个完整的大修周期。长协具有相互绑定和排他性，这种服务具有长期全包特性，也就是电厂将燃气轮机的检修维护全部交给制造厂，制造厂负责从燃气轮机检修计划制定到机组的检修和维护实施的全过程。这种检修服务方式在国外已有多年成功运营经验，在国内也有部分电厂采用该种检修模式运行。

3 检修模式的对比分析

3.1 工作范围和价格

长协在价格和工作范围上具有一定优势。

制造商根据双方约定的设备范围和合同时间向电厂收取一定的费用。在工作范围上，长协的服务范围更广，如机组性能保证，有关安全技术通知的执行，机组非计划停运的考核以及检修、检查计划的制订等。

长协价格相对较低，主要原因是制造商根据解体燃气轮机部件的运行状况，采取状态检修，如延长部件的使用寿命、减少返修次数及项目等，这比电厂按照制造商推荐的标准检修的修理费用少。制造商的状态检修优势需经过一段时间的积累才能达到节省检修费用的目的，所以长协的服务范围虽然比MMP合约有所扩大，但价格仍低于MMP合约。长协的特点是服务合同时间越长，价格越低；服务时间越短，费用越高。考虑到费用以及燃气轮机检修部件的可控性，制造商推荐客户从中修或大修开始签订合同(中修和大修均需对燃气轮机的通流部件进行全部更换)，至少采用1个大修周期的时间。

3.2 责任分析

虽然制造商对长协机组采用了全包的检修模式，但在设备发生异常事故时，制造商却不承担全部责任。

由于重型燃气轮机发电机组刚刚在国内起步，缺乏运行检修经验，而且重型燃气轮机作为调峰机组需频繁启、停，运行工况相对恶劣，国内曾多次出现压气机叶片断裂、燃气透平叶片烧蚀、燃烧器烧穿等重大设备事故，故电厂对燃气轮机机组的安全运行十分重视，希望采用长协模式后能减少生产压力。采用长协全包检修模式后，制造商采用了状态检修，但并没有承担全部责任，其承担的责任是有一定限额的，而这个限额与昂贵的进口燃气轮机机组本体设备相比是杯水车薪。

3.3 协议时间

由于目前国内天然气量的问题以及燃气轮机在电网中调峰机组的定位，每台燃气轮机年利用小时为3 500 h，年启动次数约150次，燃气轮机大修周期至少在10年以上。如果采用长协方案，电厂与制造商的合同一签就是10年，如此长周期的服务合同将会带来一系列问题。

(1)在这段时间内，国内可能会掌握了先进的检修技术，甚至可以进行状态检修，与制造商的价格将会形成竞争。

(2)在备件和新件的制造上，今后可能会有非原厂部件的替代品出现，这使得电厂检修费用比长协的费用进一步降低。

(3)长期被制造商绑定，助长了国外大型燃气轮机企业在国内燃气轮机市场的进一步垄断，这也是制造商长协周期至少签订1个大修周期，价格较低且时间越长价格越低的原因，不利于我国重型燃气轮机的发展。

4 结束语

各个主机制造商推出的长协模式，其条款不尽相同，但在状态检修、服务年限(1个大修周期)、承担责任、排他性等主要特点上基本相同。虽然目前国内还没有能与燃气轮机制造商竞争的厂家，但随着国内燃气轮机事业的发展，我国也会有具有自主知识产权的重型燃气轮机发电机组，并且具备自主检修能力。

参考文献：

[1]中国华电集团公司.大型燃气-蒸汽联合循环发电技术丛书：综合分册[M].北京：中国电力出版社，2009.