进口燃气内燃机配件国产化的研究

2017-10-10王绍霞

科技与创新 2017年19期

关键词：燃机火花塞试用

王绍霞

（山西兰花大宁发电有限公司，山西晋城048100）

进口燃气内燃机配件国产化的研究

王绍霞

（山西兰花大宁发电有限公司，山西晋城048100）

山西兰花大宁发电有限公司的燃机为进口设备，其配件也均为进口设备。进口配件周期长、价格高，导致生产成本居高不下。为此，于2014年年末开始进行燃机配件的国产化研究，彻底解决进口配件周期长、价格高的问题。

燃气内燃机；配件国产化；易损件；整机试验

2007年，山西兰花大宁发电有限公司建设装机总量为35 MW的瓦斯发电厂，采用德国进口TCG2032 V16型燃气内燃机组进行发电。通过近10年的运行、维护，对进口燃气内燃机组性能、存在问题等有了一定的掌握。根据维护手册规定，此机组所需易损件、备件等，需采用规定标准或高于规定要求的进口配件；在价格、供货周期等方面严重受制于供货方，影响生产成本的控制和运行的稳定。鉴于此，公司于2014年年末，开始进行燃机备件国产化的研讨，对备件项目按照“机体外围易损件—机组本体静态易损件—机组本体动态易损件”的顺序逐步实现配件国产化。配件国产化研究主要是通过运行积累确定配件的项目，并寻找、筛选生产厂家，安排试用时间，同时对试用中存在的风险进行分析，对运行进行监控等工作。

1 机体外围易损件国产化研究

根据机组的构造和易损件的更换频率，首先确定的为机体排烟管道上的波纹管、直管、垫片和空滤、燃滤。

通过寻找、筛选确定了相关易损件的生产厂家，制定了试用方案，确定试验步骤、试验存在的风险和风险防范，并选择一台机组进行试验。要求值班员每小时对波纹管、弯管后的涡轮增压器声音、振动情况，以及弯管、直管变形、破裂和漏烟气情况进行检查并记录。通过试验得出以下结论：①通过每小时检测到试用4 020 h，中间进行5次拆卸检查，发现弯管、补偿器焊缝、表面等均正常，内衬无变形现象，试用合格；②针对弯管金属垫和涡轮增压器出口垫片等经常检修部位的垫片进行国产化试验，在4 000 h正常维护期间，未出现泄漏情况，试用合格；③通过产品试运，空滤平均使用时间约1 200 h，单位小时成本为0.41元，而进口空滤单位小时成本为2.16元，达到试用效果。国产燃滤的平均使用时间仅为1 500 h，单位小时成本为1.3元，加上停机更换费用，单位小时成本高达2.3元，而进口燃滤单位小时成本为1.37元，加上停机更换费用，单位小时成本为1.88元。经对比，进口燃滤更为节约人工、消耗，国产燃滤未达到试用效果。具体如表1所示。

表1 国产配件、进口配件对比表

2 机组本体静态易损件国产化研究

根据机组的构造和易损件的更换频率，首先确定的为火花塞。火花塞作为发动机点火系统的终端消耗部件，起着至关重要的作用，因此国产化火花塞的试用存在监控手段少、监控难度大、燃室脱落导致拉缸的风险。通过与生产厂家进行技术交流后，对进口火花塞材质、点火能量等性能参数进行分析，并提出试用方案进行试用：由单根试验到整机试验。

2.1 单根试验

值班员试运期间每小时对试用缸体的缸温及点火能量、缸声音、缸振动进行监控；在每阶段试用完成后对试运后火花塞预燃室有无开裂、烧蚀等变形情况，对火花塞电缆及接头进行检查。具体试运期间各阶段时间及燃机负荷见表2.

通过多次单根火花塞试验，国产火花塞满足机组运行，运行时间能达到4 000 h以上，单根火花塞试验成功。

2.2 整机试验

在单根试验的基础上选择原运行平稳的机组进行试验，参考单根试验方案在2016年联合生产厂家进行整机试验方案的拟定，并于2016年3月开始国产火花塞的整机试验，对试验机组进行观察。通过最初7 d试验，机组主要运行参数均正常后，运行监控调整为值班员每2小时对试用机组所有的缸温、点火能量、缸声音、缸振动以及机组整体振动进行监控。经过9个月的试运，火花塞平均运行达到4 000 h左右，机组运行期间振动、负荷等参数均运行正常。性价比进口火花塞低0.35元/h。

表2 试运期间各阶段时间及燃机负荷表

通过运行观察，对比更换国产火花塞之前的运行数据，发现安装国产火花塞与安装进口火花塞时同台机组存在以下差异：①同样负荷时，在浓度等外部条件相同时，安装国产火花塞时机组涡轮增压气的转速要比安装进口火花塞时的转速单位时间内提升了15～20转；②在同样浓度等外部条件和运行参数下，安装国产火花塞时的机组负荷要比安装进口火花塞时的负荷低50～100 kW；③在供气等外部条件完全相同的情况下，同台机组国产火花塞的缸温要低于进口火花塞的缸温。