【摘要】：徐州華潤電力有限公司二期二臺320MW機組由于設計及制造原因，汽輪機效率及經濟性低下，熱耗率過高，汽輪機通流部分技術改造是提高機組效率、節(jié)能降耗最有效的手段。

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【關鍵詞】汽輪機、通流改造、本體檢修管理、經濟性??

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一.公司概述

徐州華潤電力公司位于江蘇省徐州市北郊，為江蘇省大型發(fā)電企業(yè)，總裝機容量3280MW。其中一期#1、#2汽輪發(fā)電機組，汽輪機為上海汽輪機廠引進美國西屋公司技術制造，型號為N320/16.7/537/537,亞臨界、一次中間再熱、高中壓合缸雙缸雙排汽、單軸凝汽式汽輪機，機型為H156型；二期#3、#4汽輪發(fā)電機組，汽輪機為上海汽輪機廠引進美國西屋公司技術制造，型號為N320/16.7/537/537,亞臨界、一次中間再熱、高中壓合缸雙缸雙排汽、單軸凝汽式汽輪機，機型為K156型。三期#5、#6汽輪發(fā)電機組，汽輪機為上海汽輪機廠引進德國西門子公司技術制造，型號為N1000-26.25/600/600（TC4F），超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽汽輪機、凝汽式、雙背壓、八級回熱抽汽。

#1、#2機組分別于1996年9月、1997年6月投入商業(yè)運行；#3、#4機組分別于2004年6月、2004年9月投入商業(yè)運行；#5、#6機組與2010年6月同時投入商業(yè)運行。

二.項目背景

徐州華潤電力有限公司二期#3、#4機組汽輪機的設計屬于美國西屋公司70年代的設計水平，受當時設計技術、設計手段、制造加工能力和臨時改型等因素的影響，效率相對低下，汽輪機熱耗高。該型汽輪機投運十多年來在經濟性能和安全可靠性方面出現(xiàn)了不少問題，所存在的問題也是引進型汽輪機和引進優(yōu)化型汽輪機所存在的共性問題。機組在投產后汽輪機各監(jiān)視段抽汽參數(shù)相對較高，高、中壓缸效率相對較低，經濟性差，各項指標一定幅度的偏離機組設計值。機組投產運行多年來，機組的效率越來越低，煤耗越來越高。

根據(jù)華潤電力控股公司運營部《關于開展部分火電機組技術經濟指標評價活動的通知》要求，受華潤電力控股公司運營部的委托，2010年7月華潤電力（錦州）有限公司電力試驗中心熱力試驗所對徐州華潤電力有限公司鍋爐、汽輪機設備進行熱力性能測試。

試驗結果顯示：機組300MW電負荷時，#3機設計熱耗7917.60kJ/kWh；試驗熱耗為8485.44kJ/kWh，參數(shù)修正后機組熱耗為8201.47kJ/kWh，參數(shù)修正后熱耗比設計熱耗高283.87kJ/kWh；#4機設計熱耗7917.60kJ/kWh；試驗熱耗為8477.08kJ/kWh，參數(shù)修正后機組熱耗為8152.91kJ/kWh，參數(shù)修正后熱耗比設計熱耗高235.91kJ/kWh。

根據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略及對節(jié)能降耗的相關政策要求，考慮到目前機組的實際狀況，有必要對#3、#4機組的通流部分進行技術改造，以達到切實降低機組煤耗、提高機組安全穩(wěn)定性能的目的。

三.項目實施與管理過程

1.項目技術分析

根據(jù)華潤電力（錦州）有限公司電力試驗中心熱力試驗所提供的性能試驗報告，#3機在100%THA工況（298.74MW）時，實測計算得到高壓缸效率80.18%，比設計值85.11%低4.93個百分點，使熱耗增加87.57kJ/kWh；實測計算得到中壓缸效率88.06%，比設計值92.40低4.34個百分點，相應機組熱耗增加122.11kJ/kWh。高、中壓缸效率合計影響，共使熱耗增加209.69kJ/kWh。#4機在100%THA工況（303.64 MW）時，實測計算得到高壓缸效率82.44%，比設計值85.11%低2.67個百分點，使熱耗增加47.34kJ/kWh；實測計算得到中壓缸效率88.97%，比設計值92.40高3.43個百分點，使熱耗增加96.44kJ/kWh。高、中壓缸效率合計影響，共使熱耗增加151.97kJ/kWh。由此可見，汽輪機本體通流部分的影響是熱耗高于設計值的主要原因。

H156型汽輪機通流部分影響經濟性的主要原因如下：

1. 調節(jié)級為反流布置，流動阻力大，效率低。
2. 汽輪機的動葉片除低壓缸末三級為扭轉葉片外，其余均為直葉片，葉片效率低。
3. 汽輪機通流汽封間隙較大，蒸汽泄漏嚴重。
4. 汽輪機的動葉片采用的均是鉚接圍帶，鉚釘頭凸出葉片圍帶、動葉葉頂。
5. 汽封齒數(shù)少，汽封間隙大。由于結構設計、安裝及老化等原因，高壓進汽插管、高、中壓中間部分軸封、高壓缸夾層蒸汽泄漏量較大，也是導致汽輪機經濟性能差的原因。

通過以上分析，我司確定改造思路如下：

1. 調節(jié)級優(yōu)化：調節(jié)級動葉改為順流布置結構，提高機組效率。采用新型葉柵降低調節(jié)級通道前部的氣動載荷，大幅度減小二次流損失。
2. 優(yōu)化葉片型線及通流布局：采用先進的通流積木塊進行設計；高中壓通流葉片采用3DV葉片及變反動度設計（30%-60%）以提高通流效率；高壓除調節(jié)級外，共有12級壓力級（原11級）；中壓共10級（原9級）；優(yōu)化布局，以獲得更加平穩(wěn)的熱效率曲線；采用彎扭聯(lián)合成型靜葉柵可以比直葉片的損失降低25％以上，從而提高汽輪機的級效率1％左右。????
3. 采用無中心孔整鍛轉子：轉子更換為不帶中心孔的整鍛轉子，大幅提高轉子強度，改造后可取消中速暖機，縮短了65%的啟動時間，提高了機組運行靈活性和調峰能力。
4. 采用蝦米彎中低壓連通管：采用蝦米彎及不銹鋼波形膨脹節(jié)技術，提高效率及提高機組運行的安全可靠性，解決機組啟停過程及運行中的膨脹補償問題。
5. 汽封：高中壓通流各級汽封均采用目前最先進的機組設計理念，在轉子上增設了多齒汽封，與隔板汽封形成多齒迷宮式汽封，大大降低了級間漏氣。各級動葉片頂部增加徑向汽封齒齒數(shù)，中壓各級動葉片圍帶加工成帶有凸臺的結構，與高低齒圍帶汽封相配合。高中壓缸、低壓缸端部均采用蜂窩汽封；平衡活塞汽封采用布萊登汽封。
6. 葉片的強度設計、葉片型線優(yōu)化和振動設計：高中壓缸葉片材料采用較高材質的葉片。動葉都為自帶冠葉片，在工作轉速條件下形成整圈聯(lián)接，增強葉片的剛度，動應力水平小，徹底消除鉚接圍帶存在的由磨損導致的圍帶脫落隱患，運行安全可靠。在葉片的振動方面，對葉片的振動特性進行優(yōu)化設計，葉片具有更大的共振安全裕度。
7. ?結構優(yōu)化：改造方案中對主要靜止部件結構也進行了優(yōu)化，進一步提高機組經濟型，如高壓內缸與持環(huán)及高壓平衡活塞做成整體缸，減少漏汽；高壓進汽插管密封結構進行了優(yōu)化，進一步降低插管漏氣；低壓內缸采用單層缸結構，增強缸的強度，減少運行過程中的變形等。

機組改造的技術特點:

1. 通流結構優(yōu)化
2. 葉片型線優(yōu)化
3. 收縮子午面調節(jié)級葉柵
4. 彎扭聯(lián)合成型葉片
5. 成熟高效可靠的末級次、末級動葉片
6. 高中壓轉子更換為不帶中心孔的整鍛轉子
7. 蒸汽泄漏控制
8. 先進汽封型式
9. 進汽和抽汽插管的結構改進

2. 項目實施主要時間節(jié)點

2011年10月，委托上海汽輪機有限公司完成二期機組通流改造方案設計。

2011年11月，完成#3、#4機組通流改造技術規(guī)范書。

2012年2月，完成改造項目可研評審。

2012年4月27日，召開#3、#4機組2×320MW汽輪機通流改造項目第一次聯(lián)絡會，確定改造供貨周期。

2012年8月18日，召開#3、#4機組2×320MW汽輪機通流改造項目第二次聯(lián)絡會，對每一個設備制造、加工時間節(jié)點進行疏理，確定供貨及到廠時間。

2012年9月27日，#3機組302A級檢修開始，#3機組通流改造隨即展開。

2012年10月15日，#4機組402A級檢修開始，#4機組通流改造隨即展開。

2012年11月25日，#3機302A檢修結束開始整套啟動。

2012年12月31日，#4機402A檢修結束開始整套啟動。

3. 項目實施管理過程

?? 1）、制造廠設備摧交

為了確保本次通流改造的效果，本次通流改造工程采用EPC全包的方式，包括設備制造、設備安裝隊伍的選擇等統(tǒng)一由上海汽輪機廠實施，并得到我司的認可。

由于上海汽輪機廠在2012年下半年改造機組達10多臺，上海汽輪機反饋的我司二臺機組供貨時間滿足不了現(xiàn)場改造工期，只能保證一臺，#4機供貨時間推到年底。為此我司派專業(yè)人員去上海汽輪機廠進行設備的監(jiān)造、摧貨、協(xié)調。緊盯設備，積極與上汽廠有關領導、車間進行溝通，對設備的鑄造、毛壞、加工環(huán)節(jié)進行全過程的跟蹤，確保設備不被其它廠挪用。緊盯每個設備的每道工序所要加工完成時間，再到下一道工序的開工中間環(huán)節(jié)協(xié)調，盡量做到無縫連接。通過不懈的努力，使#3機設備在12年10月22號到現(xiàn)場，#4機設備在12年12月3號到現(xiàn)場。

2）、現(xiàn)場項目管理

⑴、檢修前期準備工作：

本次#3機通流改造計劃時間：#3機停機時間為12年9月27號，整套啟動時間為11月25號。#4機停機時間為12年10月15號，整套啟動時間為12月20號。本次檢修有近40天時間為大修重疊期。

?? 在本次大修前通過對設備的運行情況，全面對二臺機組的本體設備進行評估，結合二臺機組修前的性能試驗，了解設備熱耗大的原因，有針對性的對設備進行排查，掌握了設備最基本情況，為設備大修項目的確定打下了基礎。同時在停機前完成了各種方案的編制、審批、立項、合同簽訂，物料報計劃、摧交到現(xiàn)場等工作。

在大修過程中進行對標管理。編制了設備檢修管理手冊，明確大修的質量、安全、工期、費用控制、安全文明管理目標，存立了大修指揮部，下設工程質量管理組、安全文明監(jiān)察組、設備調試試運組、物資供應組、后勤保障組、宣傳報道組等，按照各自分工做好各項工作。制定了檢修調度會、安全例會、設備分步試驗試轉控制程序、設備整體試驗試轉控制程序、檢修質量控制程序、試運及修后階段質量控制程序、設備冷態(tài)驗收、設備熱態(tài)驗收等各項制度及質量控制程序。并設立了檢修整改通知單、重大缺陷通知單、異常不符合項報告單、設備檢修/試運質量檢查不合格通知單、試轉/試驗申請單、讓步接受單、停工通知單、消缺回執(zhí)單、緊急物資需求申請單等，讓每一步檢修安全、文明、質量得到有效控制。

?? 同時還編制了設備檢修文件包、作業(yè)指導書。檢修技術措施、檢修安全措施、質量保證措施等技術文件。編制了網絡進度施工節(jié)點圖、施工現(xiàn)場定置圖，有效的對大修現(xiàn)場進行控制。

與本次改造的檢修隊伍山東電建二公司相關人員進行了交流，就施工人員進廠時間、檢修現(xiàn)場場地的布置、圍欄、標語、宣傳及檢修畫板、檢修專用工器具等情況進行了溝通。在第二次設計聯(lián)絡會期間，與山東電建二公司領導再次進行疏理。得到了統(tǒng)一認識。

⑵、檢修期間項目管理

Ⅰ、大修隊伍的入廠管理：

檢修隊伍進入生產現(xiàn)場需辦理進入施工現(xiàn)場工作證明（合同）、安規(guī)考試成績、承包工程施工人員入廠登記表，出入證、特殊工種登記表及特殊工作證復印件、簽署安全協(xié)議書、交納安全風險抵壓金、工作負責人申請單、提供組織安全技術措施、技術部安全交底、特殊車輛進廠登記表、檢修設備開工令等相關手續(xù)，才能進入施工檢修現(xiàn)場。

Ⅱ、本體大修現(xiàn)場布置：

大修現(xiàn)場布置完全按照檢修現(xiàn)場設備定置擺放圖來布置，對于12.6米地面布置采用底層彩條布、中間細木工板、上層橡膠板來布置，整個平臺不得露出平臺大理石。汽機平臺圍欄采用鋁合金或金屬管可拆卸式圍欄，固定間距設置宣傳欄。整個汽機平臺設一個大圍欄留兩個通道，進入汽缸區(qū)域再設置一個小圍欄，只留一個通道，并配備人員專門對進出汽缸區(qū)域內人員進行登記。所有進入汽缸區(qū)域人員佩帶上缸證，無證者一律不得進入檢修區(qū)域。在平臺上設置大修項目介紹、安全、質量目標、檢修工藝、檢修工期等，另設立大修情況動態(tài)看板，包括每天工作內容、三天滾動計劃，出現(xiàn)問題，需協(xié)調內容、違章內容及圖片，另附各單位相關人員簽到表、張貼大型設備起吊檢修等各種方案，要做到人人到現(xiàn)場，關注現(xiàn)場。在汽機房行車上及汽機房A排柱、B排柱設立宣傳標語。人員統(tǒng)一著裝。

Ⅲ、本體大修項目過程管理

在各種入廠手續(xù)辦完后，汽機專業(yè)召集所有檢修人員進行現(xiàn)場安全技術交底，明確安全注意事項，逐項解釋規(guī)章制度，使每個作業(yè)人員都能充分明晰。

①工期管理：由于本次檢修工期每臺機只有55天，而汽輪機廠設備制造完工到廠時間當時第一臺機排定在10月27號，對后期安裝時間比較緊，而且有部分加工尺寸需開缸后才能測量，所以在檢修開工初期與檢修負責人多次溝通，決定分二班倒進行汽缸的解體工作，但要求對汽缸解體過程中原始數(shù)據(jù)均需測量，為分析汽輪機汽耗高提供依據(jù)。專業(yè)管理人員以檢修人員作息時間同步，也實行二班倒，根據(jù)檢修文件包及作業(yè)指導書對現(xiàn)場測量原始數(shù)據(jù)進行確認并當場簽字。從9月27號停機至10月7號已全部解體完成，為汽輪機廠現(xiàn)場測量及后繼加工創(chuàng)造了條件。并及時召開汽輪機本體解體分析會，分析熱耗高的原因，并確定下一步設備安裝需重點關注的內容。

在解體工作完成后到上汽廠設備到現(xiàn)場大概需要半個月時間，在這個等待期間，要求檢修人員對留存的設備進行清理打磨，做到設備要見本色，同時對低壓缸設備進行全面檢查，配合低壓缸隔板轉子進行噴凡，測量汽缸隔板中分面間隙，轉子揚度測量，粗調汽封間隙，發(fā)電機抽轉子等一系列工作，力爭在高壓缸設備到來之前盡可能多的完成一些工作，同時#4機也于10月15號停機，及時安排人員對#4機組進行解體檢修工作。

從設備回到現(xiàn)場到汽輪機靜態(tài)調試只有不到一個月時間，加上去除油循環(huán)、發(fā)電機氣密封性試驗、調速系統(tǒng)靜態(tài)試驗等時間，實際回裝時間要控制在不到20天時間，所以在設備回來之前，已經對設備回裝工期進行了排定，甚至細化到某一道工序，人員還是實行對班倒，專業(yè)人員跟隨檢修人員同時上下班，隨時跟蹤隨時驗收。12年10月23號（比預期提早了4天），#3機設備陸續(xù)到達現(xiàn)場，在設備回裝過程中，發(fā)現(xiàn)高壓內缸放不下（高壓外缸插管套變型），上汽廠來人處理又影響工期四天，為此對檢修工期又重新進行了排定，制定當天的工作量，并制定三天的滾動計劃，每天下午5點開碰頭會，疏理當天完成工作量與計劃是否有差別，分析原因，如何跟上計劃，并在平臺上宣傳畫板張貼，大家來監(jiān)督執(zhí)行。所有的驗收項目隨叫隨到，在安裝過程中碰到問題現(xiàn)場協(xié)調、現(xiàn)場解決。經過大家齊心協(xié)力，在11月15號左右完成了汽缸的扣蓋工作。滿足了11月25號整套啟動的條件。#4機高壓內缸到廠時間為12月3號到現(xiàn)場，也確保了年內雙機改造投產的目標。

②質量管理：汽輪機本體大修總體分為三個階段，即為設備解體階段、檢查消缺階段、設備復裝階段，所以要遵循如下原則：解體階段為設備解體越快越好，主要是為了盡早發(fā)現(xiàn)問題，以確定大修進程中的工作不確定性，獲得工作的主動性；大修檢查消缺階段是越細越好，多發(fā)現(xiàn)問題，如果缺陷不被發(fā)現(xiàn)，有可能回裝后還得重新解體，造成工作被動；在設備回裝階段質量比任何時候都要重視，特別是汽輪機本體顯得更加重要，一旦有問題將不可能有多少時間給你重新開缸檢查，所以對汽輪機檢修一定要確保對質量的全過程控制。

在本次檢修中，嚴格執(zhí)行大修管理制度，認真執(zhí)行大修文件包，抓好全過程質量管理，在檢修中發(fā)現(xiàn)檢修隊伍嚴重違反質量管理規(guī)定，及時填寫停工通知單，并填寫重大缺陷通知單，進行整改，在整改合格并簽字確認后才可進行復工。并對重大缺陷通知單進行閉環(huán)。對檢修文件包中所有W點、H點均要有驗收人員的簽字，特別是H停工待檢點，必須驗收人員到場驗收后才能進入下一道工序。對在檢修中出現(xiàn)問題要及時填寫不符合項申請單，由專業(yè)進行鑒定、確定處理方案、報相關領導批準，處理完畢再鑒定、驗收、簽證，形成閉環(huán)，比較大的設備不符合項要及時通知領導并召開專業(yè)會，確定處理意見。對有些不合格項整改難度大、費用高、或周期長，滿足不了本次大修要求，而又不影響安全、經濟的情況下辦理讓步接受單，但作為遺留問題記錄在案。在試驗/試轉過程中出現(xiàn)問題要填寫設備檢修/試運質量檢查不合格通知單，通知單由項目負責人簽收，待處理完后由專業(yè)人員會同運行人員、檢修負責人共同確認，通知單交由運行人員保管。在出現(xiàn)一般缺陷時，由運行人員填寫缺陷單，交由檢修負責人，一聯(lián)留在運行人員處，根據(jù)情況再開工單進行消缺，消完經相關人員驗收后，檢修人員持消缺回執(zhí)單回運行人員處消除，形成閉環(huán)。

在汽輪發(fā)電機組的檢修中，對影響汽耗率高的各種間隙進行全過程重點關注，特別是汽輪機徑向間隙要求十分嚴格，布萊登汽封控制在0.35mm至0.40mm之間，封窩式汽封控制在0.55mm至0.65mm之間，其它間隙由上汽廠加工時確定，但在安裝時不得用修理汽封齒（為固定鑲嵌式）來滿足間隙要求。為了消除汽封間隙及轉子中心在半實缸與全實缸的誤差，前后經過了三次全實缸，根據(jù)中心及汽封間隙情況進行調整，來滿足上述要求。同時結合之前軸瓦溫度、振動情況及同類型機組檢修經驗，中低對輪中心差可放到0.26mm至0.28mm之間，下開口可放到0.15mm至0.17mm之間，可有效降低#2軸承溫度，及#1瓦的振動。

檢修質量控制工作以文件包為載體來進行實施，所以對于檢修文件包的管理顯得尤為重要；要求檢修單位負責人要把文件包必須隨身帶，隨時接受業(yè)主的檢查，對每道工序都要進行驗收并簽字確認，在檢查中發(fā)現(xiàn)問題及時進行考核，同時要求檢修方要建立完善內部質量管理體系，嚴格執(zhí)行三級驗收制度，確保檢修質量，積極配合業(yè)方主人員對大修質量控制點進行見證、簽證，接受業(yè)主方參與質量驗收。

③安全文明管理：本次本體檢修高度重視安全文明及設備管理，除現(xiàn)場12.6米統(tǒng)一布置外，對解體的設備完全按照設備定置管理來擺放，要求設備擺放整齊，檢修單位及部門嚴格執(zhí)行各項有關規(guī)定，規(guī)范定置管理和檢修工藝標準，抓好安全、技術措施的落實與文明檢修工作，強化責任意識，全力打造大修管理標桿工程。大修安全聯(lián)合督察組加大檢修現(xiàn)場違章現(xiàn)象的糾查和考核力度，堅持把每天的違章現(xiàn)象在大修協(xié)調會上曝光。各級檢查驗收人員深入現(xiàn)場，嚴把檢修初期的設備解體檢查關，使設備檢修的全過程處于受控狀態(tài)，確保了大修工作安全高效地順利進行。?以檢修安全、質量全過程精細化管理為主線，突出檢修“對標”管理，抓好汽機平臺“最佳示范工作區(qū)、示范作業(yè)區(qū)、星級作業(yè)面”的創(chuàng)建活動，全面提升員工素質和檢修精細化管理水平，確保大修安全、質量、進度、文明等目標的實現(xiàn)。

對于重大設備起吊：如高壓缸開缸，轉子起吊、發(fā)電機抽轉子等重大工作開始前開專題會進行技術安全措施的討論，并設立項目組織機構；明確完善施工組織措施、工器具準備檢查、工藝措施、安全措施、技術措施、質量驗收等；并列表羅列準備措施檢查表格驗收人簽字表格，行車檢查簽字驗收表格，在起吊開始前相關領導及負責人簽到表，所有參加人員進行安全技術交底。人員嚴格分工，明確各自的工作責任，統(tǒng)一指揮，嚴格按起吊方案進行，確保大型設備的起吊安全。

汽機平臺是每一次檢修的窗口，文明檢修做得好不好只要看汽機平臺是否達到文明的標準，所以業(yè)主方對汽機平臺的整潔也是作為對檢修隊伍評價好壞的依據(jù)。為此要求檢修隊伍安排1-2個人負責平臺的衛(wèi)生工作；對設備的擺放不得歪斜，要整齊，有層次，從整體看要有條例性，要求每天下午5點對汽機平臺進行一次整理。進入汽缸或發(fā)電機工作人員要統(tǒng)一著連體工作服，佩帶上缸證，進出工具要進行登記，工具出去要銷帳，所有抽汽口、進汽口要用棉被封堵，確保無雜物落入，業(yè)主方要無定期對登記薄進行檢查，嚴格把控好汽機檢修現(xiàn)場。

四. 結束語

?? 項目管理在電廠大修管理中應用是成功和有效的，在整個汽機本體通流改造過程中，安全、進度、質量、現(xiàn)場文明都得到有效控制.在三個多月的改造施工中，無人身、設備事故，機組整套啟動一次成功，機組的各項指標得到了很大的提升，運行指標極大部分達到優(yōu)良，為機組通流改造的全過程控制，特別是當工期、安全與質量矛盾時，怎樣建立有效的動態(tài)聯(lián)系機制、如何保證大修各項任務有序進行、提高大修安全管理水平積累了經驗，對以后機組大修具有非常好的指導意義！