(大唐国际发电股份有限公司北京高井热电厂北京100041)
摘要:近年来全国天然气发电行业火速发展,更新更大的燃气轮机发电厂在各地落户。燃气轮机的检修对于机组的经济性和安全性至关重要。在燃机检修中主要的技术工作包括计划、检查、测量和记录。其中检查各种措施和文件、新旧部件状态、孔探检查和探伤检查是每日最频繁的技术工作之一。大唐国际北京高井热电厂作为亚洲首个9FB燃机电厂,在2016年进行了三台燃机本体首次检修工作。本文对现场检修中的检查工作做了详细梳理,希望能为今后检修工作及其他燃机电厂检修提供借鉴参考。
关键词:燃气轮机;检修;措施文件;部件状态;孔探和探伤
在北京高井热电厂9FB燃机检修中,检查工作主要包括九方面工作:(1)开工检查表、两票(2)系统隔离措施、(3)顶缸支撑高度、(4)拆下的旧部件检查、(5)新部件安装前检查、(6)叶片检查、(7)孔探检查、(8)无损探伤检查、(9)旧零件收集清点。
1开工检查表、两票
在现场检修开始之前,需要逐项检查开工检查表上的事项,确认各项准备工作已经完成,满足开工条件。由现场工程师和工长签名、确认后方可开工。开工检查表上需要检查确认的主要内容包括:安全计划、备品备件、现场布置图、进度图、现场施工工艺手册、隔离措施等。检修开始前,需要检查两票,确认工作票内容已经覆盖检修中的所有内容并且各项措施正确。。
2隔离措施
燃机检修现场隔离保护措施共两种,两票和挂牌上锁隔离措施。两票由运行人员实施,将相关设备断电、关闭等。挂牌上锁隔离措施是燃机现场检修团队做的第二道保护措施,将所需隔离系统的盘柜、阀门等挂牌上锁。需要隔离的系统包括:天然气燃料系统、LCI励磁变、冷却密封系统、启动系统、润滑油系统、液压油系统、冷却水系统、火灾保护系统、水洗系统。钥匙由燃机检修人员保管,防止误操作等问题。挂牌上锁完成后,对照清单逐项检查措施是否已经完成,并由现场工程师和工长确认签字。
3检查缸体支撑顶起高度。
在本体检修中,需要拆卸燃烧器和揭透平缸上缸,在拆卸中缸体会发生张口和变形。为了保证正确的机械中心线,在解体检修开始前,用机械千斤顶顶住缸体,来保证转子对静子的对中,获得精确的半缸间隙,防止气缸扭曲。共需要放置5个缸体支撑点,顶起高度需达到标准值,检查并确认各千斤顶顶起高度合格符合要求。
4检查拆下的旧部件
在检修中,所有拆下的旧部件需要进行检查,包括燃烧器部件和透平部件,确认有无损坏等。所有拆下的零件,包括螺丝、螺母、接头、管道等需要逐一仔细检查。旧部件常见的问题主要有五种:裂纹、氧化和腐蚀、涂层剥落、变形和磨损和金属缺失。燃烧器检查和热通道检查的关键部件包括各主要部件、管道和热工仪器。检查内容主要包括:异物、异常的磨损、裂纹、变形、TBC涂层状况、氧化、腐蚀、侵蚀、过热点、烧蚀、部件缺失。处理方式包括:修理、翻新和更换。检查标准根据机组运行维护手册来确定。
5新部件安装前检查
新备件在安装前,需要进行检查。检查内容包括:规格型号是否正确,外观是否破损,部件有无磨损腐蚀裂纹,密封件是否安装到位等。对于新的燃料喷嘴端盖,还需要将PM2PM3软管接头内的节流孔板取出,测量检查孔径是否正确。
6叶片检查
新叶片的检查和安装由叶片技师进行。新动叶到现场后,首先检查出厂报告,确认型号是否正确。然后检查动平衡报告,确认所有叶片的序列号、重量、安装位置等信息完整清晰。文件检查完毕后,将所有叶片取出铺开,逐一检查叶片有无破损、裂纹,涂层是否完整光滑。用手电检查密封孔内是否有杂物。检查随机的密封销、C型密封环数量和质量是否有问题。
7孔探检查
燃机检修中需要频繁使用孔探仪检查设备内部状态。高井电厂9FB燃机本体检修中的孔探检查项目一共有7种,包括压气机0-14级叶片、压气机15-17级叶片、透平1-3级、冷却通风管道、燃料喷嘴软管、抽气管、燃料喷嘴端盖。压气机、燃烧室和透平的孔窥,需要打开燃机本体上的孔窥孔,打开孔窥孔后,将孔窥仪伸入内部,从显示屏上观看设备内部状态,调节手柄可以转动摄像头角度。天然气燃料金属软管在拆下后需要使用孔窥仪检查内部波纹管状态,主要检查焊缝和弯头位置。拆下的冷却通风管道,在回装前需要使用孔窥仪检查底部管道内是否有异物,如果有需要及时取出。在透平检修完、扣缸前,需要使用孔窥仪检查缸内有无异物,叶片、护环、喷嘴以及缸底部需要着重检查。
8无损探伤检查。
无损探伤用以检查设备部件的有无裂纹,内部组织是否均匀,在燃机检修中,一共需要用到五种不同的无损探伤方式。
1.着色探伤。着色探伤应用于以下部件的检查:导流衬套、二级喷嘴,过渡段支架和过渡段固定块等。2.荧光探伤。荧光探伤应用于IGV叶片叶跟轴套处,用以检查轴套和叶跟有无裂纹。3.磁粉探伤。磁粉探伤用于燃烧器后缸法兰处的检查,用以检查法兰以及焊口内部是否有裂纹。4.涡流探伤。在燃机大修中,待一、二、三级动叶拆卸后,转子上叶片轮槽需要专用设备进行涡流探伤,以检查轮槽工作状态,有无裂纹,应力集中区域等。5.超声探伤。在燃机大修中,需要使用专业设备对压气机0级和一级动叶的叶跟进行超声探伤检查,以检查叶跟处有无裂纹和应力集中区域。
9旧零件收集清点(螺丝、螺母、垫片、密封件等)
拆下的旧零件需要清点数量,检查工作状态、做好标记并且分门别类的存放。其中,透平内拆下的部件,为了防止遗落在缸内造成损伤,清点完成后需要拍照留记,照片写入最终的检修报告中
总结
在燃气轮机现场检修过程中,各项检查工作贯穿其中。对各种措施和文件的检查确保了各项检修工作有序展开并且满足开工条件,也对人身设备安全提供了多一层的保障。从燃机上拆下旧部件的检查可以获得部件运行的状态信息,对于机组运行状态判断和故障排除至关重要。对于新备件的检查可以防止装错、或者装上不合格的部件。孔窥检查则在不揭缸的情况下检查燃机内部情况。探伤检查可以提前发现各部件的潜在问题。全面而细致的检查是燃机检修中技术工作的核心之一,为顺利完成检修工作奠定基础。
参考文献:
[1].GEPower&water:GEK119717-OperationandMaintenanceManual。GE,2015.05
[2].清华大学热能工程系:燃气轮机与燃气:蒸汽联合循环装置。中国电力出版社,2007.8