燃气发电具有能源转换效率高、污染物排放少、启停迅速、运行灵活等特点。近年来，我国燃气发电产业持续快速发展，为优化能源结构、促进节能减排、缓解电力供需矛盾、确保电网安全稳定发挥了重要作用。
为切实加强燃气发电安全监督管理，提高燃气发电机组安全可靠运行水平，促进燃气发电产业健康发展，国家能源局于2013年组织开展了燃气发电机组运行安全专项监管行动。根据燃气发电机组运行安全专项行动和全国电力安全生产大检查工作情况，编制《燃气发电安全监管报告》。
二、存在主要问题
（一）燃气发电核心技术未完全掌握，制约燃气发电产业发展
目前，国内制造企业与国外企业合作中在关键技术方面存在壁垒，对燃气发电核心技术还不完全掌握，主要表现在以下几个方面：
1、燃机设计制造中燃烧器、透平叶片等热部件完全依靠进口，发展存在瓶颈。国内制造企业虽然能够制造、组装燃气发电机组，但在整机设计、热部件材料制造以及冷却和隔热涂层等关键技术方面尚未实现实质性突破，燃机燃烧器、透平叶片等热部件仍完全依靠进口。
2、整机检修维护依赖原厂商，维修费用昂贵。受设备设计制造核心技术不掌握的制约，国内对整机检修维护核心技术掌握不深、不透，机组检修维护、改造升级、部件更换等都依赖原厂商，主要部件发生故障需返厂检修，检修维护费用昂贵。
专栏4 检修维护依赖厂家案例
◆三菱M701F燃机每次检修轮换下来的热通道部件的可用状态（是否需要报废）、检修等级（重度、轻度）等均须由三菱公司判断。如需要检修维护，也只能送三菱授权的三菱东方燃气轮机（广州）有限公司。
专栏5 检修维护费用昂贵事例
◆燃机动叶、静叶、护环、燃烧器等主要部件必须送到燃机制造厂的修理厂检修，费用占总检修费用的90%。
◆国内燃气电厂大部分依托制造厂家服务协议模式来管理燃机设备，检修维护费用居高不下。例如，国内F级机组检修维护费用一般都超过3000万元/台.年，某6F级燃气电厂机组设备生产厂商CSA（合约式服务协议）报价为2台燃机3.2亿__________元/大修周期。
3、机组运行中燃烧参数不能自主调整，运行安全存在隐患。燃烧调整为原厂商的核心技术，必须由原厂商进行。燃机发电企业没有掌握整机燃烧调整的标准和参数，运行人员不能通过燃烧自动调整确保机组在燃烧脉动最小和在排放最佳点运行，不利于有效控制安全状况和开展异常诊断、分析。
专栏6 燃烧参数不能自主调整造成事故案例
◆2013年12月4日，上海燃机电厂在设备供应商进行燃机燃烧调整试验时，3台机组先后发生跳闸，全厂对外停电，具体原因正在调查当中。
（二）燃气发电设备设计制造质量存在问题，影响机组运行可靠性
近年来，国内燃气发电机组存在设计制造质量问题，压气机、燃烧器及热通道部件、发电机、燃气系统等故障多发,尤以F级机组较为突出。
表5 部分型号燃气机组主要故障次数统计（截至2013年7月）
1、压气机存在质量缺陷，运行中发生叶片断裂等事故。部分机型压气机由其原机型模化设计而成，缺少必要的试验校核等后续工作，不能适应频繁启停、变工况运行，出现压气机叶片断裂等事故；部分机型压气机转子由于拉杆螺栓与轮盘结合面设计不合理导致三级轮盘出现裂纹。
专栏7 F级燃气机组压气机故障典型案例
◆珠江天然气发电有限公司（珠江电厂）2008年6月发生#2机压气机R0叶片断裂；2013年7月发生#1机压气机S2叶片断裂。华电戚墅堰电厂2008年9月发生压气机S1、S5级静叶断裂，部分其他叶片撞击损伤、多数叶片松动；2011年11月发生压气机R0叶片断裂，IGV导叶损坏严重，#1机压气机动、静叶及进口导叶全部损坏，压气机缸体严重损坏。
◆深圳东部电厂、广东惠州燃气发电公司引进的F级机组出现压气机转子三级轮盘裂纹，经返厂改造后隐患消除。
表6 部分9F机组压气机故障记录
2、燃烧器及热通道部件存在质量缺陷，实际运行时间缩短。国内引进机组存在燃烧器及热通道部件质量缺陷，实际运行时间普遍达不到原厂家设计值，需提前修理或报废。
专栏8 燃烧器及热通道部件质量缺陷案例
◆珠江电厂9F机组2011年#2燃机透平一、二、三级叶片在启停约700次时发生大量提前报废情况，进行了叶片更换处理，其中一级动叶报废率达85%，达不到启停900次的设计值，经确认为设备制造缺陷。
◆东莞中电新能源热电有限公司9E燃机三级动叶存在制造缺陷，需要更换处理。
3、发电机存在质量缺陷，多次返厂检修。部分E级燃机发电机和F级国产化燃机发电机存在制造、装配质量问题，发电机返厂检修频繁。
专栏9 E级燃机发电机典型故障
◆华电湖北武昌热电有限公司（机组型号PG9171E）于2010年、2011年发生燃机发电机转子接地和开路故障。
专栏10 国产化F级燃机发电机制造质量问题
◆部分GEF级燃机发电机集电环导电螺钉与中心孔导体出现接触不良、
转子引线螺钉连接铜片断裂；发电机导电螺钉上部S弯下固定螺母锁紧方式及焊
接质量控制存在问题，返厂检修。
◆部分三菱F级燃机发电机发生匝间短路，返厂检修。
◆部分西门子F级燃机发电机定子铁芯夹紧环松动导致机组振动异常，返厂检修。
（三）机组性能不能完全适应运行要求和环境条件，影响设备寿命
我国燃气发电机组大部分引进国外技术，不能完全适应国内运行方式和运行环境，设备维修周期和使用寿命相应缩短。
专栏11 燃机频繁启停情况
◆电网调峰需要启停。燃气发电厂基本采用日启停运行方式。2013年1-8月，上海13台燃气机组共启停684次；浙江30台燃气机组共启停2884次；福建10台燃气机组共启停1188次。
◆供气方式影响启停。部分地区燃气发电企业由于日分配用气量少，机组被迫频繁启停。如2013年，江苏供气量比2012年最好水平下降40%，1-8月份6家燃气电厂机组启停次数同比大幅增加，特别是1-3月份，每家电厂每天只有10-30万方气，机组每天只在电网高峰并网运行3-5小时，启停频繁。
1、机组启停频繁，缩短设备检修周期。燃气发电因电网调峰需要以及部分地区“照付不议”的供气合同规定影响，机组启停频繁，热通道部件普遍存在涂层脱落、裂纹、烧损，使用寿命缩短。
表7 部分燃气机组维修周期计算原则
专栏12 GE燃气机组频繁启停对寿命的影响
◆以GE燃气机组为例，设计运行24000小时机组需中修。如两班制运行，每次启停运行约16小时，启停900次后机组即进行中修，实际运行仅14400小时，比设计运行时间减少近10000小时。
2、环境条件恶劣，增加设备更换频次。受空气质量及成分的影响，燃气机组易出现进气滤芯积灰、积尘、堵塞现象，过滤器更换周期明显缩短，压气机叶片结垢腐蚀，影响机组出力和效率。
专栏13 空气过滤器更换情况
◆近年，,北京地区燃气电厂使用国产滤芯寿命仅有半年左右，改用进口滤芯使用寿命也只为国外电厂使用寿命的一半。
◆山东金能公司2台燃机在运行14894小时和9200小时后，透平叶片因盐腐蚀损毁。
3、部分机组AGC调节不能完全满足调度规定要求。燃气-蒸汽联合循环机组蒸汽轮机调节较燃机工况变化速度存在迟缓，AGC调节更依赖燃气轮机出力调整，其响应速度受到影响，不能完全满足个别地区调度机构规定要求，且机组在负荷大幅度频繁变化时热部件寿命也受到影响。
专栏14 燃气联合循环机组调峰特性
◆由于燃气-蒸汽联合循环机组变工况时，燃机可按其固有负荷速率提前改变负荷，但汽机受运行方式及余热锅炉换热惯性影响，负荷跟踪较慢，致使联合循环达不到响应要求，待汽机负荷跟踪到位后，燃机会出现负荷“回调”现象，机组AGC调节达不到个别地区5%MCR/min的规定要求。
（四）燃气发电并网运行存在薄弱环节，影响安全生产
1、机组在非安全区域运行，增加停机概率。部分燃气发电企业和调度机构对机组非安全区域不掌握，运行方式安排不合理，机组运行负荷没有远离燃烧模式切换点，极易造成机组强迫停运和燃烧室部件损坏。
2、二次系统安全防护管理不完善，存在安全漏洞。部分企业二次系统安全防护管理工作不到位，存在问题整改不及时、不彻底，安全防护策略不符合规定，安全防护装置不符合要求。
3、分布式和非常规天然气发电还需要不断总结提高。分布式天然气发电以及非常规天然气发电还处于起步示范阶段，关键零部件制造、系统集成还不够成熟，有关组织设计、施工安装、运行维护和安全管理等工作需要不断总结、分析。
专栏15 二次系统安全防护不符合规定案例
◆淮安电厂配置了横向隔离装置、纵向加密认证装置和纵向隔离防火墙，实现了物理层面与公用网络安全隔离，做到生产控制大区专网专用，但存在网络拓扑图分散在各个部门且不标准、主机安全加固策略缺失等问题。
4、燃机专业技术力量不足，不能适应燃机产业快速发展需要。目前，我国燃气发电专业技术人才短缺，且流动性大，尤其是掌握燃机运行维护经验的专业技术力量储备不足，专业技术力量不满足燃机快速发展需要，给电厂安全生产带来隐患。
专栏16 专业技术力量不足案例
◆浙江有四个燃气发电项目，都是从当地1家燃气发电企业抽调人员，两年来已经抽调60多人，导致该企业整体专业技术力量下降较多。
◆江苏望亭、戚墅堰、吴江和仪征等燃气电厂参加工作年限不到两年的员工比例超过50%，实际运行维护经验还存在不足。
5、安全管理基础不牢固，长效机制尚未有效建立。部分燃气发电企业安全生产工作机制不健全，规章制度和作业规程不完善，安全生产管理不规范，运行维护水平不高，技术监督管理不到位，隐患排查治理工作不深入。
专栏17 安全管理不到位案例
◆国家能源局派出机构在核查中发现，鞍山钢铁公司第二发电厂存在未制定燃气轮机超速、轴瓦损坏、轴系断裂、燃气系统泄露爆炸等事故防范措施，未及时修编运行、检修规程，外委单位管理不规范等问题。
6、风险管控措施不完善，事故防范不到位。部分燃气发电企业反事故措施落实不到位，危险源辨识与风险评估不深入，人身事故防范措施不完善，风险管控能力不强。
专栏18 燃气爆燃典型事故
◆2012年6月6日，北京太阳宫燃气热电有限公司发生调压站MCC控制间爆燃事故，造成2人死亡，1人重伤。事故原因为燃气机组调压站置换管路逆止阀损坏，加之运行人员误操作，导致天然气反窜至氮气置换间，扩散到MCC控制间发生爆炸。
（五）燃气发电无序发展问题较为突出，天然气供应与发电不协调
有关项目审批单位、天然气供应企业、电力调度机构、燃气发电企业在燃气机组装机容量与天然气供应量、发电用气量与发电量、供气方式与电网调峰等方面没有有效衔接，发电、供气存在不协调现象。
1、部分地区燃机规模不断增加，天然气供应量不足。部分地区没有根据燃气供应能力和电网结构等因素，统筹考虑燃气发电规模、布局和建设时序，存在无序发展、区域布局不合理、气源难以支撑等问题，气电协调难度大。
专栏19 江苏省发电用气供应不足情况
◆江苏省处于天然气供应管网末端，统调燃气发电机组天然气供应有限，基本采用“以气定电”原则。2012年8月份以来，江苏省燃气发电机组总容量同比增加42%，但2013年前8个月全省天然气供应总量同比下降6.7%，发电用气供应不足。
2、天然气需求季节性不平衡，部分时段气电供需存在矛盾。我国天然气消费和电力需求季节性特征明显，冬季社会用气量大且处于用电高峰，春秋季发电供气有保障而电力负荷相对较低，存在气电供需矛盾，部分地区部分时段存在有气时无电力需求、需要发电时又缺气的现象。
专栏20 北京冬季供气紧张、机组限出力情况
◆2010年和2012年冬季，北京市由于天然气供应趋紧，部分燃气机组发电能力受限，影响电力供需平衡，电网两次启动蓝色预警。
3、天然气供气方式不灵活，燃气发电机组调峰能力受限。天然气供应通常按照“照付不议”合同签订，没有考虑发电调峰和电力供应的需要，将年供气量平均分配至每日向燃气发电企业供气，燃气发电机组只能按“以气定电”原则运行，限制了燃气机组调峰能力。
专栏21 天然气供应限制发电调峰情况
◆2013年上半年，浙江省管道天然气同比增加13.62%，但发电用气合计减少3.32%，发电用天然气供应缺口0.89亿立方米，少发电量4.5亿千瓦时。
4、部分地区气电应急机制不完善，安全风险潜在。部分地区天然气供应企业与燃气发电企业之间未建立应急沟通协调机制，应急预案不能相互衔接，如因灾害、故障、检修或外力破坏等造成天然气管道泄漏或阀门关闭，将出现大量燃机停运，影响电力系统稳定和燃气发电机组安全。特别是单一管道供气地区，还将影响到城市热力供应和居民供暖。
专栏22 北京突发事件减供天然气风险
◆北京市响应国家大气污染防治行动计划，市区范围内燃煤发电机组将逐步关停，采用天然气热电联产发电方式来提供热力、电力，其中取暖、供热无法通过区域外送来解决，突发事件减供天然气将引起热力、电力保障危机。
（六）相关配套政策和有关标准规范需要进一步完善
1、天然气发电面临气价不断上涨的压力。管道天然气和电力均由行政定价，价格政策直接关系天然气发电企业经营状况。近年来天然气价格大幅上涨，按当前天然气发电上网电价机制和部分地区补贴政策标准，企业经营压力日益加大，影响到安全生产投入和燃气发电产业发展。
2、天然气发电调峰补偿机制不够完善。燃气发电机组在为电网调峰调频作出贡献的同时，也增加了设备检修、维护成本。但部分地区未充分考虑燃气机组调峰调频成本，燃气机组参与电网调峰调频未获补偿或补偿标准偏低，天然气发电调峰补偿机制需进一步认证、完善。
3、安全技术标准和规程规范制定滞后。目前，我国燃气发电只有部分类型的设计规定、验收试验等技术规范和部分机型的运行维护规程，缺少天然气发电厂规划建设导则、设备安装施工规范、运行管理规范和操作规程等规程规范，标准体系不健全，技术标准制定滞后，不能满足燃气发电安全运行需要。
专栏23 燃气发电仅有的技术标准目录
DL/T5174-2003燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定
DL/T851—2004联合循环发电机组验收试验
DL/T384-20109FA燃气-蒸汽联合循环机组运行规程
DL/T793-2012发电设备可靠性评价规程
DL/T1214-20139FA燃气-蒸汽联合循环机组维修规程
