9月21日,由北极星电力网主办的2017第二届中国燃气轮机论坛于上海举行,中石油西气东输高管郭刚发表主题报告,汇报内容为燃气轮机的应用。他认为,燃气轮机应用不要仅限于发电,其实只要有动力的地方都可以用燃气轮机,大型、中型、小微型燃机都可以,燃气轮机用途非常广泛。
以下为电力头条APP为您带来的报告实录:
郭刚:我们今天讲的燃气轮机不像韩总信息量那么广,站在全世界的角度来看。所以我们就单看一点我们的燃气轮机的应用,刚才说了我们的燃气不要集中在发电,我们不是发电,我们是在驱动上。
介绍一下我们的西气东输的管道,现在建成了西一线,西二线和西三线包括一些干线,其他的线东南亚管道,我现在不提这个,只是说西气东输的。我们国家的,现在天然气管道的格局,从西北这一块、东北马上就要叫中二管道,现在已经有70公里的管道建好了,管理韩总说的智慧管道,现在我们所有的管道建设这块,那是一个样本。现在已经建好了,以后的智慧管理,智能管道是怎么建,从大数据的角度如何分析。70公里左右的标准,以后所有的管理都是这样建的。现在我们中石油的秦总专门主抓智慧管道这一块。我们目前建的是这个样子,我们国家天然气管道已经形成大格局,马上中二干线或者是中南沿海的已经基本上主干网络形成了。
总的情况就是这样,西一线是1016的管道,数量是170个亿天然气,3883公里。西二线从霍尔普斯进来,是中亚的天然气,8600公里,12-10Mpa的样子,西二段是1219,东段是1216。西三线西段到中位以西西段,设计压力是12兆帕,管件是1219。目前准备跟北京这一块连上西三线西段,今年要报北京,计划多输60个亿过去,估计跟计划有点滞后。从我们的塔里木过来的跟一线联通的轮吐线。

我们燃气轮机不要仅限于发电,其实只要有动力的地方都可以用燃气轮机,大型,中型、小微型燃机都可以。我们用的燃气轮机用途非常广泛。我们中石油的燃气轮机140+3台,具体数字不能告诉大家。从2015年以来,我们建燃气轮机这一块,管道专业这一块考虑到燃气轮机的低排放这块,还有电力系统这一块,燃气轮机维修更多一些,电力简单一点。所以电驱大幅度增加,现在跟燃气轮机差不多是一对一的关系。单单西气东输的燃气轮机是115+3台,为什么3台?因为是去年定的,现在没建成。其他的陕京,中沧线数量就是这些。我们西气东输主要集中在三个机器,索拉机组,GEM2500,主要机型是三种机型,索拉(音)的及五型多一点,有T60,T70。目前西气东输这一块的管道是115+3台,到目前为止我们在用,在建的3+2台,因为川气现在跟中贵线。一方面从东面走我们的华东过来,另外一面从西面和西南的管网,北就是以前建成的中贵线,现在可以正反输,就是川气准备在那里。规划跟实际有一点区别,我们中线站(音)已经成功,但是没有切过来,我们需要那个气,西气东输的气特别需要。西气东输的亚气站(音)是这样的。有1+0的,就是以前最早的管线,有1+0模式的,有2+1模式,有3+1模式的,1就是备机。
这是我们的燃驱压气站,以前的西一线是这样建的,大体结构是这样的,白色的直升机坪就没有了,当时为了应对紧急情况专门有一个直升机的停机坪。天然气来了过去到压气站,压了之后直接那边输走了,这是我们总的设备间,这是我们的生活区还有主控室、监控室在这里,再后面是工业区和生活区之间是一个备件库。基本元素是这样的,但是布置方式,不同的站不一样。这是电驱站的模式,后面多了110千伏的外电。我们的燃驱动机的大致的样子,麻雀虽小,肝脏巨小,个头比你们的发电厂小很多,这是我们的燃气发生器,这个送到厂里去修,这是GE的LM2250,现在叫西门子的LB211。我的很多图都喜欢用这张图,燃气轮机有这么多的零部件组成的,是一朵金属的花,非常漂亮,而且在这么多的零部件组成在一起,能够达到我们所设计的性能,这是一个相对了不起的技术,所以为什么说动力系统的皇冠,皇冠上的一颗明珠,是非常漂亮。我设计了很多这样的图片,看到很舒服,每次一疲倦的时候看到它就很舒服。
这是我们的西气东输管道燃机的运营,运行了大概270万小时,113在役,整个调度中心在北京。燃气轮机运营这块,安装是我们自己做的,还有运行和维检修是自己做的,下面的管理处都有他们的维修队,也有自己的技术人员,我们的备件采用定额,我们就是根据燃气轮机,我们的机子很多,所以我们的备件都是按照定额的形式,根据机组的微检修的情况决定明年有多少备额外,很多人盯着我们的8.4个亿的备件,实际上我们只有113组。我们和供应商之间采取的是短期的框架技术服务,因为电厂可能有维修模式,什么都是委托外方,经常你们在聚焦现在的维修费很大,一年几个亿得给老外赚去了,我们也要吸取教训,我们自己的人员也得到培养,这是最关键的。所以我们跟老外有一个短期的框架技术服务,需要老外的时候他才来,不需要的时候我们都是自己搞,自己弄不好了再由我们这个部门过去,我们实在搞不好了再由老外来,那个时候就是来一天干一点,实际给他多少费用。这样我们的人员锻炼了,我们的燃气轮机制造技术、设计技术不如别人,但是我们希望从应用、维修、维护、运行这个角度弥补我们的短板,这也是国家燃气轮机努力的方向。因为短期干老外不可能的,差几十年,我们从应用的角度上多总结经验、多运行,为我们的以后燃气轮机的设计提供借鉴和经验,我觉得目前应该朝这个方向努力。
目前燃气轮机维修,以前的刘伟军经常参加这个会,机组组装、测试、维修都是他们那里。燃气轮机制造厂都可以跟他们对接,燃气轮机的维修模式还是参照老外的,4K,8K,两万五,四万八。现在我们的燃气运行这一块也有自己的润滑油使用规范,也经常根据故障的情况下发一些技术通报供整个从西到东的管道系统分享经验。每个季都要进行运行情况分析,所有的燃气轮机那套,监控、监测、数据采集全部都采集到上海的3405的房间里。以前我们这个部门经常下去处理故障,现在我们就坐在3405就可以了,遥控下面怎么处理故障,所以有一个远程监控和技术指标。再有一套有视情维修,当时跟加拿大的lebo(英)公司,对热性能衰减这块进行监测。还有一个是人才技术培养这一块,加强技术培训和人才培养,人才的不断培养有些调到别的岗位去,所以每年都在走人,每年都在走人,所以我们的技术老觉得不够,还有进行技术的改造。
燃机进气系统也出过一些故障,近期在监测也出现过爆炸的,损失两千万。燃机轴承故障也出过故障,所以老外的东西不一定百分之百就是没有事的。这是我们的压气机叶片损失的情况,我们的机组紧急故障停机后,闭锁4小时,服务人员违规,会强制解除闭锁起动机组。这么多的零部件在一起,调整不好就会造成气流紊乱,里面的叶片会打乱的现象。由于润滑油这一块密封坏了,我们机组是空心的,机子一转起来,我们外面的发生故障的时候,造成刮蹭,叶片之间刮蹭。这是密封性都掉了。还有LM2500燃机的毛病,现在我们有70几台2500,16级叶片老是出现故障,现在出现七八台16级出现故障,当时GE专门出公告改变这个叶型,但是目前为止,最近的一次是2014年。这就是16G叶片出了问题之后,叶片打乱的情况,转起来直接打碎了,我们的叶片很小,十一二克的叶片。这是检修过程发生叶片坏了进行更换,这是更换好了的图片。刚刚这个机子运行25000个小时之后,送去检修,就发现很多的问题,当时老外到新加坡检测的时候是全部报废,轴承出问题,密封出问题,16级叶片也出问题,说这个机子当时罚了2600万,就是400万美金,再加上买一个新的系统。当时我们分析了时候属于控制参数极不稳定,周期性的振动,转速波动范围过大,循环载荷。热备件循环热应力。
这是一个不完整统计,我们现在71个2500,有18次共计16台机组出现故障,故障率达到22.54%,所以我们不要太相信老外,他的设备故障也多得很,只是他的设计经验,制造经验比我们见的多一些,其实他也不是100%的可靠,也有问题出现。所以国产这一块要大胆去做,不要怕。故障主要其中在这面,而且故障大多发生在4000小时左右。

我们的燃机轮机滤芯全部是国产化了,西气东输搞燃机经验没有多少,跟电厂是没办法比的,所以都是在各个叶片,各个地方找的燃机轮机的人过来,当时要找程序,所以我们严格按照程序搞的滤芯的国产化。这是燃机轮机的进气过滤系统的防冰防霜装置改造,这个就是我们的专利,在西气东输管道上,甘肃、西北地区用得比较多一点,用了二三十个。这是新疆来的图片,当时表面确实是结霜,通过调节放到滤芯下面,一个滤芯一个喷嘴,当时我们是240个滤芯,每个下面有240个喷嘴,过来以后经过调节,然后对准它,大致图就是这样。有机会的话到我们压气站,延川陕西那边可以看。这是使用效果,2010年的12月23号,当时下大雪的时候很快就结霜了,然后我们就投上,15分钟就出现这个情况,2个小时就好了,另外一个机组没有做就是全部吸得满满的。
压气站的燃机轮机小是小,但是燃气排放是这样的情况,目前也有几个电厂搞了余热改造,比较典型的是霍尔果斯的。我们公司不允许我的机组运行的情况下保证输气,所有的气通通引入到锅炉里面去。
我们的燃机轮机现在面临的问题,一个是备件采购的价格高,维修成本高,我们的燃机至少说设计到本体部分的备件都要在GE那边买,因为国内在2500的备件特别是本体上的备件,没有相关的进展,辅助系统可以在国内采购甚至是国产化都可以,但是本体这一块特别涉及到控制系统这一块,一个小小的控制器一个交换机几万美金买过来,如果是国内的几千块钱买过来。但是老是因为由于压力,领导会觉得出了问题谁来担的问题。每年的采购价格4-5%的上涨,凭什么,通货膨胀也没有那被大,通货膨胀是负的怎么办也有负的,十年以上价格翻番,贵的不得了,所以配件国产化工作的开展力度,努力实现部分核心备件的国产化。
这个是有了问题之后老外来处理故障都非常慢,小的故障小的问题我们自己处理,我们自己不行请教一些专家,组织院长开会,但是遇到我们处理不了的问题,提前几周跟老外约,约完过后还见了合同才来人,甚至我们有框架协议,但是有了这个框架老外派过来要15天以后了,特别是叶片坏了没有备件的情况下他说现采购叶片,一整半年没有了,这是一个问题,所以要培养自己的人,国产化的维护很重要。长期委托外方全部承包我就不太赞成,特别是锻炼不了自己的人,钱也让老外挣走了,我们的人还得不到锻炼,有些电厂这样做的,我们不喜欢这样,对我们国家的燃机轮机马上没多大帮助。
再说一下国产化这一块,中石油这一块刚才韩总,自己在斗,那是他们上层的事,但是我们在国产化这一块是支持的,我们看到中海油这一块,国产化的燃机轮机我们是大力支持的。现在用在我们管道的压缩机组是50多台,老外的机组是100多台。UGT25000就是054,053的那个燃机轮机,军事方面用得比较多一些。这是国家发改委在沈阳组织召开的天然气长输管道关键设备国产化工作会议,这是我们进口乌克兰30MW级CGT-25D,还有一点改道,这是当时国产化的签约仪式。国产燃机轮机的改动,下面主要是船用的,上面改成了地面用的了,燃烧这一块变成低排放,没有达到老外的25,但是现在是39,后面多级的是变成二级。CGT25D国产燃机轮机性能就是这样,设计转速5000转,最大工作转速5250,国产燃机效率36.50%,ISO功率26.7MW。这是我们现场压缩机驱动装好的图片,目前运行了1300小时,还没有出现过问题。

西气东输在役113台燃机轮机,经历了约270万多运行小时,在国内来说应该是拥有燃机轮机数量和运行经验交为丰富的公司。在管道燃机轮机的安装建设、运行维护、技术革新改造、故障处理等方面,积累了较多的经验。特别是经历过国产化项目之后,我们在试制、编制、实验。我们表个态,对国产化燃机这块是很支持的,希望尽我们微薄之力在辅助系统的设计有一些参考借鉴,我们对国产化这一块大力支持。
观众提问1:我们现在实际上这么多年,我们在南方这边推广电厂的进气冷却一直效果不好,主要还是发电量时间太少了,我不知道中石油特别是在北方的做的非常好,您能给我们介绍那个情况吗。
郭刚:确实在南方用的不好,一个是环境温度,温差没有北方那么大,再一个可能是南方湿度大,北方干燥一些,在北方来讲效果比较好。进气冷却在克洛玛依(音)电厂,当时是三套燃机轮机,那个是最差的情况,可以降13度,三个机组可以降13度,我们大概成本不到700万人民币,因为人也是自己的,设计也是自己的,就是对外买的设备,当时没有请外面的。所以进气过滤这一块,进气冷却可以跟大家讲。
观众2:从技术上来说是非常成熟的,但是我们现在包括在南方,湿度比较大的地方不太适合搞,但是也不是完全这样,这在我们电力行业,进气冷却有时候推不开的原因不是技术问题,实际上进气冷却增加的出力没有经济上的效益,不划算,甚至十年以上的回报率,是基金的问题,不是技术的问题。像刚才郭刚总讲的,在新疆克拉玛依,我们也看到是自己的气,上自己的网,度电利润比较高,所以在这样的情况下出力越多,越赚钱,但是国内很多的燃机都在部分运行,这种情况下进气一年投入的时间比较短,所以是经济问题,不是技术问题。
郭刚:我们的电是两毛七,出于自我保护,我们实际的成本是两毛的样子,海景大酒店当时建立我们的,那时候十几万,23.8万的装机容量,我们是1.2个亿的利润。
观众3:我是摩天与航天发动机的,刚才看到你们说在西气东输用了很多LM的燃驱动机,现在售后服务谁在做?
郭刚:LM2500这个燃机还是厂家做售后服务,但是我们只是一个框架协议,很多的维护服务都是自己在干,我们跟老外签的框架协议是一年一签,去年总共付了40万的费用,还有其他的费用,真正在我们线上的只有十几天,运行故障都是自己在排除。
观众3:你是说的GE还是帮你们做事。
郭刚:GE是挂在这里,实在解决不了的问题再找他,95%是自己干的,就是我们部门的人还有下面的兄弟们。
以上内容根据会议现场演讲整理,文字并未经过本人确认。
