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,普惠电力系统公司业务拓展经理刘伟发表主题报告,汇报内容为售后应为工业燃气轮机提供什么样的服务。以下为电力头条APP为您带来的报告实录:刘伟:我先介绍一下普惠动力系统公司是一家怎样的公司,之后作为OEM燃机制造商,我们可以

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[直播]普惠电力系统公司业务经理刘伟:介绍普惠正为工业燃气轮机使用商提供的维护技术

2017-09-21 14:06 来源:电力头条APP 

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,普惠电力系统公司业务拓展经理刘伟发表主题报告,汇报内容为售后应为工业燃气轮机提供什么样的服务。

以下为电力头条APP为您带来的报告实录:

刘伟:我先介绍一下普惠动力系统公司是一家怎样的公司,之后作为OEM燃机制造商,我们可以提供什么样的产品和服务,接下来我们作为第三方的服务商,在工业燃气轮机可以提供什么样的产品和服务,主要包括燃机的热通道部件的修理以及新部件的制造,最后我简单介绍一下我们作为第三方可以提供什么样的长期服务协议。

普惠隶属于美国联合技术公司旗下的普惠发动机公司,1961年成立,在座的各位知道他是世界第三大航空发动机制造企业之一,产品包括民用和军用的发动机,民用从波音737,到747一直到777,军用应用更广,从第二次世界大战的航发动机到F110到现在的新一代F22,F11和F135发动机都是来自普惠发动机公司。航空发动机在地面一个最大的应用就是航改型的工业燃机,所以在全球累计了2千多台的工业燃机的建设。我们的应用包括简单循环,热电联动,在这提出的就是2013年的时候我们被美国的联合技术公司也叫UPC出售给了三菱重工。这家公司还是普惠发动机公司燃机产品和服务的唯一供应商,但是是日本三菱日立的独立运营的子公司,除了刚才说的航改型燃机的业务,还提供其他的产品业务线,包括像我们作为第三方重型工业燃剂,热通道部件的制造和维修。

我们作为三大的供应商之一,已经超过了50年的航改型燃机历史机主要有四代的燃机,从1960年代的FT4,1990FT8,到FT8-3,到现在的FT4000,单机处理可以达到60-70兆瓦,接下来是航改型燃机的产品线,销售的一个是FT8,一个是FT4000。FT8单循环效率是37%,这种燃机主要两种应用方式,第一种是快标性的机组,单机30兆瓦,移动式的30兆瓦的机组。现在新开发的单循环效率可以达到41%,单机的处理60-70兆瓦,双联的机组可以到120-140。这个是我们FT8和FT4000全球的业绩,截止到今年累计售出了540多台,超过520万个运行小时。最新的业绩包括印度尼西亚和澳大利亚,这两个客户主要是单循环运行的客户,全球的业绩里面,大概30-40%是联合循环供热的机组。

在我们国内有19台业绩,这些业绩里面大部分是联合循环和供热的机组,典型的像北京的有四台,广州大学城我们有四台。现在新一带航改型燃机就是FT4000,这个燃机核心机是来自于普惠发动机公司的PW4000,相同部件超过90%,技术成熟、可靠、经过实证工业化设计的透平,FT4000燃机单机功率60-70兆瓦,单循环效率41%,热耗是8900kj每个小时。快装式成套设计,我们可以提供单联和双联的两种方式,配置也很灵活,所以像这种双联的方式只有一台出台故障或者是紧急状况,另外一台也可以运行。同时和工业燃气轮机一个更显著的特点,机组没有罚时的概念。

我们在FT4000和FT8售后服务,选项也挺多,提供三种服务方式,像定单式的方式,优选服务方式,以及长期服务协议方式。前两种方式,更多适合于调峰的客户,长期服务主要适合腰荷和基荷运行的客户。我们作国内设有一个中国工程师组成的服务团队。燃机的本地化,普惠动力是国内第一批也是最早一批将服务团队本土化的公司,跟中国的AECC,AXT在成都有一个维修基地,主要承担FT8,FT4000的检修和大修的服务,FT8燃气发动机也就是GG8的中修和大修,动力透平,FT8动力透平的大修,甚至将来FT4000动力透平的大修制造都放在成都。从2006年投入至今,我们累计完成了93台的FT8的检修和大修,这里面基本上可以提供备机的,像中修25天30天的一个平均时间,大修35-40天的提供时间是不需要的,因为我们是提供备机。

刚才那个部分是介绍普惠动力作为航改型可以提供的产品和服务。接下来角色变一下,就是我们作为第三方的服务商,也就是非OEM,可以在工业燃气轮机提供热通道,热通道部件的修理以制造,我们把普惠航天的技术应用在了工业燃气轮机的领域。这个是几个大的里程碑式的时间点,早在1993年将航空的涂层应用到的重型工业燃气叶片,接下来9E7E的叶片,2005年,2006年分别和美国的内华达电力和Entegra签订长期服务协议,这两个协议会有所不同,后面会介绍,之后在2014年开发了V94-3AX,v94.3A2和A4,这里面第一级和第四级的静叶和动叶,截止到2017年,我们在燃机热通道部件维修积累了1100套的业绩。燃机热通道部件维修肯定要修理基地,所以有两个,一个是高温、一个是低温的修理基地,高温在美国的德克萨斯州的,这是新部件最后制造完成的中心,也是我们工业燃机部件存储的一个中心。

截止到2016年底,已经累计了1080套的F级燃机热通道修理业绩。应用单晶硅基础的94.3%,A2这款机型。我们在泰国的曼谷,2009年投入属于普惠动力母公司,也就是三菱重工一个修理厂,至今超过200套M701F和D燃机部件的修理,同时也是普惠动力温部件和修理厂,提供长期的驻厂工程师。在这家修理厂主要会6B和9E的热通道的部件放过来,像过渡段,燃烧喷嘴,到热通道的第一级到第三级的静叶动叶互环等等。无论是高温还是低温修理厂,都是有部件修理全方位的能力,从部件入厂的检测,涂层玻璃,包括像TIG焊接,真空空气处理,到机械修理,机械修理之后做基础土层和热障涂层,最后喷完排序出厂,是一整套的流程和工艺。从右面这几张图是我举个比较典型的照片的,真空熔炉,热处理、X光检测、水喷射的清洗、还有尺寸检测、堆焊、包括电脑的模床,钻床,最后喷涂基础涂层,用大气等离子的方法喷涂热障涂层,最后排序出厂。

接下来具体一下,我先举一个高温热通道部件的修理案件,举的是V94.3AX的热部件修理,这个部件入厂之后,向大家介绍一下怎么修这个叶片的叶尖,入厂之后把原有的涂层玻璃之后出一个详细的检测报道,这个是入厂检测报告,对叶间进行堆焊,堆焊之后用电火花加工叶尖,夜气是叶袋的区域,然后通过这种方式的堆焊打磨,这里面要看叶片的实际情况,有可能一次,有可能两次,有可能多次,最后完成叶片的叶尖的修理。再举一个非常具有裂纹的高峰区域,就是平台,我们这这个平台进行分析,觉得经常有这种裂纹,但是我们并不是每一片都进行这种分析,把平台区域的涂层玻璃用X光检测裂纹实际情况,通过打磨和参合的工艺去除裂纹,对平台和叶尖比较类似,进行堆焊的修理。之后打磨,反复地堆焊打磨,达到我们需要的原始尺寸。

叶尖和平台修完之后到喷涂这部分,一个是HVOF这个方法,喷涂基础土层,还有大气等离子,也就是APS方法做热障涂层,最后是重力矩排序,然后是出厂的报告,给到客户。

我举一个9E的热部件修理,大概的流程是相似的,从部件的入厂,入厂检测,修理与涂层除厂检测报告。9F热部件修理,坐标测量仪也就是CMM校对尺寸。接下来是叶尖,因为它是动力修理高发的一个部位,把这个涂层剥离之后,用荧光探伤的方法检测实际的损伤,最后用堆焊的方式对叶尖进行修理,反复打磨堆焊,直到得到我们需要的原始尺寸。平台是类似的,叶尖和平台修理完之后,最后到喷涂,喷涂之间做炊沙的处理,然后用高速氧化物喷绘的方法,也就是HVOF,用大气等离子,APS方法热障涂层,用喷完处理增加涂层的紧密度,最后再用铝化物密封,所有做完之后这个部件修理完成。

刚才介绍的是我们作为第三方对热通道部件修理的一个技术,接下来我们是我们的热通道部件,我们会和客户找到原始部件的缺陷,对于原厂家的全新部件,一定是全新不仅进行反向功能学的测绘,扫描数据,同时应用计算机辅助的试点模型,再运用航空动力学的分析,再加以多学科的考量的微化设计,新部件是我们普惠系统开发的部件,最后得出来是我们知识产权的部件。这里面最终定性包括三个部分,第一个就是叶片本身的合金母材是普惠自主知识产权的,以及外面的热量涂层,技术涂层是外面的,还有叶片冷却通道的设置。我先介绍一下部件的合金母材,有三种,等轴合金,PWA1432,定向凝固,PWA1439,单PWA1483。这三款的合金母材最终源于航空,我们也和主要的参照物做一些对比,像等轴用的PW1432以及GTB111,我们对比的PW1437以及定向的GTB111。

总结一下,我们的合金母材蠕变寿命提高1.2-2倍,抗氧化寿命提高1.5倍,航空航天的PW材料合金应以工业燃机超过20年。接下来介绍一下涂层,主要包括金属涂层和热障涂层,这下面三个标签两个表介绍的是基础涂层,这三个表介绍的是热障涂层,第一个和第二个表,第一个表探讨一下抗氧化,第二个是抗机械疲劳性能。我们就是用PW286这一块的基础涂层。在涂层表面加了一曾层化物的涂层,加了铝化物涂层的目的是提高基础涂层的抗氧化性能,但是有一利就有一弊,加了之后基础涂层表面的延展性变差,实际上反而更容易产生裂纹。从图文可以看出来,GB28抗氧化性能比GB29显著增加,但是抗疲劳反而不如GB29,但是用的这款是同时提高这两个性能,具体不在这里面加氯化物的性能,而是调节基础涂层的内部配方,会加一种技术元素,有兴趣的话我们之后探讨一下。

我PWA286这个涂层相对于覆铝层的原厂家图更加优秀的抗氧化性能,具有更加优秀的抗热机械批拉性能,同时积累的大量的运行经验。

下面介绍一下我们新开发的作为第三方开发的热通道部件的一个业绩,我们现在已经累计了至少300万个小时,主要像7F+E的,静叶动叶互环,现在开发的V94-3Ax热通道新部件,现在已经有了应用截止到今天累计了5万个EOH。可能大家会问,为什么你们开发完7FA,为什么不开发9FA,这个出于对市场的考量,我们下一步就开发的是V94.3ax,但是7f+e大家可以理解分别缩小和扩大,分别得到是6FA和9FA的机型,从技术上来讲是没有任何难度的。

最后简单介绍一下我们作为第三方提供的长期服务协议。刚才我也提到了和美国(英)签了Entegra制度7F+A,全通道式的包括小修、中修大修,包括发动机,蒸汽轮机以及压气机的叶片调整,同时我们和安华达签18台的长期服务协议,仅针对于核心的通道部件,这里面更接近于我们国内的某些像菜单式的服务方式。在v94-3ax和ENEL签了8台五年的核心热通道的部件修理与供应,现在把第一第二级的静叶动叶安装上机,并且达到5万个,我们今年陆续把第三级第四级安装上机。横线上面的部分主要是我们作为非OEM供应商提供的长期服务,下面我们也是OEM供应,所以在全球还有90台的FT8,除了这个方式,其他的客户会签菜单式或者包括核心热通道式,我们都可以提供。

观众提问1:我有点好奇,像这种知识产权方面,比如我们做反向测绘就得到别人的空气动力学模型,我不知道法律在中国有没有这些限制?

刘伟:我们当时开发7F+E是在美国,不是在中国,而且是跟客户一块配合一块开发这个热通道部件的,而且开发这个7F+E的热通道部件,我们是作为GE的客户,因为我们买了一整台的7F+E的燃机,并不是做简单的一个竞争对手的方式,我们是作为客户的方式。

观众1:这是我的想法,因为我对法律不是很熟悉,我相信普惠这么大的公司,应该不会有这种事情,只是好奇而已。

 

刘伟:对,这是肯定的。

观众2:我们对叶片维护的流程会进行新的叶片进行测绘,我看到冷却结构都会使用普惠公司所使用的技术,您是如何保证您的技术新的冷却结构的叶片能够满足原叶片的工作环境或者对寿命的要求呢?

刘伟:因为每个厂家做叶片设计的时候,冷却供应量的控制是非常精准的,您如何保证您设计的冷却结构每个冷却孔上面都能满足要求呢?除了满足原OEM的设计的要求,在这上面还做一些改进,。但是我们作为销售来讲,在这里讲的只是皮毛而已,我们有实验室,大量的工程师和技术专家保证这件事情。

以上内容根据会议现场演讲整理,文字并未经过本人确认。

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