浅谈大型汽轮机技术监督

2009年中国电机工程学会年会 稿件

浅谈大型汽轮机技术监督

田 丰

（广东电网公司电力科学研究院，广东 广州 510600）

摘 要：在简要回顾技术监督发展的基础上，指出全过程监督是电力工业技术监督认识上的进步。结合新发布的电力行业标准“发电厂汽轮机、水轮机技术监督导则”，对汽轮机技术监督的任务和管理内容进行了论述。汽轮机的技术监督从设备选型开始至机组运行的寿命期，可以分为基建期和生产期，并包括了本体、辅助机械及附属设备。在成立强有力监督机构前提下，对保证电网及汽轮机设备安全、可靠、经济运行发挥重要作用。 关键词：汽轮机；技术监督；行业标准

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：

A Brief Discussion on Turbine Technical Supervision

TIAN Feng

(Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation, Guangzhou 510600, China)

Abstract: On base of retrospection development of technical supervision briefly, point out that whole course supervision is a advancement for power industrial technical supervision. Combine the power industry standard of china “Technical supervision guide for turbine in power plant” that issued recently, for management items and the task of the turbine technical supervision is discussed. The turbine technical supervision may be divided into two period of construction and business operation from equipment type selection to its life-span business operation, and has included turbine body and supplementary mechanical & affiliated equipment. Under setting up strong supervisor organization prerequisite, turbine technical supervision play important role for guaranteeing electrical grid and the equipment of steam turbine safe, reliable, economic operation. Key words: steam turbine; technical supervision; vocation standard

0 引言

长期以来，技术监督工作一直是电力生产的一项非常重要的工作[1]。我国电力行业技术监督始于上世纪60年代初，当时仅有4项监督。上世纪70年代中期形成了电测、热工、化学、金属和绝缘5项监督，并一直延续到上世纪90年代。1995年12月，在全国电力系统技术监督工作座谈会上，又将技术监督由5项扩充至9项，增加了节能质量、继电保护及安全自动装置、环保和电能质量4项，对保证电网及发供电设备安全、可靠、经济运行，实现又好又快发展发挥了重要作用。目前，高参数、大容量、新型式火电机组迅速发展，厂网分开和区域电力市场格局形成对技术监督工作提出了新的要求，电力行业对技术监督管理的认知程度逐步提高，取得很大进步，监督管理亦逐步过渡到以经济制约为主。因而，修改和完善现有技术监督规程和条例很有必要。国家发改委新发布的电力行业标准DL/T 1055-2007“发

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电厂汽轮机、水轮机技术监督导则”，从全过程的角度制定了汽轮机技术监督的任务、措施和技术管理内容，重申国家/行业标准重点内容，并在总结国内外经验的基础上进行补充和修改，成为火电厂汽轮机全过程监督管理的指导性技术标准。

1 汽轮机监督的发展

为适应电力系统新体制需要，要求技术监督工作有效延伸。它包括两方面，一是专业的延伸，所涉及的专业不仅局限于原来的9项，还根据生产中出现的新问题、新技术和新设备的采用(如超临界、超超临界机组、LNG燃气—蒸汽联合循环、IGCC等)、参数提高、技术发展、电网扩大以及自动化水平的提高，不断研究、制订新的专业、标准和方法[1]。为此，增加了发电机励磁系统、汽(水)轮机和水工，全面覆盖电力系统各专业[2]；二是范围的延伸，从安全生产的观点出发，要求自电力建设阶段开始就开展监督工作，加强设备选型、采购和招评标，大型设备的制造、监造、

安装、调试以及技术改造、设备检修等过程的监督，全面提升安全运行水平[3~8]。

全过程监督是电力工业技术监督认识上的进步。

基于全过程技术监督的实践和电科院汽轮机专业设置的传统惯例，导则将汽轮机技术监督的内容从专业和范围两方面进行了延伸，不再局限于轴系振动、叶片和调节保安系统特性，而将汽轮机岛(包括本体、辅助机械及附属设备)作为发电独立功能体予以监督[9]。结束了电力体制改革后，两大电网、五大发电企业及其他发电公司有各自工作规定及管理办法，但没有统一行业技术监督导则的局面。对于保证电网安全、优质、经济运行，促进相关技术监督工作规范、有序地开展，预防重大恶性事故、提高可靠性水平方面效果显著。

2 监督的任务

2.1 基建期

基建期技术监督的主要任务包括设备选型、设计、监造、验收、安装、调试、性能试验共7个阶段的内容。 2.1.1 设备选型阶段

参加设备的招评标 (包括招标文件的审核等)，根据相关规程规范、当前技术水平和实际条件，使所选设备可靠、先进、实用。 2.1.2 设计阶段

对设计方案、供货厂家设计方案、图纸、设计单位设计资料(包括软硬件、布置、选材等)和原理图纸等进行审查。 2.1.3 设备监造阶段

对发现的重大问题，技术监督人员(包括携带必要的检测设备)应至制造厂，根据技术方案、设计资料和技术指标等，协作对问题进行检测、分析和确定处理方案；对重要技术环节，应派遣有经验、有资质的人员进行现场监督。对运行、调试中和其他同类型机组暴露出来的问题，应进行调研、总结和重点防范，与厂家一起制定防范措施。

2.1.4 设备验收阶段

根据供货合同、清单和有关验收标准，对进厂主要设备进行验收试验监督。对进厂后设备的现场储存保管进行监督检查。 2.1.5 安装阶段

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根据厂家设备安装要求、有关设计、技术规程规范、相关标准和工程主要质量控制点，对设备安装、有关强制性标准条文执行情况实施监督。 2.1.6 机组调试阶段

根据制造厂运行维护说明书有关技术规程、规范、标准和合同，对分部试运、整套启动调试过程中试验方案、技术指标、主要质量控制点、重要记录进行监督。 2.1.7 性能验收试验阶段

根据试验合同、验收试验技术规程和指标，对试验的过程、结果进行监督。 2.2 生产期

生产期技术监督的任务是：(1)了解和分析机组本体、辅助设备和附属机械的运行状况，收集有关资料、运行数据。必要时，对重要监督指标定期测试；(2)对各种参数异常或潜在故障隐患进行分析、评估，提出整改、告警处理意见，这些意见包括改进机组安全性、经济性等；(3)重大设备故障、事故的调查和原因分析，提出意见和反事故措施；(4)根据机组运行状况，在检修前提出建议。实施检修技改项目质量监督，对其中发现的缺陷提供处理建议；(5)总结、交流和推广技术监督的工作经验和先进技术；(6)协助对本体、辅助设备和附属机械进行技术改造，对改造项目进行可行性研究、审查和调研，并为改造方案的制定提供建议；(7)对定期试验和维护的内容、方法和周期等进行监督。必要时，可有针对性地开展专项检查，提出整改意见及建议。

3 监督管理内容

3.1 设备选型、设计

汽轮机及其辅助设备、附属机械、管道及有关其他工程均应满足国家/行业标准、技术/管理法规和业主的具体要求。对汽轮机高压内缸、喷嘴等部件材料、叶片型式、汽缸上的测点、保护监视项目、轴系各阶临界转速及振动、防止汽缸进水、启动方式、调节控制系统等提出了具体要求。此外，还对超速保护控制系统OPC(Over-speed Protection Control)、危急遮断器的设置、FCB(Fast Cut Back)、阀门快控FV(Fast Valving)功能、旁路系统的设置及其型式、性能试验测点等提出了建议。如应根据电网对机组的要求，结合机组本身的实际情况，决定是否具有快控FV功能；高压抗燃油DEH调节保安系统，转速保护有冗余两套

以上的，可以设1个/2个或不设机械式(飞锤/飞环)危急遮断器；汽轮机在设计时，应同时考虑性能试验所需测点。 3.2 监造和验收

监造应按国家/行业、制造厂企业标准进行。承担监造任务的单位应按技术标准和规范、合同文件、厂家正式技术资料等，编制监造大纲和质量计划，并经业主和技术监督认可。检验/试验结果应满足合同、厂家技术规范，并符合国家/行业标准、技术/管理法规的要求，能证明：(1)符合有关技术条件和安全规范；(2)安全装置和保护装置动作正确；(3)达到业主要求的规定值；(4)满足业主的其它特殊要求。 3.3 安装

除对承担安装工程单位资格、施工组织设计进行审查外，汽轮机安装、质量检验及评定应以国家/行业、技术/管理法规和签订的合同为依据。此外，安装的其他监督项目作出了规定，包括套装油管路及油循环冲洗、抗燃油监督及叶片测频等。 3.4 调试

汽轮机的启动调试应按签订的合同、有关标准/技术管理法规进行。调试大纲、方案、措施的编写应结合机组具体情况及制造商要求，贯彻、体现国家/行业标准、技术管理法规、职业健康安全和环境管理体系，符合质量体系要求，并进行风险分析和预控。调试要在启动试运总指挥的领导下，根据设计和设备的特点，合理组织、协调、实施启动试运工作，确保启动调试工作的安全和质量。分系统试运必须在单体调试和单机试运合格签证后进行；整套启动试运必须在分系统调试全部合格签证后再进行；进入满负荷试运前，必须完成所有的调试项目，并满足相关条件(如技术指标、电网具体要求)。此外，还对甩负荷试验、汽门严密性试验、润滑油低油压联锁、胶球清洗装置、抗燃油旁路再生装置和润滑油净化装置等作出具体规定。如要求胶球清洗装置、抗燃油旁路再生装置和润滑油净化装置等应与机组试运行同时调试，投入使用。 3.5 启动验收性能试验

汽轮机、辅助设备及附属机械性能验收试验应按合同签订时指定的国际、国家、行业标准进行，以验证制造商提供的保证值。部分性能试验的项目，与调试互有覆盖，可以在调试期间完成。

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考核汽轮发电机组本体、辅助设备和附属机械的性能保证，须进行铭牌功率、最大连续功率及热耗率的验收试验。对汽轮机主机及其系统而言，可以包括汽轮机在各种状态下的启动和停止试验、散热测试、噪声测定等。对性能试验水和水蒸汽的性质表和公式还推荐采用水和水蒸汽性质国际联合会(IAPWS)新型热力性质IAPWS-IF97公式。

3.6 生产期间技术监督

从技术资料、设备安全管理、节能监督、运行维护、监测/试验、检修监督及检修后的专项试验等6个方面对生产期间技术监督作出了规定。 3.6.1 技术资料

技术资料是汽轮机设备安全运行的基础，应结合电厂具体情况，根据厂家技术资料，国家/行业标准、技术管理法规，编制汽轮机组图册、运行规程、检修规程等，定期修订。设备技术档案、事故档案及试验档案齐全。 3.6.2 设备安全管理

设备安全管理应按照国家/行业标准、技术管理法规及有关行业反事故技术措施严格执行，严防超速、轴系断裂、大轴弯曲、轴瓦烧损事故等恶性事故发生。对机组可靠性评定和管理工作、寿命消耗、汽水化学监督、油质监督维护工作、压力容器防爆、润滑油低油压联锁、事故分析及预防等作出具体规定。还推荐定期开展安全性评价，按照查评依据，贯彻与汽轮机安全生产管理有关的法令、法规等。做好防止汽轮发电机组生产重大事故的措施，是保证电力系统安全、稳定、经济运行的重要条件。因此，有关方面都应认真贯彻落实原国家电力公司“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”，密切联系实际情况，有效利用技术监督整改/告警手段，把各项重点要求落实到实处。 3.6.3 节能监督

随着节能减排的进一步推行，加强能耗监督是技术监督工作的一项重要内容。在属地电力节能检测中心监督下，开展节能工作，如主要系统和设备A级检修以及进行重大技术改造前、后应进行性能试验；对汽机真空系统、反映机组经济性的参数和指标进行监督、考核。做好设备、管道及阀门的保温工作，制定机组参加调峰合理运行方式等[10]。

3.6.4 运行维护、检测/试验

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完善各种定期试验的内容、周期和制度，并符合质量管理体系和规范化管理的要求。重要的定期试验，如润滑油低油压联动、充油试验等，应由专人负责。建立设备、主要运行参数定期分析和报告制度，当这些参数偏离正常值时，均可能表明已出现故障或存在潜在的事故隐患，应及时汇报、进行评估，采取措施。按有关的法令、法规，制定汽轮机油系统防火技术措施。对压力容器、高温、高压管道(包括润滑油、EH油管道)进行金属监督和定期检验等。 3.6.5 检修监督

包括：(1)建立先进的检修管理制度，积极应用诊断技术进行预知维修；(2)根据设备厂家资料，结合国家/行业标准、技术管理法规，制定符合质量体系要求的检修工艺规程/卡/作业指导书/技术文件包；(3)及时总结各级检修记录(含工艺卡、验收签证书等)，对检修中的安全、质量、项目及试运情况等进行总结、评价等。 3.6.6 检修后专项试验

各级检修后的试验应根据设备的具体状况，参照有关标准进行。包括汽轮机组本体进行振动状态监测和分析，获取波德图；完成热效率试验；低压末级叶片进行频率测量；调节系统进行静止

试验或仿真试验；对主汽门、调节汽门(包括高压缸排气/回热/至除氧器/抽汽供热抽汽逆止门)的关闭时间、特性进行测试；对OPC特性进行测试及分析等。

4 结语

汽轮机技术监督以质量为中心、以标准为依据、以计量为手段，全过程对其相关参数、性能、指标进行监督、调整和评价，以判断其安全程度，从而采取预防措施，防患于未然。各省/自治区、直辖市政府电力主管部门、电力行业协会负责汽轮机技术监督管理和指导工作，受相关单位委托或授权，省电力试验研究院/所具体组织实施。实践表明，成立强有力的监督机构是前提条件。我国幅员辽阔，厂网分开和区域电力市场格局的形成使技术监督还存在差异，对汽轮机的技术监督工作提出了新的要求。各地区应根据有关行业导则，结合实际情况，制定适宜本地区的监督制度或实施细则，不断提高汽轮机技术监督水平，提高电网、发电设备安全可靠性。

作者简介：

田 丰，男，四川达县人，1970年9月生，广东电网公司电力科学研究院轮机室汽轮机调节高级工程师。1994年4月浙江大学能源工程系电厂热能动力工程及自动化研究方向研究生毕业，获工学硕士学位。同年分配至广东省电力试验研究所(现广东电网公司电力科学研究院)工作，长期从事汽轮机、燃气轮机调节、调试、运行分析和优化、可靠性分析研究。电力行业标准DL/T 1055-2007发电厂汽轮机、水轮机技术监督导则第一起草人。

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