摘要：针对三菱日立M701J燃气轮机，本文通过分析设备的特点和可靠性影响因素，提出了加强日常检查维护、实现多等级检修、优化备件管理等可靠性维修策略，以便提高设备运行的可靠性和经济性。
关键词：三菱日立M701J燃气轮机；可靠性维修；经济性
引言：现阶段，国内在燃气轮机设计和制造方面仍然存在一些瓶颈，因此通过检修维护降低设备的运行成本、确保设备长期经济可靠运行显得尤为关键。在燃气轮机行业中，三菱日立M701J燃气轮机运用了多种先进技术，同时沿用了经F级和G级燃机长期运行验证的主要结构特点，设备可靠性居于同级别产品前列。本文以M701J燃机为例，对设备可靠性维修策略进行分析探讨，以便更好地对燃机运行进行成本管理，期望给国内用户提供一定参考。
1 三菱日立M701J燃气轮机概况
M701J燃气轮机由三菱日立公司设计制造，是从60Hz的M501J燃气轮机等比例缩放得到的燃气轮机，功率比60Hz增加至原M501J燃机的1.44倍，能够以3000r/min转速运行，以满足50Hz电力生产需求。M701J燃气轮机主要部件尺寸是按照1.2:1放大系数对M501燃气轮机部件尺寸进行放大得到的，各部件设计应力、温度符合三菱日立公司J系列燃气轮机原始设计，机组空气流量与1.22成正比，，机组单循环额定输出功率超过490MW，单循环效率超过42.5%。在可靠性测试上，三菱日立在燃机上增加了数千个精密测点，通过在不同的转速和负载下分别测试，并在T-Point试验电站中完成了设备的长期可靠性验证[1]。根据三菱日立在商业运行中的数千小时可靠性验证结果来看，M701J燃气轮机累计运营时长达11000小时，可靠性大于99.5%。
2 M701J燃气轮机可靠性维修策略分析
2.1影响燃气轮机可靠性的因素
尽管M701J燃气轮机在长时间运行中保持了较高的可靠性，但从三菱日立公司公布的情况来看，该设备仍然存在一些潜在的可靠性问题，包含热障涂层退化、蠕变和低循环疲劳。出现这些问题，主要是由于燃气轮机包括多种高温部件。这些热端部件需要利用热障涂层等先进工艺技术延长部件使用寿命，所以部件制造和维护成本较高，需要通过加强检修周期控制确保部件使用效果和使用寿命。M701J燃气轮机采用的涂层技术较为特殊，所以涂层维修同样需要OEM厂家维修，不仅维修成本较高，也容易导致设备停机待修[2]。
此外，在燃气轮机运行的过程中，频繁启停设备也将造成高温部件寿命缩短，继而导致设备所需维修费用增加。因此，燃气轮机的可靠性不仅受燃料、部件材质等因素的影响，还将受到运行方式和功能定位等因素的综合影响。想要提升燃气轮机的可靠性，还要对燃气轮机进行长期可靠性维护，以便结合燃气轮机实际运行情况加强设备的维护管理，使设备长期保持较好的运行状态，延长热部件的使用寿命。
2.2燃气轮机可靠性维修策略
2.2.1加强日常检查维护
M701J燃气轮机采用了行业领先的各种先进技术，在维修阶段需要依靠专业技术人员开展工作，这也将导致设备维修成本偏高。
出于维修成本考虑，还应加强设备日常检查维护，以确保设备运行的可靠性得到提升，达成减少设备故障的目的。在日常检查维护中，还应依靠三菱日立提供的设备维护手册制定检查维护计划，同时结合设备实际运行情况开展定期检查，以减少设备隐患，降低故障发生的可能性。在日常维护中，应对进气滤网等部件进行清理更换，以免因污染物积累过多造成滤网性能降低，导致燃气轮机空气中包含过多杂质颗粒，引发压气机性能退化，甚至是叶片、转子受损。因此，加强燃气轮机日常检修维护，可以使设备保持良好运行状态，降低设备故障发生率提升设备可靠性。
2.2.2实现设备多等级检修
在燃气轮机检修方面，完全照搬厂商提供的检修计划将产生较高的检修成本，所以还应结合具体实际项目的设备运行情况加强分析检测，对设备进行多等级检修，在确保设备正常运行的同时，获得可观的经济效益。
具体在制定检修等级时，需参考厂商提供的检修计划间隔和设备实际检查诊断情况完成分级。按照检修范围和程度，可完成A、B、C、D四个检修等级的划分，A等级为最高程度的检修，即故障检修，B等级为定期检修，C等级为状态检修，D等级为日常检修。所以在燃气轮机平时运行的过程中，除了加强日常检修，还要实施状态检修，以便及时发现设备存在的隐患，并通过消除隐患优化设备运行状态。三菱日立公司提出了利用传感器和控制系统进行设备状态检测的计划，可以通过为用户提供自适应控制和操控知识优化设备性能，减少设备计划停机情况，从而使设备的可靠性得到增强。而在状态检修的过程中，还要加强对设备负荷、燃料种类和日常维护情况等多种数据的分析，以确保设备的隐患能够得到及时发现。在加强设备状态检修的基础上，还要制定设备定期检修计划，以便对设备存在的问题进行全面排查，降低设备故障发生的可能性。
2.2.3优化设备备件管理
在设备可靠性维修方面，还要通过优化备件管理加强设备可靠性维修，即通过优化备件管理确保设备正常运行。通常来说，如果准备的备件过多，将将造成设备维修成本过高。针对M701J燃机，可以通过与三菱日立签订备件供应和检修服务合约以确保设备能够定期顺利实现备件更换，在确保设备运行可靠性的同时，使设备维修成本大幅降低[3]。此外，在备件更换方面，如果进行返厂更换将造成设备长期停机，降低机组可用率，从里一个方面增加了设备检修成本。对于M701J燃气轮机，由于设备采用双轴承转子结构，现场可以仅通过打开水平中分面汽缸上半完成叶片的现场拆除，无需整体起吊转子，最大程度提高现场维护的便捷性。
结论：通过分析可以发现，三菱日立M701J燃气轮机无论是在设计还是制造方面，都运用了多种先进技术，能够使设备的可靠性和经济性得到提升。为使设备得到充分利用，还要结合设备特点和实际运行情况制定科学的可靠性维修策略，通过加强日常检查维护、实现设备多等级维修和优化设备备件管理等措施进一步提升设备运行的可靠性，以确保设备运行的经济性目标能够顺利达成。
参考文献：
[1]杨文超. 基于燃气轮机可靠性的维修策略[J]. 科技创新与应用,2017,(08):112-113.
[2]尚文,王维民,齐鹏逸等. 基于条件规则与故障树法的燃气轮机故障诊断[J]. 机电工程,2013,30(07):798-801+814.
[3]刘慧杰,安永福,赵振. 燃气轮机运行维护对其长周期运行的影响[J]. 氮肥技术,2014,35(05):45-48.
作者简介：吴学坤（1983-03），男，汉族，籍贯：贵州省贵阳市，当前职称：工程师，学历：硕士