燃氣分布式能源站機務技術監(jiān)督要點和關鍵環(huán)節(jié)探析

劉心喜，阮慧鋒，羅城鑫，賈小偉，谷菁

燃氣分布式能源站機務技術監(jiān)督要點和關鍵環(huán)節(jié)探析

劉心喜，阮慧鋒，羅城鑫，賈小偉，谷菁

（華電電力科學研究院有限公司，浙江 杭州 310030；國家能源分布式能源技術研發(fā)（實驗）中心，浙江 杭州 310030；浙江省蓄能與建筑節(jié)能技術重點實驗室，浙江 杭州 310030）

燃氣分布式能源在國內得到越來越多的應用，但針對其技術監(jiān)督領域的相關標準較少。結合項目開發(fā)及運行經驗，對輕型燃氣輪機、內燃機、溴化鋰機組、燃氣鍋爐、電制冷機組全范圍和包括設計選型、制造、安裝、調試及試驗、運行維護在內的全過程監(jiān)督與管理要點進行簡要闡述。對冷熱負荷預測、裝機匹配、全過程環(huán)保管理、備品備件機制關鍵環(huán)節(jié)進行探析。最后對技術監(jiān)督工作提出一些展望，以期為燃氣分布式能源領域機務專業(yè)技術監(jiān)督工作提供一些經驗做法，助力燃氣分布式能源可持續(xù)發(fā)展。

燃氣分布式能源；技術監(jiān)督；機務專業(yè)；故障停運

1 前言

燃氣分布式能源因其高效、清潔、貼近用戶側、削峰填谷等眾多優(yōu)點在國內得到越來越多的應用與發(fā)展，各能源集團、燃氣企業(yè)、地方政府及工業(yè)園區(qū)均紛紛投資建設運營燃氣分布式能源項目[1]。對已投產燃氣分布式能源站項目進行分析，發(fā)現(xiàn)存在經營效益不佳、容量適配性存疑、可靠性低等問題。究其原因，一方面是其在快速發(fā)展過程中存在一些考慮不佳的情況；另一方面是燃氣分布式能源方面的相關標準相對較少，缺少對其有效的直接指導，尤其是電力技術監(jiān)督領域。電力技術監(jiān)督對電力設備的健康水平及與安全、質量、經濟運行有關的重要參數(shù)、性能、指標進行監(jiān)測與控制，以確保其安全、優(yōu)質、經濟運行。燃氣分布式能源站技術監(jiān)督工作如電氣、熱工、化學、金屬等專業(yè)在一定程度上可參照火電，而機務專業(yè)則因涉及設備較多、原動機且多為進口設備等原因存在監(jiān)督空白區(qū)域。本文將對燃氣分布式能源站機務技術監(jiān)督監(jiān)督與管理進行探析。

2 機務技術監(jiān)督要點

2.1 監(jiān)督對象

燃氣分布式能源站機務監(jiān)督對象主要為輕型燃氣輪機本體、內燃機組主機、溴化鋰機組主機、燃氣鍋爐本體、電制冷機組本體及相關輔助系統(tǒng)。

機務專業(yè)技術監(jiān)督實現(xiàn)對輕型燃氣輪機、內燃機、溴化鋰機組、燃氣鍋爐、電制冷機組全范圍和包括設計選型、制造、安裝、調試及試驗、運行維護在內的全過程監(jiān)督與管理。

2.2 設計選型階段監(jiān)督

設備選型及系統(tǒng)配置應根據(jù)承擔負荷性質、外部市場、設備技術參數(shù)等因素綜合確定，宜按照“以熱定電，欠匹配”的原則進行設計。應根據(jù)GB 51131、GB/T 1147.1、GB/T 30138、DL/T 5508、DL/T 5174對各主機及輔助系統(tǒng)的設計選型、系統(tǒng)設計過程中的技術、設計方案進行監(jiān)督。應根據(jù)用戶設計冷熱負荷并參考不同季節(jié)典型日逐時冷熱負荷曲線確定冷熱負荷容量，應按要求制定冷熱負荷專題論證報告和系統(tǒng)裝機比選專題報告。應根據(jù)地方政府要求制定降噪專題方案以保證燃氣分布式能源企業(yè)噪聲達標。天然氣系統(tǒng)的設計和防火間距應符合GB 50183的規(guī)定。應對輕型燃氣輪機主機設備性能提出明確要求，如年平均氣象參數(shù)條件下額定功率、氣耗率、熱效率或熱耗率、排氣流量、排氣壓力、排氣溫度等。應對內燃機性能提出明確要求，以及額定工況下內燃機額定功率、燃料熱耗、熱效率、總效率、燃料氣進氣壓力、排煙溫度及允許排氣背壓、缸套水進出口溫度及流量、環(huán)保性能、對快速啟動反應的要求。溴化鋰機組應具備先進的防結晶措施，并具備自動熔晶裝置，應具有多重安全保護、故障自診斷自處理功能。

2.3 制造階段監(jiān)督

制造階段監(jiān)督主要是對主機及輔助系統(tǒng)的制造、監(jiān)造過程進行監(jiān)督，主要對設備供貨合同、監(jiān)造合同、監(jiān)造報告、監(jiān)造人員資質、監(jiān)造質量評價等進行監(jiān)督，見證合同產品與合同符合性，使得設備質量符合相關技術標準和技術協(xié)議 要求。

應委托具備相應資質、能力的監(jiān)造單位實施監(jiān)造工作。監(jiān)造工作開始前，監(jiān)造單位應編制監(jiān)造計劃及實施細則。

應依據(jù)DL/T 586、制造廠技術標準及供貨技術協(xié)議的相關規(guī)定采取查看監(jiān)造報告和檢驗報告、現(xiàn)場見證等方式對各設備進行質量見證監(jiān)督。

2.4 安裝階段監(jiān)督

對施工安裝單位、監(jiān)理單位、制造廠、設計單位有關各設備及系統(tǒng)安裝階段的工作進行監(jiān)督。安裝單位和監(jiān)理單位應具備相應的資質，監(jiān)理單位、企業(yè)應分別對安裝單位編制的施工組織設計和專業(yè)施工組織設計進行審查、批準。

監(jiān)督范圍內對設備（部件）的到貨驗收應制定相應的管理規(guī)定并嚴格執(zhí)行。設備到達現(xiàn)場后，應由監(jiān)理單位、安裝單位、企業(yè)和設備制造商共同驗收。驗收時，設備制造商應提供產品出廠試驗報告、產品使用說明書、產品合格證、產品出廠質檢報告等相關技術資料。

在安裝施工過程中，應做好各項施工技術記錄和驗收簽證并及時整理，對重要系統(tǒng)的工程變更，施工完畢后應做出竣工圖，并由施工技術負責人簽字。安裝過程中的隱蔽工程應在工程隱蔽前進行驗收并做好記錄。

2.5 調試及試驗階段監(jiān)督

應對安裝單位、調試單位、監(jiān)理單位、制造廠在燃氣分布式能源系統(tǒng)分部調試、整套啟動調試過程中組織機構健全性、技術方案完善性、過程記錄完整性、調試技術報告及結果進行監(jiān)督。調試單位應編制調試大綱、調試計劃、調試措施等調試文件，并由監(jiān)理單位審核并提交企業(yè)批準。調試單位負責調試前的技術及安全交底及系統(tǒng)檢查。

應在各個關鍵節(jié)點做好相應的記錄，分系統(tǒng)試運及整套試運合格后，施工、監(jiān)理、調試、建設和生產單位均應簽字確認。機組移交生產后，調試單位應在規(guī)定時間內完成各項調試記錄并移交存檔資料。

應由企業(yè)委托有資質的第三方試驗單位開展試驗工作，在試驗前應編寫試驗大綱（方案），并由企業(yè)組織試驗相關各方討論后批準執(zhí)行。試驗大綱應包括試驗計劃、試驗準備、試驗邊界、試驗所需測量參數(shù)等內容，具體應符合相應標準的要求。試驗前各方應就試驗項目計算、修正項目及修正計算方法達成一致，制造廠及企業(yè)應提供計算所需的資料。

應建立各設備試驗臺賬（檔案），包括投產前的安裝調試試驗、性能考核試驗、檢修前后的性能試驗、運行優(yōu)化調整試驗等。

輕型燃氣輪機試驗應包括熱力性能試驗（燃氣輪機熱耗率、燃氣輪機輸出功率、聯(lián)合循環(huán)熱耗率、聯(lián)合循環(huán)輸出功率）、振動試驗、污染物排放性能試驗和噪聲試驗。內燃機試驗應包括熱力性能試驗（內燃機發(fā)電效率、內燃機熱效率）、污染物排放試驗（NOx）、噪聲試驗。溴化鋰機組性能試驗參數(shù)應包括但不限于制冷（熱）量、熱源耗量、制冷（熱）系數(shù)COP，應依據(jù)GB/T 18431、GB/T 18362及制造廠技術文件的要求對溴化鋰機組性能試驗進行監(jiān)督。

2.6 運行維護階段監(jiān)督

應不斷完善燃氣分布式能源各設備運行監(jiān)控系統(tǒng)及相應設備，完善并優(yōu)化運行報警和保護邏輯設置，通過運行監(jiān)控及早發(fā)現(xiàn)設備問題并根據(jù)故障性質和嚴重程度制定相應處理方案并執(zhí)行。應根據(jù)用戶側實際冷熱電負荷需求、設備運行特點及外部能源供應條件制定供能運行方案，運行模式應首先保證系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定、供能可靠，其次兼顧經濟運行方式，應使內燃機組運行在合理的負荷區(qū)域，盡量避免低效率及排放超標的工況。

應根據(jù)國家和上級主管部門的要求并結合企業(yè)實際情況建立起運行維護管理制度體系，應包括安全、生產技術管理、運行、檢修等方面。

企業(yè)應編制各設備應急預案，并進行演練，通過演練完成對相關設備及系統(tǒng)的檢查。應急預案包括但不僅限于以下內容：燃氣輪機超速、內燃機曲軸斷裂、溴化鋰機組結晶等。應制定來訪及參觀管理制度，進入燃氣調壓站及原動機房前，應在入口明顯位置處設置釋放靜電裝置消除靜電，嚴禁攜帶火種，禁止使用手機等非防爆通信工具和電子產品，燃氣區(qū)域嚴禁照相、攝影。

加強對燃氣泄漏探測器的定期維護，每季度進行一次校驗，確保測量可靠，防止因測量偏差拒報而發(fā)生火災爆炸。

2.7 技術監(jiān)督管理

應建立以總工程師（或生產副總經理）為技術監(jiān)督總負責人，機務（輕型燃氣輪機、內燃機、溴化鋰機組、調峰設備）技術監(jiān)督專責工程師，運行、檢修或維護等人員組成的監(jiān)督網絡，并應具有相應文件。

應按期制定機務專業(yè)技術監(jiān)督年度工作計劃，編寫年度工作總結，并將本企業(yè)技術監(jiān)督年度工作總結、本年度技術監(jiān)督工作計劃報上級主管部門。

3 關鍵環(huán)節(jié)分析

3.1 冷熱負荷預測及裝機匹配

國內燃氣分布式能源站普遍存在冷熱負荷預測偏大、裝機容量偏大情況。這直接導致機組投產后利用小時數(shù)低，經營效益不佳。究其原因，一方面是冷熱負荷預測方法需要進一步改進，因各種原因用戶存在丟失或者培育時間超預期；另一方面則是由于部分人員因企業(yè)裝機容量決定企業(yè)級別，為達到更高級別存在一定的負荷預測夸大的成分。因此要加強設計選型階段冷熱負荷預測及裝機匹配監(jiān)督，最大程度避免出現(xiàn)裝機偏大的情況。

3.2 全過程環(huán)保要求

雖然燃氣分布式能源具有清潔高效特點，但項目主要位于城區(qū)、工業(yè)區(qū)級電力負荷中心等人口較集中區(qū)域，項目所產生的噪聲、廢水、廢氣等污染等問題越來越引起人們的重視[2]。因此應加強項目全過程環(huán)保監(jiān)督工作，在項目選址時應充分考慮環(huán)評提出的建議，落實批復意見。在設計階段應預留脫硝裝置位置，為以后排放要求提高后技改留有余地。項目建設階段應嚴格執(zhí)行“環(huán)保三同時”，充分考慮地方環(huán)保部門對施工的環(huán)保管理要求。生產運營階段應提前取得相關排污許可，同時做好輿情導向，避免在公眾面前產生負面影響。同時機組運行盡量避免出現(xiàn)低負荷情況，避免排放過多污染物。

3.3 完善備品備件機制

在生產運行階段，應建立起完善的備品備件機制。對于燃氣分布式能源項目，其檢修、備品備件成本在運營成本中占很大比例，而無疑檢修成本與經營指標存在一定的矛盾。為降低成本，項目公司會將部分耗材備件超期使用，而這一定程度上會增加機組故障停運的次數(shù)，而這對供能可靠又會造成一定影響。因此要加強備品備件的管理，對樓宇型分布式能源站尤其應加強預燃室閥、火花塞更換臺賬，避免機組出現(xiàn)故障停運。

4 展望

本文著重對燃氣分布式能源站全過程機務專業(yè)技術監(jiān)督要點進行闡述，并對關鍵環(huán)節(jié)進行簡要分析，一定程度上可為行業(yè)內的技術監(jiān)督工作開展提供參考。但整個燃氣分布式能源行業(yè)內相關標準還是較為欠缺，接下來應著手制定燃氣分布式能源領域的技術監(jiān)督標準，以統(tǒng)一標準，規(guī)范手段，為燃氣分布式能源的健康可持續(xù)性發(fā)展提供一定支持。同時，因燃氣分布式能源最主要產品是冷熱，以往的非停管理辦法不完全適用于燃氣分布式能源，相關各方應著手制定適用于燃氣分布式能源的非停管理辦法。

［1］江婷，徐靜靜，馬琴，等.分布式能源系統(tǒng)低溫煙氣余熱利用經濟性分析［J］.華電技術，2019，41（5）：46-49.

［2］劉鋒.燃氣分布式能源站環(huán)保管理要點和關鍵環(huán)節(jié)探析［J］.華電技術，2017，39（12）：70-72，76.

TU996

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.22.061

2095－6835（2020）22－0140－02

劉心喜（1991—），男，江西贛州人，碩士研究生，工程師，主要從事分布式能源檢測、系統(tǒng)評價評估、技術監(jiān)督及可靠性管理研究工作。

〔編輯：嚴麗琴〕