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Koeneke说:“在20世纪60年代和70年代的十年间,燃气轮机的主要测试是在首批用户的电厂里完成的,我们仅仅就单个部件进行了实验室测试,但没有对最终组装的产品进行测试。然后这型燃机产品到达用户的电厂后,开始出现一些令人头疼的毛病,需要我们花很长时间来确定和纠正这些问题。”
“在80年代,公司开始推行厂内试车。我们在工厂安装了第一台完整的燃机和设备,这是一个很大的努力,因为这些设备重达几百吨。你把它放在支架上,连接很多传感器、电缆、管道和许多其它需要操作的设备,然后运行几个小时。我们还需要想办法消耗掉燃机产生的功率,这是另一个相当大的努力。我们使用了液压制动器、水力测功机等其它能量消散方法。
“同时,大型燃气轮机的燃料消耗成本也非常惊人,如果您只是进行一次厂内测试,除了测试燃机花费大量燃料费用之外,您没有获得任何经济利益。即使在美国,运行一台大型燃气轮机也会需要每年1亿美元左右的燃料,所有显然你很难长期维持这种测试。”
“而我们又希望长期运行燃机,因为有很多故障需要燃气轮机进行相当长时间的运行和启停之后才会发生。你肯定从没有听过医生要求家长检查一个新生婴儿的胆固醇,这是因为只有你长大后,你才会有高胆固醇。燃气轮机也会发生同样的情况:燃气轮机只有积累了大量的启停次数,或者在某些需求条件下长期运行,才会出现低循环疲劳和其它类型的故障。”
机制在机器运行了相当多的时间和启动之后才会发生。你从来没有听过医生要求家长检查一个新生婴儿的胆固醇 - 直到你长大,你才会有高胆固醇。燃气轮机也会发生同样的情况:一旦机器积累了大量的启动和停止,或者在某些需求条件下运行,就会出现低循环疲劳和其他类型的故障。“
MHPS公司的解决方案是在其工厂内建设一座发电厂,然后与当地供电公司如关西电力签订合同,出售其电力。
Koeneke说:“我们花了几亿美元建造一座发电站,但不是为了赚钱,而是通过卖电来回收投资、燃料费、运营和维护等相关的所有费用。”
“这样我们就可以把改装后的燃气轮机安装到试验电厂里,而关西电力告诉我们何时启动、停机、加减负荷。”
“这样我们就可以根据燃机的运行安排,使用管道镜观察燃气轮机内部,有时我们甚至直接对其进行开缸检查。如果发现零部件运行不好或有问题,设计人员就会根据反馈进行修改并重新安装进行试验。这样我们在销售我们的燃机时,它已经在‘T-point’验证电厂进行了充分的测试。我们在新产品推出时,至少运营2~3年,这对于检测和纠正问题非常有用,对于测试对策来说更加重要。”
“在低需求期间,根据派遣情况,允许我们使用管道镜观察燃气轮机内部,有时我们允许打开它。如果零部件发现形状不良,则设计人员会开发修改并安装修改过的零件。在我们销售类似机器的时候,测试点的测试将继续进行,而新厂房的建设正在进去。随着我们介绍的变化,我们至少需要2~3年的运营,这对于检测和纠正问题非常有用,对于测试对策来说更加重要。”
Koeneke解释道:“因为我们的验证条件就是标准设计的发电厂,我们将燃气轮机安装在标准基座,并且配备标准的发电机,如果出现问题,我们可能会通过验证工具很快检测到具体的问题。”
根据Koeneke的说法,MHPS公司建立这样的验证电厂的原因“非常简单”。
Koeneke说:“想象一下,一家公司要花费数亿美元研发一型满足投资回报率ROI要求的产品,在这样的要求下,很容易得出结论,你最好在验证上只花费一小部分投资,并试图在推出时尽可能多地发现潜在的问题。”
他说,日本公司则是完全不同,对于一家日本公司来说,其产品的声誉至关重要,“与此相关的是一种巨大的自豪感,这也是一种做生意的方式。”
他补充说,T-point试验电站的充分测试使得MHPS公司能够检测到由于长期运行而导致的许多问题。
“比方说,我们只在测试台上进行几百小时的验证,并在完成厂内测试后立即出售燃机。然而,燃机电厂的后续建设也将需要两到三年的时间。与此同时,将无法再进行进一步的厂内测试验证,新的燃气轮机也将不会进一步验证或改进。相反,我们的T-Point试验电站可以在新电厂建设的同时继续运行,使我们能够通过长期验证、检测和纠正燃机产品。”
“例如,我们在J级燃气轮机中发现的一个问题涉及到第一级涡轮叶片的散裂问题。这可能会造成灾难性的失败,但我们很早就注意到了它。设计团队改变了内部冷却方案,将冷却空气的来源从叶片内相对较热的来源改为较冷的来源,然后我们运行燃机足够长的时间以确信这些部件能够在不同的环境长期稳定工作。”
“这种方法还可以帮助我们确定燃机真实的检查间隔,这些检查间隔是基于多年验证后部件的状况来确定的,我们采用逐渐增加间隔时间的方法来最终确定,而不是根据工程假设可以提供很长的间隔。“
Koeneke还指出,T-Point试验电站运行的燃气轮机就是在真实的运行条件下运行。他说:“关西电气公司决定什么时候启动和停机,什么时候运行在最大或最小负荷。这些都是现实世界的条件,我们必须以3600 rpm运行,因为这是电网频率。确实,我们不能在不同的转速下进行负荷测试,但是当客户购买发电厂时,它也将在3600rpm 运行30年,而不是在随机的转速条件下运行。”
不过虽然Koeneke提供了几个他认为可以解释MHPS公司产品成功的因素,但他警告说,只有精心设计和正确安装的燃机是不够的,燃气轮机运营商也必须遵循良好的操作规范以及良好的维修维护程序。
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