由我公司总承包的兖矿国泰——陕西未来能源化工有限公司燃机搬迁、改造工程的一套PG6581B型燃气轮机发电机组经我公司对其进行设备系统改造、搬迁安装调试后，于2016年1月8日晚8：00成功以F-T合成制油工艺驰放气为燃料并网发电。这是国内首台通过改造成功使用费托合成制油工艺合成塔尾气（驰放气）为燃料进行发电的6B燃气轮机机组。
    一、项目背景
    本项目工程的燃气轮机发电机组原为兖矿国泰化工有限公司煤化工工程项目配套的发电设备，以煤化工流程剩余的气化炉合成煤气为燃料（低位发热量2400kCal/Nm3）进行发电。随着国泰化工煤化工工艺流程的全面正常运行及工艺流程的不断优化，可供燃气轮机发电使用的剩余合成煤气不断减少，自2009年开始因没有可供燃机发电用的合成煤气燃料，燃气轮机发电机组一直处于闲置状态。2012年同为兖矿集团的陕西未来能源化工有限公司煤制油项目上马，其F-T合成煤制油工艺驰放气（合成塔尾气，低位发热量约4000~4600kCal/Nm3）可作为燃气轮机燃料气进行发电利用。为了降低工程投资成本，充分利用集团公司现有闲置设备，兖矿国泰化工和陕西未来能源化工有限公司联合对国泰化工有限公司闲置的PG6581B型燃气轮机发电机组进行改造、搬迁的项目工程可行性研究。经过充分的可行性研究论证，并通过对我公司承包改造的同型号燃气轮机发电机组改烧焦炉煤气燃料后机组实际运行情况的实地考察研究，认为国泰化工现有闲置的PG6581B型燃气轮机经改造后完全可以适应烧F-T合成制油工艺驰放气燃料，且可节省40%以上的设备投资成本。2013年底经招标程序，由我公司中标总承包此台燃气轮机发电机组设备的大修、改造、搬迁、及安装调试工程。
    二、工程内容
    与原机组相比，供燃机所用燃料的成分和热值发生了很大的变化，因此燃机的燃烧室系统、燃料喷嘴、气体燃料控制阀站模块等必须进行相应的更新改造。同时因原燃气轮机发电机组已停运多年，大部分配套的辅助系统设备、电气设备腐蚀损坏严重，需进行更新改造。主要改造工程内容包含：
    1)燃气轮机发电机组主机及辅助系统设备大修检查。
    2)燃气轮机控制系统升级为Mark VIe控制系统的更新升级改造。
    3)对燃机的燃烧室系统和燃料系统进行更新改造，使其能适应烧中热值的F-T合成制油工艺驰放气燃料需要。
    4)对燃机的主要辅助系统进行重新设计改造，包括：燃机进气过滤器系统、闭式循环冷却水站模块及现场管路、燃油前置供油泵站模块及管路、燃机油箱油雾分离器、前置气体燃料过滤/分离器模块、燃机进气加热系统、燃气轮机消音罩壳、反吹压缩空气处理站、CO2消防系统模块、危险气体探测和报警系统等。
    5)电气系统设备重新设计更新，包括：燃机马达控制中心、发电机控制/保护盘、中性点柜、厂用变压器、直流系统、电缆等。
    6)燃机发电机组设备的包装及搬迁运输。
    7)搬迁到新厂区后，燃气轮机发电机组设备的安装和调试。
    三、工程实施
    针对本工程项目设计施工内容多、专业范围广、地理位置跨度大、工期要求紧及质量要求高的特点，我方在整体工程项目启动前进行了详细的项目规划和工期总体安排，制定了多专业和多部门联合协作、多区域协同开展的主体策略。组织精兵强将成立工程项目管理部，制定项目施工计划，统筹安排和落实本项目工程的实施。
    在改造工程设计方面，我公司各专业技术人员密切配合协作、日夜加班，在最短的时间内完成了本项目工程燃气轮机及其辅助系统设备的主体改造设计方案。与业主方、设计院等及时召开设计联络会，通过技术协调，澄清、细化和落实项目工程的具体技术要求、工程界面、接口要求。按合同进度要求及时向天辰化工设计院提供燃气轮机发电机组及相关辅助系统设备平面布置图、设备基础交界面外形图、设备基础预埋件布置图、燃气轮机发电机组各系统接口参数及布置图。
    在设备采购方面，公司内部技术部门、采购部门、财务部门、工程管理部门间密切配合协作，边设在设备采购方面，公司内部技术部门、采购部门、财务部门、工程管理部门间密切配合协作，边设计边采购，合理安排设备采购进度和资金使用计划，保证了项目工程按合同进度顺利实施。
    工程施工方面，项目管理部根据本搬迁改造工程的实际情况及特点，制定了详细周密的施工方案和进度计划，使工程施工工作有序展开。
    整个项目工程施工划分为：
    1．燃机轮机机组的大修检查和设备包装运输；
    2．改造和更新系统设备的工厂生产组装；
    3．燃机机组搬迁到榆林安装现场的安装调试三个工程段。
    ● 燃机轮机发电机组设备大修检查及设备包装运输
    燃气轮机大修检查、设备装箱和运输施工工作在兖矿国泰化工原设备现场进行。主要施工节点如下：
    检修阶段 2014.02.25—2014.03.29；
    拆卸&包装阶段 2014.09.22—2014.10.15；
    运输阶段 2015.04.25—2015.05.03。
    因原燃气轮机机组已停运多年，设备内部零部件的好坏一时难以判明，项目管理部第一时间组织专业技术人员和施工人员到国泰化工搬迁机组现场对燃气轮机机组进行开缸大修检查。首先，将透平动叶、透平喷嘴、燃烧过渡段等热通道部件拆下检查后，以最快速度送GE专业维修工厂进行翻新修理，同时对燃机辅助系统设备进行全面检查，根据检查结果提出要更换的辅助系统设备备件采购清单，并协助业主方进行及时采购，确保了燃气轮机的检修复装工作和设备包装工作按项目工程计划要求的施工进度完成。
    ● 改造和更新系统设备的生产组装
对于改造工程设计新增及需更新的燃机发电机组辅助系统设备，全部采取模块化设计，在我公司生产车间完成设备模块的成套组装和试验工作。施工过程中，由设计人员和装配工艺人员共同讨论编制装配工艺程序及设计装配工装，确保各辅助系统设备模块的装配质量和工作性能。辅助系统设备的模块化设计，有效地缩短了安装现场的施工周期，提高了设备安装施工质量。
    ● 燃气轮机发电机组的安装和调试
    安装工程开工前，项目管理部严格按现场化工企业施工管理规范要求，提供开工报告、施工组织设计书。燃气轮机机组及其辅助系统设备的现场安装施工严格按照GE公司相关燃气轮机安装规范、电力设备及化工设备相关安装规范的要求进行。安装施工严把安全、工艺和施工质量的过程控制关，杜绝施工过程控制不严造成的施工质量缺陷和隐患。
    本项目工程因是异地搬迁、改造安装工程，和正常6B新机组的安装工程相比，现场安装施工复杂，施工工程量大，燃机间内大量的燃机主机系统管路必需在安装现场进行边改造设计边施工。在本次改造工程中，除了对燃机气体燃料系统和燃烧系统设备部件进行改造外，我们还对燃机间内原布置不合理或机组运行检查不方便的系统管路现场进行了全面的优化设计和改造，使得设备运行更安全，运行检查和维护更方便。例如：防喘放气管路改造，使防喘阀远离热辐射区域，降低了防喘阀使用过程中卡涩的倾向；燃油管路的重新布置改造，雾化空气管路、冷却密封空气管路、进口空气加热管路等的优化改造布置都为机组平时的运行维护检查留出方便人员进出空间。对原机组所配置的部分工作性能明显较差的辅助系统设备，如：油箱油雾分离器、透平缸冷却风机进口消音器等我们也在现场进行了优化设计改造，经实际运行使用性能得到很大提高。
    设备安装完成后，由我方机、电、控3专业技术人员和技师组成的调试小组按照项目管理部预先编制并经业主监理方批准的《燃气轮机机组调试大纲》对改造后的燃气轮机发电机组进行了全面精心调试，于2016年1月7日以油燃料成功并网，1月8日成功切换到以驰放气燃料并网发电。
    主要安装调试施工节点情况：
    2015年5月22日：燃气轮机主机、负荷齿轮箱、发电机本体三大件就位完成；
    2015年6月20日：燃机、负荷齿轮箱、发电机设备初对中完成；
    2015年9月20日：燃机、发电机、负荷齿轮箱精对中完成；
    2015年9月22日：燃机进气过滤器安装完成；
    2015年9月30日：所有燃机机组辅助系统设备及其管路安装完成；
    2015年10月15日：燃机外围配套辅助系统设备管路压力试验及管路吹扫完成；
    2015年10月20日：燃机电气设备及热控设备接线完成；
    2015年11月5日：油箱注油，进行润滑油管路冲洗及开始油循环；
    2015年11月7日：Mark VIe控制系统通电检查，静态调试开始；
    2015年11月18日：燃气轮机发电机组静态调试完成，分部调试开始；
    2015年11月29日：燃气轮机发电机组首次高速盘车成功，分部调试完成
    2015年12月17日：燃气轮机发电机组首次点火成功；
    2016年1月7日： 燃气轮机发电机组首次并网成功；
    2016年1月8日： 燃气轮机发电机组油切气试验成功；

图1：燃机转子现场大修检查 

图2：燃机缸体大修检查

图3：燃机大件运出国泰化工老厂区

图4：燃机进气过滤器安装中

图5：改造后的燃机间内部管路布置

图6：改造后的燃机间内部管路布置

图7：改造后的燃机间内部管路布置图

图8：改造后的闭式冷却水系统

 图9：改造后的气体燃料阀站

图10：改造后的燃机机组总貌

图11：改造后的燃机机组总貌

图12：改造后的燃机机组总貌

图13：燃机成功定速运行

图14：燃机在燃料切换运行中

图15：燃机成功切换到以F-T合成制油工艺驰放气为燃料运行

照片提供：严军伟 卞乔治