人工智能（AI）的快速发展已成为全球电力需求增长的最重要驱动因素之一。到2030年，数据中心用电量预计将从415 TWh翻倍至945 TWh以上，AI优化服务器的能耗可达传统计算的10倍。在一些地区，数据中心可能占需求增长的近一半。这导致“可用性缺口”进一步扩大——新建发电和输电能力难以快速跟上，使得电网稳定越来越依赖现有在役设备的性能。
尽管可再生能源和新建项目投资规模巨大，但多数电网仍需依赖老化热电资产（如生物质、垃圾发电和燃气机组）提供可调度的电力，以平衡间歇性电源。这些机组往往已远超原设计寿命，腐蚀、侵蚀、剥落等退化机制加速，导致非计划停机影响增大，备用裕度压缩，电网稳定性和市场可靠性面临挑战。因此，通过针对性维护和防护技术保护锅炉、汽轮机、燃气轮机等原动机的完整性，成为维持现有机组可靠出力、保障电力连续供应的关键。
原动机退化机制及影响
锅炉管泄漏是热电厂非计划停机的主要原因之一，占锅炉相关停机的约60%。即使微小泄漏也需紧急停机，造成生产损失和二次损伤。锅炉管在极端热压条件下易发生：
l水/蒸汽侧腐蚀、结垢、沉积，导致局部过热。
l火侧腐蚀和侵蚀，受高速烟气、磨损性灰分影响。
l热机械应力，如蠕变、疲劳裂纹、焊缝劣化。
燃气轮机热气路径和压缩机段的表面损伤（如氧化层剥落）可能导致效率下降、热点形成、碎片迁移，最终引发中周期非计划停机。早期损伤不易察觉，需依赖主动检测。
加强关键部件的解决方案
应对这些退化需在计划停机窗口内实施、能在苛刻环境中长期耐受的防护措施。高速度热喷涂（HVTS）是一种有效技术，通过施加致密、耐腐蚀/侵蚀的合金层保护基材，维持壁厚、防止局部减薄或点蚀。该技术应用时间短、不延长停机周期，已在锅炉管和涡轮壳体等高风险区域证明有效，可延长运行周期、降低非计划停机率、优化运维成本。
菲律宾多机组现场案例
菲律宾拥有全球较高密度的循环流化床（CFB）锅炉，许多机组面临类似侵蚀和腐蚀挑战。在某多机组电厂，过去每年发生1-2次锅炉管泄漏，影响运行计划和电网稳定性。通过引入HVTS防护，电厂针对高风险区域进行包覆，从单一锅炉试点扩展至全厂，并建立长期服务机制。结果：
l包覆区域实现零管泄漏、无需焊补或更换管子。
l停机按计划进行，发电出力更可预测。
l维护负责人表示：“我们过去计划管泄漏，现在计划连续运行。停机准时，对电网和工业客户的承诺更有信心。”
提升资产完整性对电网稳定的支持
改善锅炉和燃气轮机完整性可直接提升系统性能：
l减少非计划停机，稳定备用裕度，提高调度可预测性。
l降低对高价替供电的依赖。
l提升可用因子（AF）、净容量因子（NCF）和强制停机率（FOR）等关键指标。
对电厂管理者的建议
l将锅炉和燃气轮机完整性纳入可靠性程序核心，早期识别高风险区域。
l通过防护技术延长运行周期，降低运维支出。
l针对性防护延迟大部件更换，优化资本支出。
l提升整体可靠性和商业表现，增强在电力市场中的竞争力。
保障现有机组
随着全球电力需求因经济增长、工业扩张和AI兴起而加速，电力系统的韧性日益依赖现有资产的可靠出力。对于依赖老化热电的电网，维护锅炉、汽轮机等原动机的完整性已成为战略必需。通过主动维护、针对性防护技术和数据驱动的可靠性程序，可延长运行周期、减少非计划停机、保持稳定发电，为未来能源安全提供坚实基础。
原文链接：https://www.powermag.com/why-prime-movers-reliability-is-critical-to-power-uptime/
作者：Ed Griffith
本文已进行编译。
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