台灣能源轉型下大容量複循環燃氣機組之輔助系統最佳化研究：以潁璋工程小管徑冷彎技術於 GE Vernova 7HA.03 機組之應用為例 (Optimizing Auxiliary Systems for High-Capacity CCGT Units in Taiwan’s Energy Transition: Application of Small-Bore Cold Bending Technology by Yingzhang Engineering for GE Vernova 7HA.03)

一、緒論與產業背景分析

國際能源署（IEA）預測，至 2040 年全球總電力需求將大幅增長近 60%，而為了因應氣候變遷與極端氣候之挑戰，全球正處於能源結構的劇烈轉型期 ¹。在再生能源（如風力與太陽能）發電佔比快速攀升的同時，其先天具備的間歇性與不可預測性，使得現代化電網極度需要具備快速升降載能力之發電資源來維持系統頻率與電壓的穩定 ¹。在此國際趨勢下，天然氣發電因其碳排放量相較於燃煤發電可減少約 60%，且具備極佳的操作靈活性，成為填補再生能源缺口與取代傳統燃煤機組的最關鍵橋接能源 ²。

台灣為達成 2025 年非核家園與 2050 年淨零排放之國家級戰略目標，正積極推動能源轉型，計畫將天然氣發電之佔比提升至 50%，同時逐步汰除老舊之燃煤與核能機組 ³。為落實此一政策，台灣電力公司（TPC）於南部之興達發電廠（新 1 至 3 號機組）與中部之台中發電廠（新 1 至 2 號機組）啟動了超大型之更新改建計畫，總裝置容量高達 6,500 MW ³。此二重大基礎建設專案皆選定導入 GE Vernova 最新世代之 H 級（7HA.03）高效率複循環燃氣機組（Combined Cycle Power Plant, CCPP），旨在透過最先進之氣冷式燃氣輪機技術，為台灣電網注入兼具高效率與高靈活性之基載與中載電力 ³。

然而，在此等極度精密且龐大的發電系統中，主機設備的可靠度往往取決於周邊輔助系統（Auxiliary Systems）之施工品質與長期穩定性。輔助系統中包含數以千計之小管徑管線（Small Bore Piping），這些管線負責傳輸極高壓力之潤滑油、液壓控制油、燃料氣體、液態燃料以及冷卻介質，宛如機組之神經與微血管網路 ⁶。傳統工程實務上，小管徑管線多採用標準彎頭（Elbows）輔以現場銲接（Welding）或螺紋接合（Threading）進行佈建 ⁸。此種傳統工法不僅耗時費力，更在材料冶金學與流體動力學上存在諸多先天之物理限制與失效風險 ⁸。

為克服上述工程瓶頸，潁璋工程（Ying Zhang Engineering）受委託為興達與台中電廠專案導入先進之「小管徑冷彎技術（Small Bore Cold Bending）」¹¹。本研究報告將以論文形式，深入剖析 GE Vernova 7HA.03 機組之熱力學特性與操作條件，並從材料科學、流體力學、建廠專案管理以及全壽期維護（O&M）等多重學術與工程維度，全面論證潁璋工程之冷彎技術與數位化品保系統如何實質性地消除傳統管線之缺陷，進而極大化 CCPP 系統之運轉可靠度與經濟效益。

二、 GE Vernova 7HA.03 系統之熱力學特性與輔助管線之嚴苛挑戰

2.1 先進燃氣輪機之熱力學效能與運轉彈性

GE Vernova 7HA.03 燃氣輪機代表了當前 60 Hz 市場中體積最大、效率最高且技術最為成熟之發電設備之一 ¹²。該機組之設計理念融合了 GE 在航空發動機領域長達 70 年的材料科學創新，以及自 1990 年代起開發 H 級水冷/蒸汽冷卻技術之深厚經驗，最終演化為當前之先進氣冷式架構 ¹。依據布雷頓循環（Brayton Cycle）之熱力學原理，燃氣輪機之熱效率高度依賴於壓氣機之壓力比（Pressure Ratio）與渦輪前進氣溫度（Firing Temperature）。7HA.03 透過先進之 14 級壓氣機設計、3D 空氣動力學葉片型面，以及突破性之熱障塗層（Thermal Barrier Coatings）與冷卻技術，使其能夠承受極高之燃燒溫度，進而榨取最大化之排氣能量（Exhaust Energy）以供下游客之熱回收蒸汽發生器（HRSG）使用 ¹²。

在性能指標上，7HA.03 之單循環（Simple Cycle）淨輸出功率可達 430 MW，而其在複循環配置下之熱效率更是屢破世界紀錄 ³。下表詳細列出了 7HA.03 機組在不同配置下之核心熱力學性能數據，這些數據突顯了機組在高負載運轉時之極致效能。

系統配置模式	淨輸出功率 (MW)	淨熱耗率 (Btu/kWh, LHV)	淨熱耗率 (kJ/kWh, LHV)	淨熱效率 (%, LHV)
7HA.03 單循環 (SC)	430	7,884	8,318	43.3%
7HA.03 複循環 (1×1 CC)	640	5,342	5,636	63.9%
7HA.03 複循環 (2×1 CC)	1,282	5,331	5,624	> 64.0%

除追求極限效率外，7HA.03 系統之另一核心競爭力在於其卓越的「操作靈活性（Operational Flexibility）」。為適應電網中再生能源比例增加所帶來之鴨子曲線（Duck Curve）效應，7HA.03 具備極快之升降載能力。數據顯示，在 1×1 複循環配置下，機組之升載率高達 75 MW/min，而在 2×1 配置下更可達 150 MW/min ¹²。此外，機組能夠在 10 分鐘內達到燃氣輪機滿載，並在少於 30 分鐘內達成複循環整廠熱機啟動（Hot Start）並滿載發電 ¹。同時，為了在電力需求低谷期間減少燃料消耗與避免停機重啟之高昂成本，該機組配備了最低可達 15% 負載之停放模式（Park Mode），以及高達 50% 體積氫氣混燒之先進 DLN 2.6e 燃燒系統 ²。

2.2 輔助系統管線在極端操作條件下之物理負荷

前述極端之熱力學效率與動態運轉特性，雖然賦予了電廠極佳之商業競爭力，卻也對機組內部之「輔助管線系統」施加了前所未有之物理與機械應力。GE 7HA.03 機組之輔助系統包含但不限於燃料輸送、潤滑油、液壓控制、氮氣吹掃（Nitrogen Purge）以及誤啟動排放系統（False Start Drain System, FSDS）等 ¹⁶。這些系統廣泛依賴管徑小於 2 吋之小管徑管線（Small Bore Piping）或不銹鋼管（Tubing）進行流體分配 ⁸。

在機組執行快速啟動（Fast Start）或以 150 MW/min 之速率進行劇烈升降載時，管線內部之流體壓力、溫度與流量會發生瞬態突變。這種急遽的動態變化會引發管線內部的熱衝擊（Thermal Shock）與流體水錘效應（Water Hammer）。同時，燃氣輪機轉子在全速運轉時所產生之高頻機械震動，亦會透過機殼與附屬結構直接傳遞至這些細小的管線網路中。

液壓控制系統尤為關鍵，其負責驅動電動氣體控制閥（eGCV）與進氣導葉（IGV）致動器等精密組件 ¹⁹。若小管徑管線因長期承受高週波疲勞（High-Cycle Fatigue）而發生微小破裂或洩漏，將導致控制油壓驟降，進而引發伺服系統失效。燃料系統之管線若發生洩漏，特別是在進行氫氣混燒或液態燃料切換時，更會直接引發嚴重之火災或工安事故。歷史運轉數據與維護指南明確指出，液態燃料滯留於管線中或管線發生洩漏，將構成極大之安全風險並導致非預期性之機組跳脫（Trip），單次跳機之經濟損失往往高達數萬至十數萬美元 ¹⁷。因此，確保小管徑管線在全壽期內之結構完整性，是 CCPP 工程設計中最不容忽視的細節。

三、傳統銲接與管件接合工法之冶金與流體動力學侷限

在剖析潁璋工程之冷彎技術前，必須先從材料冶金學與流體動力學之基礎理論出發，探討為何發電廠傳統採用之「標準彎頭（Elbows）」與「現場銲接（Field Welding）」工法，會成為高壓流體系統中最脆弱之風險節點。

3.1 銲接熱影響區（HAZ）之微觀組織劣化與疲勞失效機制

傳統小管徑管線若需改變走向，必須將直管裁切，並透過銲接方式接上 45 度或 90 度之標準彎頭。銲接過程本質上是一種局部之高溫冶金熔煉。當電弧或火焰之高熱施加於管壁時，金屬會瞬間熔化並在極短時間內冷卻結晶。這種劇烈之熱循環（Thermal Cycle）會在銲縫與未受熱之母材之間，形成一個過渡區域，即所謂的「熱影響區（Heat-Affected Zone, HAZ）」 ¹⁰。

從微觀材料力學之角度觀之，HAZ 內部之金屬晶粒會因承受不同之溫度梯度而發生相變化（Phase Transformation）與再結晶。在火力發電廠與高壓管線之長期運轉研究中證實，銲接接頭之劣化速率遠高於母材本身 ²⁰。熱影響區之微觀組織通常會變得較為粗大或形成脆性相，導致該區域之硬度異常升高，但延展性與衝擊韌性大幅下降。此外，銲接過程中若環境濕度控制不當或銲材選擇有誤，氫氣極易溶解入熔池中，並在冷卻後富集於 HAZ 區域，引發「氫脆化（Hydrogen Embrittlement）」現象，進一步削弱材料之抗拉強度與疲勞壽命 ²⁰。

在承受 7HA.03 機組頻繁啟停所帶來之熱應力（Thermal Stress）與機械震動時，HAZ 內部之殘餘應力（Residual Stress）與晶界缺陷會成為應力集中（Stress Concentration）之起源點。裂紋往往最先於銲接趾部（Weld Toe）或 HAZ 內部萌生，並隨著應力循環次數之增加而擴展，最終導致管線之無預警斷裂。雖然工程規範允許透過銲後熱處理（Post-Weld Heat Treatment, PWHT）來釋放殘餘應力並回火軟化 HAZ ²¹，但針對管徑極小、數量龐大且佈線密集之小管徑管線，逐一執行精準之 PWHT 在現場施工中極難落實，且極不具備經濟效益。

3.2 傳統彎頭之流體動力學缺陷與壓降懲罰

除了冶金學上的風險外，傳統標準彎頭在流體傳輸上也存在先天之動力學缺陷。標準管用彎頭（Pipe Elbows）為求節省安裝空間，其設計之曲率半徑通常較小，一般分為短半徑（Short Radius, SR = 1.0D，D 為管徑）與長半徑（Long Radius, LR = 1.5D）兩種規格 ⁹。

當高流速、高壓力之流體（如高壓液壓油或蒸汽）流經這種小曲率半徑之彎頭時，流場流線必須在極短之距離內被迫發生劇烈之方向偏折。根據流體力學中之邊界層理論，流體在彎頭內側會因壓力梯度之急遽變化而發生邊界層分離（Boundary Layer Separation），而在彎頭外側則會因離心力作用產生強烈之二次流（Secondary Flow），進而形成極度紊亂之渦流（Turbulent Eddies） ⁹。

這種流場之劇烈紊亂會帶來雙重負面效應。首先，渦流的產生意味著流體動能被大量耗散為熱能，導致顯著的壓力損失（Pressure Drop）。依據達西-魏斯巴赫方程式（Darcy-Weisbach Equation），局部阻力係數之增加將迫使系統中之幫浦或壓縮機必須輸出更多之功率來克服管阻，這直接增加了電廠之寄生負載（Parasitic Load），對追求極致熱效率（>64%）之 7HA.03 系統而言，是不必要之效能懲罰。其次，強烈的渦流與流速變化會引發「流體誘發震動（Flow-Induced Vibration, FIV）」 ⁹。高頻震動不僅會加速下游管線之疲勞破壞，高速流體夾帶之微小顆粒更會對彎頭外壁造成嚴重之沖刷腐蝕（Erosion-Corrosion），大幅縮短管線壁厚與使用壽命。

四、潁璋工程冷彎技術之核心機理與流體動力學優勢

為徹底根除傳統銲接與短半徑彎頭所衍生之諸多弊病，潁璋工程在興達與台中電廠之 GE 7HA.03 機組專案中，大規模導入了先進之小管徑冷彎技術。此技術透過純機械力學之成型方式，從根本上重塑了管線佈建之工程邏輯。

4.1 室溫冷彎成型之物理力學機制與材料強化

冷彎技術（Cold Bending）係指在室溫環境下（遠低於金屬之再結晶溫度），利用精密之機械設備（如旋轉拉彎機 Rotary Draw Bender 或壓彎機 Press Bender）對金屬管材施加外力，迫使其產生受控之塑性變形，進而彎折至指定角度與幾何形狀 ²⁵。

在此變形過程中，管材外側承受張應力而被拉伸，內側則承受壓應力而被壓縮。金屬晶格在經歷塑性滑移後，會發生「應變硬化（Strain Hardening / Work Hardening）」現象 ²⁵。應變硬化雖然會使材料之延展性略微降低，但同時卻能顯著提升變形區域之降伏強度（Yield Strength）與表面硬度。相較於傳統高溫熱彎（Hot Bending）需要將管材加熱至 870°C 至 1,200°C 而容易導致材料表面嚴重氧化（Oxidation）與晶粒粗大 ²⁵，冷彎加工完全避免了高溫破壞。管材在彎折後依然保持出廠時之光滑表面，極大程度地減少了管內氧化皮之生成。

此外，針對冷彎過程中容易出現之管壁減薄（Wall Thinning）與截面橢圓化（Ovality）問題，潁璋工程憑藉其深厚之加工底蘊，透過精準之模具匹配與內部芯棒（Mandrel）之使用，將幾何失真控制在極嚴苛之規範容許值內，確保彎管最薄處之剩餘壁厚仍具備充足之承壓能力，完全符合美國機械工程師學會（ASME）B31.1 或 B31.3 壓力管線規範之要求 ¹¹。

4.2 消除銲縫之無縫隙系統架構

將冷彎技術應用於小管徑管線，最核心之價值在於實現了「無縫隙整合」。透過連續之三維立體彎折，單一長直管件即可順應狹窄複雜之機房空間完成佈線，直接免除了在轉角處截斷並銲接彎頭之需求 ⁸。

消除銲縫意味著徹底拔除了系統中最大的隱患根源。無熱輸入即無熱影響區（HAZ），管線整體之微觀組織維持著高度之均勻性，完全排除了銲接殘餘應力、氫脆化以及微觀氣孔或夾渣等缺陷 ¹⁰。在經歷 GE 7HA.03 機組數千次之劇烈升降載與熱循環考驗時，這種一體成型之冷彎管線展現出極為優異之抗疲勞（Fatigue Resistance）能力。再者，管線上潛在洩漏點（Leak Points）之數量呈現幾何級數般之下降 ⁸。流體分配系統中最容易因震動而失效之螺紋接頭與銲道被全數消除，使得機組之潤滑油與燃料氣體傳輸系統達到了近乎「滴水不漏（Leak-free）」之最高安全標準。

4.3 流體動力學優化與壓降之極小化

不同於傳統彎頭受限於 1.0D 或 1.5D 之短半徑，冷彎技術可依據系統流體力學之需求，客製化彎製 3D、5D 甚至高達 40D 等極大曲率半徑之平滑曲線 ⁹。

大曲率半徑之冷彎管（Pipe Bends）在流體傳輸上具有壓倒性之優勢。平滑漸進之轉向軌跡，使得流體在管內能夠維持穩定的層流（Laminar Flow）狀態，或至少保持不發生嚴重剝離之紊流邊界層。這徹底消除了管內之二次流與強烈渦流，使得流體阻力係數降至最低 ⁹。下表總結了傳統彎頭與冷彎管在流體力學特性上之根本差異。

比較參數	傳統標準彎頭 (Standard Elbows)	潁璋小管徑冷彎管 (Small Bore Cold Bends)
曲率半徑 (Bend Radius)	短半徑 (1.0D) 或長半徑 (1.5D)	大半徑 (3D, 5D 甚至更大) ⁹
流場型態 (Flow Pattern)	邊界層分離嚴重，產生強烈渦流與二次流	流線平順漸進，無嚴重分離現象 ²³
壓力損失 (Pressure Drop)	局部阻力極大，壓降顯著 ⁹	阻力極低，壓降微乎其微 ⁹
震動與沖刷磨耗 (FIV & Erosion)	紊流引發高頻震動，外壁沖刷磨耗嚴重	流體平穩，大幅降低震動與沖刷風險 ²⁴

藉由使用冷彎管線，興達與台中電廠之附屬幫浦系統（如冷卻水幫浦、高壓油幫浦）之能耗得以降低，進一步確保了 7HA.03 機組超過 64% 淨熱效率之達成。同時，平順之流場消除了流體誘發震動，使得周邊儀表感測器與控制閥門之使用壽命得以大幅延長。

五、契合模組化建廠戰略之專案管理與經濟效益分析

在全球大型基礎建設領域中，時間與勞動力成本之管控往往決定了專案之成敗。GE Vernova 在設計 7HA.03 機組時，深知現場施工之痛點，因此全面導入了高度之「模組化架構（Modular Packaging Configuration）」 ⁵。

5.1 與 GE 模組化戰略之無縫接軌

7HA.03 機組之輔助系統被預先設計為多個在工廠完成組裝與測試之模組（Modules），這些模組化單元旨在最大程度地減少現場之管線連接、閥門安裝與接線工作 ⁵。根據原廠數據，與前一代 F 級機組相比，7HA.03 的模組化設計能夠減少高達 98% 的現場閥門安裝數量、63% 的現場管線連接，以及 55% 的現場管線銲接 ⁵。整體而言，這種設計可省下約 10,000 至 13,000 小時之勞動工時，並將關鍵路徑（Critical Path）上之安裝週期大幅縮短 8 週 ⁵。

潁璋工程所提供之預製小管徑冷彎管，堪稱是 GE 模組化戰略的完美最後一哩路。在模組與模組之間的最終連接，或是特定客製化管線之佈建上，採用免銲接之冷彎管配合機械式冷壓接頭（如 Pyplok 或 Tube-Mac 等技術），能夠徹底擺脫傳統銲接工法在時間與空間上的諸多限制 ²⁷。

5.2 勞動力短缺突圍與施工效率極大化

在台灣乃至全球，具備高壓管線銲接資質之專業技師正面臨嚴重之高齡化與短缺問題。相關文獻指出，聘請具備特種設備銲接執照之專家，其成本往往高達每小時 100 至 150 美元 ⁸。此外，在滿佈精密電子設備與易燃液體之燃氣輪機廠房內進行銲接，必須嚴格申請「動火許可（Hot-Work Permit）」，架設防火隔離帳，並指派專職之防火監視員（Fire Watch）全程戒備，這無疑大幅拖慢了整體施工節奏 ⁸。

相較之下，冷彎管配合機械壓接之安裝過程極為迅速。操作人員僅需接受約半天的基礎培訓，即可使用專用液壓工具在數秒內完成一個接頭之壓接作業，速度遠勝於動輒耗時數小時之高壓管線銲接打底、填充與蓋面工序 ⁸。整個安裝過程屬「冷作業（Cold Work）」，完全免除了動火管制之干擾。

5.3 消除非破壞檢測（NDT）與化學酸洗之高昂隱性成本

傳統銲接管線在完工後，為確保承壓安全，必須依據法規進行高比例之非破壞檢測（NDT），如射線檢測（RT/X-ray）或超音波檢測（UT） ²⁷。射線檢測具有游離輻射危險，作業期間必須大規模淨空現場，這將嚴重干擾其他工班（如電氣、儀控）之平行作業。冷彎系統因無銲縫存在，自然免除了昂貴且耗時之 X-ray 檢驗，使建廠排程更具彈性 ²⁷。

更具決定性影響的是「系統清潔度與調適期（Commissioning）」的優化。GE 7HA.03 的精密軸承與伺服閥對液壓油與潤滑油之 ISO 潔淨度要求極度嚴苛。傳統銲接管線內部必定會殘留銲渣、高溫氧化皮與飛濺物。因此，在設備試車前，必須對所有銲接管線進行繁雜之「化學酸洗（Acid Pickling）」與中和程序，以腐蝕掉內壁之雜質 ²⁷。酸洗不僅耗時數天，廢酸液之處理更衍生出龐大之環保成本。若中和不完全，殘留之化學藥劑將在日後引發管線之嚴重內腐蝕。

由於冷彎加工未涉及高溫熔融，管線內壁維持出廠時之高潔淨狀態。使用冷彎管線之系統，可完全摒棄危險之化學酸洗步驟。施工團隊僅需使用系統流體進行常規之高流速「熱油沖洗（Oil Flushing）」，便能在短短數小時內將系統潔淨度提升至原廠要求之 ISO 標準 ²⁷。下表具體量化了兩種管線建置模式在專案經濟性上之差異。

專案成本與時效評估項目	傳統銲接系統 (Welded Systems)	冷彎與免銲接系統 (Cold Bending & Non-welded)
現場動火管制與安全配置	必須申請，需配置專屬防火監視員 ²⁷	無需申請動火許可，零火災隱患 ⁸
人力需求與工資成本	高度依賴高薪之專業銲接技師 ($100-$150/hr) ⁸	僅需一般技工，經半日培訓即可操作 ⁸
非破壞檢測 (NDT) 成本	需進行高昂且耗時之 X-ray 射線檢測及現場淨空 ²⁷	無需 X-ray 檢測，不干擾平行工班作業 ²⁷
管線清潔與試車調適	需化學酸洗、中和，並耗時數日進行油洗，產生環保廢液 ²⁷	絕對免酸洗，僅需數小時之純油洗循環，無環保疑慮 ²⁷
整體安裝總成本節省	基準成本 (100%)	整體約可節省 35% 至 45% 之建置成本 ²⁷

六、數位化履歷、品質溯源與全壽期風險管控

在現代化之巨型電廠專案中，施工品質之確保不能僅依賴事後檢驗，更需建立一套能夠覆蓋設備全生命週期（Lifecycle）之追蹤與管理機制。潁璋工程針對台電各項規劃中或評估中之發電工程（如通霄、國光、大林等電廠之擴建與更新專案），為爭取參與並提供最佳化解決方案，已針對高階合金管線（如極度容易發生 Type IV Cracking 潛變破壞之 P91/P92 材質）提出了一套極為嚴密之品質風險管控技術方案 ¹¹。

在此次興達與台中電廠之小管徑冷彎專案中，潁璋工程將此等應用於高溫高壓主蒸汽管線之「高規格品質追溯管理體系」進行降維應用，徹底顛覆了傳統小管徑管線猶如「耗材」般不受重視之管理窠臼。

6.1 導入 QR Code 數位化溯源與生產履歷

傳統之銲接管線品保體系，高度仰賴厚重之紙本報告與 NDT 檢驗紀錄。一旦管線在運轉多年後發生洩漏，廠方往往難以在堆積如山的圖紙中追溯該接頭之原始施工人員、材料批號或熱處理曲線。

潁璋工程全面導入了數位化之「QR Code 溯源與生產履歷系統」。每一段由潁璋彎製之冷彎管件，在出廠前皆會被配賦一組獨一無二之數位身分條碼 ¹¹。透過掃描此條碼，台電工程師與 GE Vernova 之技術人員可以即時調閱該管件之完整身世，包含：

母材溯源：鋼管之原廠材質證明（Mill Test Certificate）、爐號與化學成分。
加工參數：冷彎加工時所設定之彎曲半徑（Bend Radius）、機台型號、加工日期，以及負責操作之技師代碼。
幾何品檢數據：成型後之精確量測數據，包含彎折角度偏差、截面橢圓度（Ovality）檢測值，以及外弧最薄處之超音波測厚（UT Thickness Measurement）結果，確保完全符合 ASME 規範。

6.2 建構數位分身（Digital Twin）與強化運保（O&M）韌性

這種將每一個微小組件皆予以數據化、透明化之管理模式，不僅在建廠階段提供了強而有力之決策證據與品質背書，更為日後之智慧化維護奠定了基石。

當興達與台中電廠之 7HA.03 機組正式進入商業運轉（Commercial Operation）後，將無可避免地承擔起配合太陽能與風力發電間歇性之「電網平衡」重任 ¹⁵。機組每日可能面臨多次之啟停與大幅度升降載，這些熱力學與機械動力學上之劇烈波動，將持續考驗著流體系統之疲勞極限。

透過潁璋工程建立之數位履歷系統，台電之維運團隊得以在未來數十年的操作歲月中，精確掌握每一段管線之健康基線數據。若系統發出異常微震動或壓力波動之預警，工程師可迅速透過數位資料庫，比對特定管段之幾何特性，進行精確之有限元素疲勞分析（FEA）與剩餘壽命評估。這種從「事後修補（Reactive Maintenance）」躍升至「預測性維護（Predictive Maintenance）」之能力，將極大化機組之妥善率（Availability），確保 6,500 MW 之龐大發電容量能夠隨時響應電網調度，進而鞏固台灣高科技產業鏈（如半導體製造）亟需之極致穩定電力供應 ³。

七、結論與前瞻展望

面對全球能源結構之典範轉移，台灣電力公司於興達電廠與台中電廠導入 GE Vernova 7HA.03 複循環燃氣機組，標誌著台灣發電基礎設施正式跨入追求超越 64% 極限熱效率與極致電網負載追隨能力之新紀元。在如此尖端、龐大且運作條件嚴苛之熱力學系統中，任何次系統或輔助管線之微小瑕疵，皆可能引發蝴蝶效應，導致價值不菲的主機設備毀損與鉅額之營運損失。

本研究之深度綜合分析明確指出，潁璋工程受委託執行之「小管徑冷彎技術」，絕非僅是單純之金屬加工替換，而是一項從底層物理機制重構管線可靠度之系統工程最佳化方案。

首先，在材料冶金與結構力學層面，冷彎技術透過室溫塑性變形，徹底消除了傳統銲接所無可避免之熱影響區（HAZ）。這不僅根絕了晶粒劣化、殘餘應力與氫脆化等誘發疲勞裂紋之微觀缺陷，更透過一體成型之無縫隙架構，將系統中潛在之洩漏點降至最低，賦予管線抵抗 7HA.03 機組頻繁熱衝擊與高頻震動之卓越能力。

其次，在流體動力學與熱力學效能層面，大曲率半徑之冷彎管有效消弭了傳統短半徑彎頭所引發之邊界層分離與強烈紊流渦流。流體阻力之大幅下降不僅消除了流體誘發震動（FIV）與內壁沖刷腐蝕，更實質降低了輔助幫浦之寄生功耗，為機組突破極限淨熱效率提供了不可忽視之邊際貢獻。

再者，於專案管理與工程經濟學維度上，冷彎技術完美契合了 GE Vernova 追求極速安裝之模組化建廠戰略。其免除動火作業、免除繁冗高昂之非破壞檢測（X-ray），以及徹底免除具環境污染風險之化學酸洗等優勢，精準解決了當前高階銲工嚴重短缺之產業痛點。整體而言，該技術不僅顯著削減了高達 35% 至 45% 之管線建置成本，更大幅壓縮了建廠與試車調適之關鍵時程，確保 6,500 MW 之龐大發電容量能如期併網運轉。

最後，潁璋工程所導入之 QR Code 數位化溯源與生產履歷系統，將小管徑管線之品保標準提升至與主蒸汽高壓合金管線同等之戰略高度。這種全生命週期之數位分身（Digital Twin）管理機制，賦予了台電維運團隊強大之預防性維護能力，確保機組在長達數十年的商轉歲月中，能維持最高之妥善率與電網支援韌性。

總結而言，潁璋工程之小管徑冷彎技術，憑藉其在冶金學、流體力學、工程管理與數位化品保上之全面優勢，已成為提升 GE 7HA.03 系統運行穩定度不可或缺之關鍵拼圖。此一隱身於龐大發電機組旁之精密加工技術，正默默且穩固地支撐著台灣能源轉型之宏大藍圖，為邁向低碳、永續且具備高度韌性之現代化國家電網，奠定了最堅實且不容妥協之工程基礎。

附表: 潁璋工程冷作彎管技術適用表

參考文獻

03 – GE Vernova, https://www.gevernova.com/content/dam/gepower-new/global/en_US/downloads/gas-new-site/products/gas-turbines/7ha.03-next-evolution-whitepaper.pdf
Taiwan | GE Vernova News, https://www.gevernova.com/news/taxonomy/term/2180
Taiwan Power Company and 7HA Gas Turbines | GE Vernova, https://www.gevernova.com/gas-power/resources/case-studies/taiwan-power-company
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一、 緒論與產業背景分析