火力发电厂状态检修思路方法研究(通用)-范文网

火力发电厂状态检修思路方法研究

随着我国单机容量扩大, 机组自动化水平的提高, 检修维护任务越来越重, 费用也越来越大。但我国目前还采用固定周期的定期大修制度, 很多设备都存在过修或失修的问题, 造成巨大的资源浪费, 并给安全生产带来了隐患。由于状态检修能有效地克服这种弊端, 提高设备的安全性和可用性, 所以在火力发电厂实施设备状态检修的要求越来越强烈。

1 状态检修的含义

可以简单地给状态检修下一个定义:在设备状态评价的基础上, 根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目, 并主动实施的检修方式, 称为状态检修。状态检修可以从狭义与广义2个方面来理解。狭义的状态检修可以称为“状态检修方式”, 它是一种非常具体的检修方式, 与定期检修、事故检修处于平等的地位, 它根据设备工作过程中的劣化程度对其进行适当的检修。在进行检修前要利用状态监视和诊断技术提供的设备状态信息, 判断设备的异常, 预知设备的故障, 在故障发生前进行检修, 即根据设备的健康状态来安排检修计划, 实施设备检修。在这种情况下, 对设备进行状态监测是状态检修的基础。

并不是所有的设备故障都可以通过状态检测来获得;有很多设备故障发展速度很快, 即使能够通过状态检测及时得到设备的故障征兆, 但没有充分的时间进行检修;还有很多设备一般情况下出故障的可能性很小, 只是到了一定的运行时期后才会出故障, 只要在其寿命周期到来前把它更换或是修复即可。在这些情况下, 设备不适合采用状态检修方式, 对其进行故障检测的工作大部分是多余的。因此, 需要根据不同设备的重要性、可控性和可维修性, 科学合理地选择适用于该设备的检修方式, 形成融故障检修、定期检修、状态检修为一体的、优化的综合检修策略。这种检修策略就是广义的状态检修, 即对适合状态检修的设备进行状态监测, 并加强监测数据的管理与分析工作, 及时准确地发现故障出现的规律及先兆并适时对其检修;对适合定期检修的设备, 要根据运行的经验或试验确定合适的设备寿命, 以提高定期检修周期的准确性, 最终达到提高设备可靠性、降低发电成本的目的。

我们说的状态检修, 应当指广义的状态检修, 而非狭义的状态检修。

2 实施状态检修工作的必要性

状态检修方式以设备当前的实际工作状况为依据, 并非传统的以设备使用时间为依据, 它通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段, 判断设备的状态, 识别故障的早期征兆, 对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断, 并根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将发生之前进行检修。由于科学地提高了设备的可用率, 明确了检修目标, 这种检修体制耗费最低, 它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。

总结国内外的实践, 在电力行业中推行状态检修的直接效益有以下几点: (1) 节省大量维修费用; (2) 提高电力设备可用系数; (3) 增加发供电能力; (4) 延长设备使用寿命; (5) 确保发供电可靠性; (6) 降低维修成本、减少维修风险。

3 实施状态检修的思路与方法

通过状态检修含义的论述可以看出, 火电厂实施状态检修应该完成3个方面的准备工作: (1) 针对各种具体的设备确定其最适合的检修方式; (2) 确定检修与监测计划安排及监测数据的管理与使用策略; (3) 检修工艺的流程化、标准化。然后才能根据这些内容有效、经济地进行检修工作。

通过RCM (以可靠性为中心的检修) 分析法对于目前检修策略进行评估, 可以很方便地完成第1个工作。

第2个工作可以采用手工的方法来做, 但最好采用计算机技术来完成。现在有很多软件可以实现某一方面的状态监测数据的管理并提供相关的分析工具, 检修与监测计划安排大多数在企业资产管理系统 (EAM) 中实现。

第3个工作与检修设备管理、检修过程管理、物料管理、财务管理、人力资源管理功能相关, 一般可以采用EAM来管理。EAM软件把检修工作纳入企业以成本为中心的管理工作, 使整个检修工作变得标准化, 流程透明, 可以很大程度提高检修的效率。对于选择状态检修的设备来说, 基本上采用状态监测的方式来代替定期检修。

4 火电机组状态检修策略

4.1 实施状态检修的目标

通过在火力发电厂实施状态检修, 达到以下目标。

(1) 在保证火力发电设备可靠性的前提下, 依靠专家的分析判断和故障定位来减少维修的工作项目和工作量, 从而减少维修费用, 提高经济效益, 建立和状态检修策略相适应的规范化检修管理机制。 (2) 开发火电设备的状态检修的相关技术和工作方法, 在技术方面, 在强调成本效益的前提下, 配置状态监测和分析诊断系统, 并把来自不同数据源的设备状态信息集成起来建立设备状态数据平台。提升电厂的分析诊断技术水平, 并把相应的监测技术和设备管理机制相结合。

4.2 状态检修的实施途径

实施状态检修是和电厂生产过程密切相关的检修策略的变革, 它的根本目标是使设备状态“可控、在控”、降低检修费用和检修项目, 因此状态检修的实施涉及电厂的生产过程和维修组织管理。主要从以下几个途径开展。

(1) 设备状态检修的基础是对设备状态的准确分析判断, 因此应当在考虑成本的前提下采用先进的监测技术, 改进获取的设备状态信息的质量, 增加设备状态信息的数量。 (2) 规范化检修作业流程Y并采用先进的计算机技术管理检修作业过程, 实施计算机化的维修管理系统Q。 (3) 采用先进的计算机网络技术支持状态检修的工作, 把分布在电厂不同部门的与设备状态有关的信息集中起来, 由专人来分析处理相关的信息, 提高设备状态信息和检修运行过程的透明度, 并达到信息共享。

4.3 状态检修的实施策略

国外开展状态检修的工作较早, 目前采用事故检修、计划检修、预防性维修和主动检修的多种检修方式并存的优化检修策略, 并取得很好的收益。国内主要采用的是事故检修和计划检修两种检修方式。在考虑发电设备的安全经济性的前提下, 采用以下的策略。

(1) 由于现有技术手段对汽机、锅炉、发电机等主机设备的各种故障模8式的监测手段还不能完全覆盖, 对主机采用增加状态监测和诊断分析项目的定期检修方式在对设备状态的综合分析评估前提下, 逐渐延长维修周期。 (2) 配备先进的状态监测与故障诊断技术, 基于领域专家的故障分析对主要辅机及辅助设备实现根据设备的运行状态进行检修。 (3) 积累设备检修历史数据, 在此基础上, 对易磨损的设备指定合理的计划检修周期。 (4) 对不重要的设备采用故障检修方式。

5 火电机组状态检修主要工作内容

状态检修技术工作的开展主要包括以可靠性为中心的维修技术 (RCM) 、状态监测和故障分析诊断技术、计算机化的维修管理系统 (CMMS) 三个方面。目前, 在部分电厂开展的状态检修工作主要围绕状态监测和故障分析诊断技术开展的, 因为在系统推行状态检修工作之前, 多数电厂已经实施了CMMS软件。对于RCM技术, 由于没有相应的技术储备、项目投入大、国外火电厂实施项目失败的案例较多, 因此目前还不具备系统开展的条件, 主要是对RCM技术进行研究和技术积累, 待条件成熟后再开始实施。火电机组状态检修主要技术项目主要包括以下内容。

5.1 状态监测和故障分析诊断技术

对主设备, 由于现有技术手段不可能达到完全意义上的状态检修, 在原有的监控系统基础上增加机组性能监测及分析项目和汽水品质监测和分析项目, 加强对主设备的经济性分析。

对影响机组可靠性和降出力较大的重要辅机设备, 如风机、磨煤机, 给水泵、电动机等采用如下的离线监测技术。

(1) 离线振动监测技术。

用于对电厂旋转设备的机械故障和部分电气故障进行故障分析和状态诊断, 如对汽轮发电机组主机轴系、泵类、电动机、送风机、引风机、磨煤机等主要辅机的振动监测和诊断。通过振动技术可以监测和分析转子在临界转速下的振动、不平衡、不对中、联结部件松动导致的支撑刚度变化等原因引起的故障。软件功能包括建立整个电厂主要辅机设备的振动监测数据库, 包括设备结构分布、设备测点分布、测点的测试参数定义、警报值设定等。实现报警、趋势管理、故障诊断、报告报表生成等功能。逐步建立辅机振动的历史数据库。

(2) 油液监测和分析技术。

用于对润滑和液压油系统的油品质、油污染度和机械磨损等方面的快速油样分析和评价。建立整个电厂的油液监测数据库, 对机组油液进行系统、定期分析, 包括设备结构分布、测点的测试参数定义、警报设定等。软件实现报警、趋势管理、故障诊断、报告报表生成等功能。

(3) 电动机状态监测和分析技术。

监测电动机的电流、磁通、振动和温度参数, 采用相关的分析技术, 可以诊断电动机的机械和电气故障。如电动机的主要故障模式:振动、定子温度偏高、定子绝缘低、转子笼条断裂、轴承损坏等。

(4) 远红外热像技术。

远红外热像技术利用设备状态异常导致的温度场变化生成的热图象来分析判断设备的状态。适用于很多的重要设备, 如转动的或静止的电气、机械设备及开关站等, 可用于主变套管、绝缘端子、电气接头、开关等高压设备的异常状态检测。

5.2 建立电厂设备状态数据中心

与设备状态相关的数据信息如实时运行数据、定期检测数据、设备试验数据、运行记录、设备维修历史记录以及设计等参考数据等分布在不同的部门。这些数据还没有被充分利用, 因此有必要把这些来自不同数据源的设备状态数据集中起来, 供状态分析诊断人员进行设备状态分析诊断和数据的管理, 实现设备状态评判、趋势分析、故障诊断和设备检修建议等功能。功能如下。

(1) 趋势分析; (2) 故障诊断; (3) 状态监测及报警警示; (4) 数据查询; (5) 报告生成; (6) 成本效益分析。

6 结语

状态检修的技术基础是基于专家分析的设备故障诊断技术, 因此应配备相应的状态监测手段。作为新的检修策略, 状态检修的实施涉及电厂的检修管理过程, 应该对原有的检修机制做出调整来适应新的检修策略。同时, 在开展状态检修工作过程中, 对状态检修的认识误区是状态检修工作没有取得应有效果的重要原因之一, 应该加强对状态检修实施方法和故障诊断技术的基础培训工作。

摘要：本文基于笔者多年从事火电厂发电机组维护的相关工作经验, 以火力发电厂转台检修为研究对象, 分析了状态检修的含义, 必要性, 思路方法与主要工作内容, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：火力,发电厂,状态检修,工作内容