火力發(fā)電廠狀態(tài)檢修問(wèn)題探討

【摘要】本文筆者結(jié)合自己工作經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，對(duì)火力發(fā)電廠實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析、探討，并提出針對(duì)意見(jiàn)，為相關(guān)工作者提供參考。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；狀態(tài)檢修；實(shí)施策略

1.狀態(tài)檢修的含義

設(shè)備的狀態(tài)檢修可以從狹義與廣義兩個(gè)方面來(lái)理解。狹義的狀態(tài)檢修可以稱(chēng)為“狀態(tài)檢修方式”，它是一種非常具體的檢修方式，與定期檢修、事故檢修處于平等的地位，它根據(jù)設(shè)備工作過(guò)程中的劣化程度對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z修。在進(jìn)行檢修前要利用狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修。在這種情況下，對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。

并不是所有的設(shè)備故障都可以通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)來(lái)獲得；有很多設(shè)備故障發(fā)展速很快，即使能夠通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)及時(shí)得到設(shè)備的故障征兆，但沒(méi)有充分的時(shí)間進(jìn)行檢修；還有很多設(shè)備一般情況下出故障的可能性很小，只是到了一定的運(yùn)行時(shí)期后才會(huì)出故障，只要在其壽命周期到來(lái)前把它更換或是修復(fù)即可。在這些情況下，設(shè)備不適合采用狀態(tài)檢修方式，對(duì)其進(jìn)行故障檢測(cè)的工作大部分是多余的。因此，需要根據(jù)不同設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，科學(xué)合理地選擇適用于該設(shè)備的檢修方式，形成融故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修為一體的、優(yōu)化的綜合檢修策略。這種檢修策略就是廣義的狀態(tài)檢修，即對(duì)適合狀態(tài)檢修的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理與分析工作，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)的規(guī)律及先兆并適時(shí)對(duì)其檢修；對(duì)適合定期檢修的設(shè)備，要根據(jù)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)確定合適的設(shè)備壽命，以提高定期檢修周期的準(zhǔn)確性，最終達(dá)到提高設(shè)備可靠性、降低發(fā)電成本的目的。我們說(shuō)的狀態(tài)檢修，應(yīng)當(dāng)指廣義的狀態(tài)檢修，而非狹義的狀態(tài)檢修。

2.實(shí)施狀態(tài)檢修工作的必要性

狀態(tài)檢修方式以設(shè)備當(dāng)前的實(shí)際工作狀況為依據(jù)，并非傳統(tǒng)的以設(shè)備使用時(shí)間為依據(jù)，它通過(guò)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段、可靠性評(píng)價(jià)手段以及壽命預(yù)測(cè)手段，判斷設(shè)備的狀態(tài)，識(shí)別故障的早期征兆，對(duì)故障部位及其嚴(yán)重程度、故障發(fā)展趨勢(shì)做出判斷，并根據(jù)分析診斷結(jié)果在設(shè)備性能下降到一定程度或故障將發(fā)生之前進(jìn)行檢修。由于科學(xué)地提高了設(shè)備的可用率，明確了檢修目標(biāo)，這種檢修體制耗費(fèi)最低，它為設(shè)備安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、全性能、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)和管理保障。

總結(jié)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐，在電力行業(yè)中推行狀態(tài)檢修的直接效益有以下幾點(diǎn)：（1）節(jié)省大量維修費(fèi)用；（2）提高電力設(shè)備可用系數(shù)；（3）增加發(fā)供電能力；（4）延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；（5）確保發(fā)供電可靠性；（6）降低維修成本、減少維修風(fēng)險(xiǎn)。

3.實(shí)施狀態(tài)檢修的思路與方法

通過(guò)狀態(tài)檢修含義的論述可以看出，火電廠實(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)該完成3個(gè)方面的準(zhǔn)備工作：（1）針對(duì)各種具體的設(shè)備確定其最適合的檢修方式；（2）確定檢修與監(jiān)測(cè)計(jì)劃安排及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理與使用策略；（3）檢修工藝的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化。然后才能根據(jù)這些內(nèi)容有效、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行檢修工作。

通過(guò)RCM（以可靠性為中心的檢修）分析法對(duì)于目前檢修策略進(jìn)行評(píng)估，可以很方便地完成第1個(gè)工作。

第2個(gè)工作可以采用手工的方法來(lái)做，但最好采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)完成?，F(xiàn)在有很多軟件可以實(shí)現(xiàn)某一方面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理并提供相關(guān)的分析工具，檢修與監(jiān)測(cè)計(jì)劃安排大多數(shù)在企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)（EAM）中實(shí)現(xiàn)。

第3個(gè)工作與檢修設(shè)備管理、檢修過(guò)程管理、物料管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理功能相關(guān)，一般可以采用EAM來(lái)管理。EAM軟件把檢修工作納入企業(yè)以成本為中心的管理工作，使整個(gè)檢修工作變得標(biāo)準(zhǔn)化，流程透明，可以很大程度提高檢修的效率。對(duì)于選擇狀態(tài)檢修的設(shè)備來(lái)說(shuō)，基本上采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方式來(lái)代替定期檢修。

4.火電機(jī)組狀態(tài)檢修策略

4.1實(shí)施狀態(tài)檢修的目標(biāo)

通過(guò)在火力發(fā)電廠實(shí)施狀態(tài)檢修，達(dá)到以下目標(biāo)。

（1）在保證火力發(fā)電設(shè)備可靠性的前提下，依靠專(zhuān)家的分析判斷和故障定位來(lái)減少維修的工作項(xiàng)目和工作量，從而減少維修費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益，建立和狀態(tài)檢修策略相適應(yīng)的規(guī)范化檢修管理機(jī)制。（2）開(kāi)發(fā)火電設(shè)備的狀態(tài)檢修的相關(guān)技術(shù)和工作方法，在技術(shù)方面，在強(qiáng)調(diào)成本效益的前提下，配置狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析診斷系統(tǒng)，并把來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的設(shè)備狀態(tài)信息集成起來(lái)，建立設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)平臺(tái)。提升電廠的分析診斷技術(shù)水平，并把相應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備管理機(jī)制相結(jié)合。

4.2狀態(tài)檢修的實(shí)施途徑

實(shí)施狀態(tài)檢修是和電廠生產(chǎn)過(guò)程密切相關(guān)的檢修策略的變革，它的根本目標(biāo)是使設(shè)備狀態(tài)“可控、在控”、降低檢修費(fèi)用和檢修項(xiàng)目，因此狀態(tài)檢修的實(shí)施涉及電廠的生產(chǎn)過(guò)程和維修組織管理。主要從以下幾個(gè)途徑開(kāi)展。

（1）設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是對(duì)設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確分析判斷，因此應(yīng)當(dāng)在考慮成本的前提下采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，改進(jìn)獲取的設(shè)備狀態(tài)信息的質(zhì)量，增加設(shè)備狀態(tài)信息的數(shù)量。（2）規(guī)范化檢修作業(yè)流程Y并采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)管理檢修作業(yè)過(guò)程，實(shí)施計(jì)算機(jī)化的維修管理系統(tǒng)Q。（3）采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持狀態(tài)檢修的工作，把分布在電廠不同部門(mén)的與設(shè)備狀態(tài)有關(guān)的信息集中起來(lái)，由專(zhuān)人來(lái)分析處理相關(guān)的信息，提高設(shè)備狀態(tài)信息和檢修運(yùn)行過(guò)程的透明度，并達(dá)到信息共享。

4.3狀態(tài)檢修的實(shí)施策略

國(guó)外開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修的工作較早，目前采用事故檢修、計(jì)劃?rùn)z修、預(yù)防性維修和主動(dòng)檢修的多種檢修方式并存的優(yōu)化檢修策略，并取得很好的收益。國(guó)內(nèi)主要采用的是事故檢修和計(jì)劃?rùn)z修兩種檢修方式。在考慮發(fā)電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)性的前提下，采用以下的策略。

（1）由于現(xiàn)有技術(shù)手段對(duì)汽機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)等主機(jī)設(shè)備的各種故障模8式的監(jiān)測(cè)手段還不能完全覆蓋，對(duì)主機(jī)采用增加狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷分析項(xiàng)目的定期檢修方式，在對(duì)設(shè)備狀態(tài)的綜合分析評(píng)估前提下，逐漸延長(zhǎng)維修周期。（2）配備先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)，基于領(lǐng)域?qū)＜业墓收戏治鰧?duì)主要輔機(jī)及輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢修。（3）積累設(shè)備檢修歷史數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)易磨損的設(shè)備指定合理的計(jì)劃?rùn)z修周期。（4）對(duì)不重要的設(shè)備采用故障檢修方式。

5.火電機(jī)組狀態(tài)檢修主要工作內(nèi)容

狀態(tài)檢修技術(shù)工作的開(kāi)展主要包括以可靠性為中心的維修技術(shù)（RCM）、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障分析診斷技術(shù)、計(jì)算機(jī)化的維修管理系統(tǒng)（CMMS）三個(gè)方面。目前，在部分電廠開(kāi)展的狀態(tài)檢修工作主要圍繞狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障分析診斷技術(shù)開(kāi)展的，因?yàn)樵谙到y(tǒng)推行狀態(tài)檢修工作之前，多數(shù)電廠已經(jīng)實(shí)施了CMMS軟件。對(duì)于RCM技術(shù)，由于沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備、項(xiàng)目投入大、國(guó)外火電廠實(shí)施項(xiàng)目失敗的案例較多，因此目前還不具備系統(tǒng)開(kāi)展的條件，主要是對(duì)RCM技術(shù)進(jìn)行研究和技術(shù)積累，待條件成熟后再開(kāi)始實(shí)施?；痣姍C(jī)組狀態(tài)檢修主要技術(shù)項(xiàng)目主要包括以下內(nèi)容。

5.1狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障分析診斷技術(shù)

對(duì)主設(shè)備，由于現(xiàn)有技術(shù)手段不可能達(dá)到完全意義上的狀態(tài)檢修，在原有的監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加機(jī)組性能監(jiān)測(cè)及分析項(xiàng)目和汽水品質(zhì)監(jiān)測(cè)和分析項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)主設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性分析。對(duì)影響機(jī)組可靠性和降出力較大的重要輔機(jī)設(shè)備，如風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)，給水泵、電動(dòng)機(jī)等采用如下的離線監(jiān)測(cè)技術(shù)。

（1）離線振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)。用于對(duì)電廠旋轉(zhuǎn)設(shè)備的機(jī)械故障和部分電氣故障進(jìn)行故障分析和狀態(tài)診斷，如對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組主機(jī)軸系、泵類(lèi)、電動(dòng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等主要輔機(jī)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和診斷。通過(guò)振動(dòng)技術(shù)可以監(jiān)測(cè)和分析轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)、不平衡、不對(duì)中、聯(lián)結(jié)部件松動(dòng)導(dǎo)致的支撐剛度變化等原因引起的故障。軟件功能包括建立整個(gè)電廠主要輔機(jī)設(shè)備的振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括設(shè)備結(jié)構(gòu)分布、設(shè)備測(cè)點(diǎn)分布、測(cè)點(diǎn)的測(cè)試參數(shù)定義、警報(bào)值設(shè)定等。實(shí)現(xiàn)報(bào)警、趨勢(shì)管理、故障診斷、報(bào)告報(bào)表生成等功能。逐步建立輔機(jī)振動(dòng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）油液監(jiān)測(cè)和分析技術(shù)。用于對(duì)潤(rùn)滑和液壓油系統(tǒng)的油品質(zhì)、油污染度和機(jī)械磨損等方面的快速油樣分析和評(píng)價(jià)。建立整個(gè)電廠的油液監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)機(jī)組油液進(jìn)行系統(tǒng)、定期分析，包括設(shè)備結(jié)構(gòu)分布、測(cè)點(diǎn)的測(cè)試參數(shù)定義、警報(bào)設(shè)定等。軟件實(shí)現(xiàn)報(bào)警、趨勢(shì)管理、故障診斷、報(bào)告報(bào)表生成等功能。

（3）電動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析技術(shù)。監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流、磁通、振動(dòng)和溫度參數(shù)，采用相關(guān)的分析技術(shù)，可以診斷電動(dòng)機(jī)的機(jī)械和電氣故障。如電動(dòng)機(jī)的主要故障模式：振動(dòng)、定子溫度偏高、定子絕緣低、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、軸承損壞等。

（4）遠(yuǎn)紅外熱像技術(shù)。遠(yuǎn)紅外熱像技術(shù)利用設(shè)備狀態(tài)異常導(dǎo)致的溫度場(chǎng)變化生成的熱圖象來(lái)分析判斷設(shè)備的狀態(tài)。適用于很多的重要設(shè)備，如轉(zhuǎn)動(dòng)的或靜止的電氣、機(jī)械設(shè)備及開(kāi)關(guān)站等，可用于主變套管、絕緣端子、電氣接頭、開(kāi)關(guān)等高壓設(shè)備的異常狀態(tài)檢測(cè)。

5.2建立電廠設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)中心

與設(shè)備狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息如實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、定期檢測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行記錄、設(shè)備維修歷史記錄以及設(shè)計(jì)等參考數(shù)據(jù)等分布在不同的部門(mén)。這些數(shù)據(jù)還沒(méi)有被充分利用，因此有必要把這些來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)集中起來(lái)，供狀態(tài)分析診斷人員進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)分析診斷和數(shù)據(jù)的管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)判、趨勢(shì)分析、故障診斷和設(shè)備檢修建議等功能。功能如下：

（1）趨勢(shì)分析；（2）故障診斷；（3）狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警警示；（4）數(shù)據(jù)查詢；（5）報(bào)告生成；（6）成本效益分析。

6.結(jié)語(yǔ)

狀態(tài)檢修的技術(shù)基礎(chǔ)是基于專(zhuān)家分析的設(shè)備故障診斷技術(shù)，因此應(yīng)配備相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段。作為新的檢修策略，狀態(tài)檢修的實(shí)施涉及電廠的檢修管理過(guò)程，應(yīng)該對(duì)原有的檢修機(jī)制做出調(diào)整來(lái)適應(yīng)新的檢修策略。同時(shí)，在開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修工作過(guò)程中，對(duì)狀態(tài)檢修的認(rèn)識(shí)誤區(qū)是狀態(tài)檢修工作沒(méi)有取得應(yīng)有效果的重要原因之一，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)狀態(tài)檢修實(shí)施方法和故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)培訓(xùn)工作。 [科]

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