7R狀態(tài)檢修在650MW超臨界機(jī)組上應(yīng)用

王濤 馬宜斌 沈迎

7R狀態(tài)檢修在650MW超臨界機(jī)組上應(yīng)用

王 濤，馬宜斌，沈 迎，任乾超

（國家能源費(fèi)縣發(fā)電有限公司，山東 臨沂 273425）

摘 要：火力發(fā)電廠機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵是設(shè)備安全，設(shè)備管理的核心是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備壽命管理和設(shè)備以可靠性為中心的狀態(tài)檢修。利用設(shè)備可利用的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知性檢修;理解并應(yīng)用設(shè)備壽命管理的理念和方法可以延長關(guān)鍵部件的壽命;實(shí)施以可靠性為中心的狀態(tài)檢修，可以找到各設(shè)備和設(shè)備部件的風(fēng)險(xiǎn)以及防范措施。某電廠在設(shè)備、安全管理提升方面的實(shí)踐證明，開展精密點(diǎn)檢、預(yù)知性檢修、設(shè)備壽命管理、設(shè)備狀態(tài)檢修，不但可行，而且可以大大提升企業(yè)安全管理水平。

關(guān)鍵詞：7R;狀態(tài)檢修;超臨界機(jī)組

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.167

0 引言

在火力發(fā)電企業(yè)中，鍋爐、汽輪機(jī)、變壓器是重要的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備可靠性的高低將直接對企業(yè)生產(chǎn)的效果產(chǎn)生影響。為了使其更為安全、高效、高質(zhì)的運(yùn)行，延長其使用壽命，就需要做好其日常檢修管理。某電廠創(chuàng)造性應(yīng)用“7R”狀態(tài)檢修的檢修方式，即將以往定期檢修方式轉(zhuǎn)變?yōu)殡S時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修，以此更為嚴(yán)密的對設(shè)備的可靠性狀況進(jìn)行觀測。狀態(tài)檢修是解決當(dāng)前檢修工作面臨問題的有效手段，是一種提高設(shè)備運(yùn)行可靠性和檢修針對性的新檢修管理方式。規(guī)范開展?fàn)顟B(tài)檢修工作是確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行、提升企業(yè)安全管理水平的有力保證。

1 實(shí)施狀態(tài)檢修的必要性與可行性

1.1 實(shí)施狀態(tài)檢修的必要性

燃煤發(fā)電雖然具有啟停速度快、負(fù)荷響應(yīng)迅速的優(yōu)勢，但是發(fā)電成本高、受煤炭供應(yīng)和電網(wǎng)負(fù)荷雙重限制影響大、日常維護(hù)成本高、上網(wǎng)電價(jià)缺乏有力政策支持等問題也極大限制了火力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展和競爭力的進(jìn)一步提升。在外部市場缺乏足夠的利好因素的制約下，只有通過內(nèi)部挖潛來消化和解決一部分外界壓力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)核心競爭力的提升。

火力發(fā)電企業(yè)的核心競爭力就在于可以作為電網(wǎng)調(diào)度最有力的調(diào)頻調(diào)峰手段，關(guān)鍵在響應(yīng)的快速性，因此確保機(jī)組的可靠性和可用性是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。由于火力發(fā)電機(jī)組承擔(dān)了較多的調(diào)峰調(diào)頻任務(wù)，火力發(fā)電企業(yè)不得不面對啟停次數(shù)多、間隔時(shí)間短、負(fù)荷變動(dòng)快給機(jī)組安全健康狀況和使用壽命帶來不利影響的狀況，也必須尋求將這種不利影響降至最低程度的途徑。在傳統(tǒng)檢修模式不能對于機(jī)組和設(shè)備安全可靠提供有效保證的情況下，尋求更先進(jìn)、更科學(xué)的檢修模式就成為火力發(fā)電企業(yè)的必然選擇。

隨著深度調(diào)峰鼓勵(lì)政策出臺(tái)，該電廠積極響應(yīng)國家號(hào)召成為山東省第一批可再生能源調(diào)峰機(jī)組。深度調(diào)峰對機(jī)組的安全可靠提出更高的要求，確保用電高峰期機(jī)組可用、用電低谷期迅速降負(fù)荷;因此錯(cuò)峰檢修、盡可能縮短檢修工期和削減不必要的檢修項(xiàng)目成為企業(yè)提升機(jī)組安全可靠性、尋求企業(yè)新的利潤增長點(diǎn)。

鑒于鍋爐本體與汽機(jī)檢修和相關(guān)備品備件的供應(yīng)還受制于設(shè)備廠商的實(shí)際情況，一旦設(shè)備出現(xiàn)重大故障就將導(dǎo)致設(shè)備故障的維修周期和維修費(fèi)不可控，給發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營造成巨大壓力。狀態(tài)檢修是在不解體現(xiàn)場設(shè)備的情況下通過相應(yīng)技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)對于設(shè)備或機(jī)組運(yùn)行工況的監(jiān)視，分析設(shè)備劣化程度、判斷可能出現(xiàn)的故障和時(shí)間段，在設(shè)備故障前進(jìn)行針對性檢修。狀態(tài)檢修增加了檢修項(xiàng)目的針對性和檢修行為的實(shí)效性，降低了設(shè)備“過修”和“欠修”發(fā)生的可能，壓縮了檢修工期和費(fèi)用情況，在提高了設(shè)備可用性的同時(shí)帶來了極大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 實(shí)施狀態(tài)檢修的可行性

火力發(fā)電企業(yè)推行狀態(tài)檢修，關(guān)鍵在于狀態(tài)檢修的技術(shù)手段，另外就是布局狀態(tài)檢修所需要的相關(guān)資源。包括對于必要的技術(shù)積累、豐富的運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)、大量的數(shù)據(jù)支撐以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

1.2.1 技術(shù)積累是推行狀態(tài)檢修的前提

推行火力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)檢修，必然需要掌握發(fā)電機(jī)組相關(guān)技術(shù)，才能區(qū)分和判定設(shè)備劣化趨勢和健康狀況，并以此制定狀態(tài)檢修的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。近年來我國在設(shè)備制造和研究上取得了多項(xiàng)重大突破，對于大型電站設(shè)備技術(shù)積累已經(jīng)相當(dāng)充分，在火力發(fā)電企業(yè)推行狀態(tài)的基本前提已經(jīng)滿足。

1.2.2 運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)是推行狀態(tài)檢修的必要條件

狀態(tài)檢修時(shí)需要根據(jù)機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)并結(jié)合檢修需求進(jìn)行調(diào)整設(shè)備狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和劣化趨勢，豐富的運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)是推行狀態(tài)檢修的必要條件。在過去三十年時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)火力發(fā)電企業(yè)已經(jīng)積累了相當(dāng)?shù)倪\(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)。這就意味著有足夠的經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)精通的專業(yè)技術(shù)人員可以參與到狀態(tài)檢修的設(shè)備管理工作中去，并憑借他們良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修過程的管控。

1.2.3 數(shù)據(jù)支撐是推行狀態(tài)檢修的關(guān)鍵

信息化平臺(tái)應(yīng)用的成功離不開數(shù)據(jù)的支持，特別是狀態(tài)檢修系統(tǒng)對象涉及的火力發(fā)電企業(yè)，所積累的大量設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、檢修記錄數(shù)據(jù)以及在機(jī)組運(yùn)行和檢修工作中提煉所得的專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，都對狀態(tài)檢修系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用提供了關(guān)鍵性支撐。

1.2.4 信息化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的手段

信息化平臺(tái)具有功能強(qiáng)大、信息豐富、分析手段便利等優(yōu)點(diǎn)，特別是近年來數(shù)據(jù)采集智能化和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)識(shí)別和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、自適應(yīng)專家系統(tǒng)等控制算法在發(fā)電行業(yè)的良好應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為狀態(tài)檢修的實(shí)際應(yīng)用和推廣提供了更廣闊的思路和實(shí)現(xiàn)手段。

2 “7R”狀態(tài)檢修原理

該公司從日常維護(hù)入手，以保設(shè)備可靠，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)日常維護(hù)管理，將設(shè)備的定期巡檢、清理、加油、測振、測溫、加固、在線診斷等工作規(guī)范化制度化，明確工作責(zé)任人，規(guī)范工作周期、工作標(biāo)準(zhǔn)，完善工作記錄及工作清單。

“7R”即（6+1）R：六個(gè)定期（Regular）檢修維護(hù)工作+1個(gè)實(shí)時(shí)（Retime）的設(shè)備診斷系統(tǒng)?！ㄆ谘矙z（Regular visit）、定期清理（Regular cleaning）、定期加油（Regular refueling）、定期測振（Regular vibration measurement）、定期測溫（Regular temperature measurement）、定期加固（Regular reinforcement）、在線診斷（Retime online diagnosis）。通過“7R”狀態(tài)檢修方式的應(yīng)用，指導(dǎo)我們對發(fā)電設(shè)備存在的故障以及錯(cuò)誤進(jìn)行有效的檢測。 在該項(xiàng)工作中，也需要以狀態(tài)檢修方式開展。日常工作中，該項(xiàng)工作內(nèi)容有以下幾方面技術(shù)：

2.1 定期巡檢制度（Regular visit）

落實(shí)設(shè)備主人巡檢責(zé)任制，制定精確到人的巡檢路線及巡檢記錄，明確設(shè)備主人應(yīng)對分管設(shè)備做到定期巡檢，做到每臺(tái)設(shè)備、每個(gè)閥門、每個(gè)管線、每個(gè)柜子、每個(gè)纜線等有人管，各班組對各崗位人員劃定區(qū)域，做到臺(tái)臺(tái)設(shè)備有主人，設(shè)備主人對設(shè)備有維護(hù)保養(yǎng)的責(zé)任。

2.2 定期清理制度（Regular cleaning）

明確劃分各班組現(xiàn)場衛(wèi)生區(qū)域，并制定各類衛(wèi)生區(qū)域的清理標(biāo)準(zhǔn)，對現(xiàn)場衛(wèi)生清理頻次、使用工器具、清掃標(biāo)準(zhǔn)做出明確規(guī)定，完善現(xiàn)場衛(wèi)生檢查考核制度，以制度督促各區(qū)域設(shè)備衛(wèi)生負(fù)責(zé)人及時(shí)清理所管轄設(shè)備和保潔區(qū)內(nèi)衛(wèi)生，提高文明生產(chǎn)水平和設(shè)備的健康狀況，保證安全生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 定期加油制度（Regular refueling）

制定各專業(yè)設(shè)備定期加油清單，對公司所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備建立檔案式管理，明確表明各設(shè)備所加潤滑油部位、潤滑油型號(hào)、加油方式、標(biāo)準(zhǔn)加油量、換油周期、日常補(bǔ)油數(shù)量、補(bǔ)油周期、檢查周期，并執(zhí)行人執(zhí)行情況進(jìn)行簽字記錄。專業(yè)主任負(fù)責(zé)對設(shè)備加油臺(tái)賬進(jìn)行檢查，監(jiān)督日常加油及記錄情況，并對加油不到位或檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低，在一年內(nèi)設(shè)備軸承損壞的進(jìn)行通報(bào)考核。以定期加油制度化減少因潤滑油（潤滑脂）缺少而造成設(shè)備的損壞，保證我廠轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行。在發(fā)電設(shè)備檢測工作中，油液污染檢測也是一種經(jīng)常應(yīng)用到的方式，即通過對發(fā)電設(shè)備運(yùn)行中油液的污染以及泄漏情況的觀察，對發(fā)電設(shè)備是否存在故障問題進(jìn)行判斷。

2.4 定期測振制度（Regular vibration measurement）

公司所有汽輪機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、電機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備根據(jù)設(shè)備分工制定設(shè)備振動(dòng)測量清單，明確設(shè)備軸承編號(hào)，測量方式、振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、測量周期，對測量結(jié)果進(jìn)行記錄成冊，并對振動(dòng)測量不合格情況進(jìn)行分析診斷，提出處理意見。部門每月匯總檢查執(zhí)行情況，督促振動(dòng)測量執(zhí)行。通過對汽輪機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、電機(jī)振動(dòng)技術(shù)監(jiān)測管理，超前消除設(shè)備故障，確保機(jī)組穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電機(jī)、汽輪機(jī)和重要旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)突然明顯上升或者下降時(shí)報(bào)警，評估標(biāo)準(zhǔn)是與穩(wěn)態(tài)振動(dòng)值的偏差值，參考值主要依據(jù)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行工況下所采集到穩(wěn)定的振動(dòng)數(shù)據(jù)。

2.5 定期測溫制度（Regular temperature measurement）

該制度主要針對公司所屬全部高低壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、耦合電容器、電力電纜、套管、現(xiàn)場配電盤柜等;汽機(jī)、鍋爐區(qū)域各閥門、管道的保溫外殼。利用紅外測溫方式，在不影響設(shè)備安全運(yùn)行及人員安全的情況下，對各設(shè)備按清單進(jìn)行定期測溫，記錄測溫執(zhí)行情況，便于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場缺陷并制定處理措施。

2.6 定期加固制度（Regular reinforcement）

設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行后，設(shè)備和基礎(chǔ)的緊固件、管道支架螺栓、連接管道的緊固件、閥門盤根螺栓等固定螺栓或卡件可能出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，不如及時(shí)緊固，會(huì)造成設(shè)備振動(dòng)、管道碰磨、法蘭泄漏現(xiàn)象，進(jìn)而造成設(shè)備重大事故。該制度規(guī)定了設(shè)備主人對固定螺栓或其他各種形式的卡件進(jìn)行定期緊固檢查工作，列出不同類型設(shè)備加固工作標(biāo)準(zhǔn)，加固部位，檢查周期，并要求設(shè)備主人對定期加固執(zhí)行情況記錄備查。

2.7 在線診斷制度（Retime online diagnosis）

為了設(shè)備健康管理和提高企業(yè)效益，2015年底公司投資400多萬引進(jìn)北京必可測公司的“設(shè)備可靠性與壽命延長管理”系統(tǒng)，針對全廠300多臺(tái)主要轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備的可靠性展開工作，對設(shè)備進(jìn)行檢測分析診斷。從檢測到的大量設(shè)備信息中查找分辨正常成分和故障信息，仔細(xì)查找計(jì)算故障來源。認(rèn)真比對每一次測試數(shù)據(jù)，根據(jù)變化趨勢和程度判斷設(shè)備有可能存在的缺陷，出具分析診斷報(bào)告，提出設(shè)備改善方案。跟蹤異常設(shè)備，根據(jù)運(yùn)行狀況調(diào)整檢測頻率，做到設(shè)備健康狀況可控。

3 “7R”狀態(tài)檢修應(yīng)用與實(shí)施

為推動(dòng)“7R”狀態(tài)檢修制度有力落實(shí)，以設(shè)備中心為主體，公司成立以檢修副總為組長的“7R”狀態(tài)檢修領(lǐng)導(dǎo)小組及專業(yè)主任為組長的各專業(yè)工作小組。7R狀態(tài)檢修領(lǐng)導(dǎo)小組制定、修訂相關(guān)制度辦法，對小組成員開展的工作進(jìn)行監(jiān)督考核，并定期對狀態(tài)檢修相關(guān)工作情況的統(tǒng)計(jì)、匯總、發(fā)布。各專業(yè)工作小組在小組組長的領(lǐng)導(dǎo)下，負(fù)責(zé)分管專業(yè)的狀態(tài)檢修工作制度的完善修訂工作;負(fù)責(zé)本專業(yè)狀態(tài)檢修工作內(nèi)容的落實(shí);負(fù)責(zé)對分管專業(yè)工作中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，對處理結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督;負(fù)責(zé)對分管專業(yè)的狀態(tài)檢修工作的落實(shí)執(zhí)行情況進(jìn)行評價(jià)與考核，每月評價(jià)不少于一次，全部落實(shí)到人。

費(fèi)縣公司在實(shí)施開展“7R”設(shè)備狀態(tài)管理的近一年來，堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針，月均執(zhí)行“7R”狀態(tài)項(xiàng)目700余次，發(fā)現(xiàn)處理問題500余項(xiàng)：

（1）通過執(zhí)行定期巡檢制度累計(jì)發(fā)現(xiàn)處理問題3500余項(xiàng);

（2）通過執(zhí)行定期清理制度累計(jì)清理現(xiàn)場積灰雜物1040余處;

（3）通過執(zhí)行定期加油制度累計(jì)加補(bǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備潤滑油260余次;

（4）通過執(zhí)行定期測溫測振制度累計(jì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷隱患300余次;

（5）通過執(zhí)行定期加固制度加固設(shè)備200余次;

（6）通過執(zhí)行在線診斷制度診斷發(fā)現(xiàn)設(shè)備重大隱患40余次;

（7）避免設(shè)備一類障礙3次，設(shè)備二類障礙5次，避免機(jī)組非停一次;

（8）月均缺陷數(shù)由實(shí)施狀態(tài)檢修前的7000余條，降至月均5000余條。

4 實(shí)施“7R”狀態(tài)檢修效果評價(jià)

費(fèi)縣電廠通過開展7R狀態(tài)檢修，減少不合理的定期檢修引起的設(shè)備早期失效，為電廠帶來客觀的直接經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)電設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1 提高設(shè)備的可靠性、壽命

發(fā)電廠大型轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備不同，它有一個(gè)很長的穩(wěn)定運(yùn)行期，通過狀態(tài)檢修對設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)的積累得出每一類設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行期，只有在其超出穩(wěn)定使用期時(shí)，才施以檢修，避免在穩(wěn)定使用期內(nèi)不必要的檢修，從而延長設(shè)備的使用壽命。機(jī)組的長期安全穩(wěn)定地運(yùn)行，不但降低了機(jī)組運(yùn)行成本和改造完善與檢修費(fèi)用，避免了機(jī)組因跳閘引起的應(yīng)力損傷，延長了機(jī)組壽命，為電廠經(jīng)濟(jì)上取得了顯著的效益和緩解地區(qū)電力供應(yīng)緊張局面做出了積極貢獻(xiàn)，而且在環(huán)境保護(hù)要求越來越高的今天，有效地減少了機(jī)組啟停階段的大量煙塵與污物排放，降低了機(jī)組的運(yùn)行能耗，為國家提出的降低能耗、減少排放污染作了貢獻(xiàn)，提供了間接的社會(huì)效益。

4.2 減少檢修工作量、降低維修成本

通過實(shí)施狀態(tài)檢修，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)來確定檢修方案，對機(jī)組檢修周期和維修策略進(jìn)行了詳細(xì)的研究，包括影響因素、確定原則、分析程序等，提出了較完善的鍋爐、汽輪機(jī)檢修周期基本計(jì)算模型，使電廠檢修計(jì)劃的制定更合理、科學(xué)，為維修決策提供依據(jù)。 可提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行和維修水平，合理延長機(jī)組檢修周期，有效降低維修成本。