狀態(tài)運行，助力電廠精細化管理

邵榮國　王開柱　韓鍇　黃慶　章恂

摘要：介紹了華能金陵燃機電廠基于“狀態(tài)運行”的生產(chǎn)精細化管理的實施背景及內(nèi)容，文章從安全管理、指標管理、技術(shù)管理、技改管理、人員培訓(xùn)管理、設(shè)備管理等方面詳細介紹“狀態(tài)運行”助力精細化管理的做法，對同類型燃機電廠具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：燃機;狀態(tài)運行;精細化管理

一、前言

華能金陵燃機電廠（以下簡稱電廠）目前管理和運營2×390MW（9F）燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組和2×191MW（9E）燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組，全廠裝機容量116萬千瓦。一期工程兩臺9F機組，是“十五”期間國家“西氣東輸”配套項目和江蘇省重點建設(shè)項目，主要承擔(dān)西氣東輸管道調(diào)壓和電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)。二期工程兩套9E機組，是江蘇省、南京市“十二五”期間燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)重點建設(shè)項目，也是南京東部地區(qū)重要的電源和熱源點。

隨著國內(nèi)燃機發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)管理的日趨成熟，經(jīng)濟運行和安全工作越來越細致化、深入化，代表管理水平的經(jīng)濟指標也越來越精細化。

電廠創(chuàng)建“狀態(tài)運行”理念，以專業(yè)技術(shù)管理和安全管理為依托，以人才培訓(xùn)管理為基礎(chǔ)，以創(chuàng)建能耗標桿為導(dǎo)向，實現(xiàn)燃機運行、節(jié)能、安全、效益、人才培養(yǎng)等生產(chǎn)精細化管理，積極開展節(jié)能降耗工作，使電廠的各項經(jīng)濟運行指標達到國內(nèi)同類機組的領(lǐng)先水平。

二、“狀態(tài)運行”的概念

電廠提出的“狀態(tài)運行”理念，不僅僅是指根據(jù)先進的DCS監(jiān)測系統(tǒng)分析、預(yù)判設(shè)備的異常，而更多的是覆蓋了運行管理的方方面面，包括安全管理、指標管理、技術(shù)管理、技改管理、效益管理、人員培訓(xùn)管理等精細化管理方面的創(chuàng)新和實踐，以及依靠外部數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對設(shè)備健康狀態(tài)、運行情況的狀態(tài)化管理。

三、狀態(tài)運行，助力電廠精細化管理

（一）運行安全管理狀態(tài)化

1、確保燃機啟停安全

（1）啟機前執(zhí)行燃機重要閥門活動試驗

通過改造對燃機壓氣機防喘閥、燃料母管的清吹閥等重要閥門增加一路儀用氣控制氣源，以滿足啟動前進行活動試驗，以便啟動前發(fā)現(xiàn)清吹閥和防喘閥的安全隱患，提高了啟動可靠性。

（2）燃機啟動前做好天然氣泄漏檢測

電廠專門制定了天然氣系統(tǒng)泄漏檢測管理規(guī)定：每月開展一次專項檢測、每周進行一次全面檢測、每日進行一次重點部位檢測、機組冷態(tài)啟動前進行一次燃機掛閘燃料母管打壓查漏。通過檢測，多次在啟動前發(fā)現(xiàn)漏點，避免機組啟動失敗。

（3）創(chuàng)新性地提出燃機啟停成功率考核指標

針對燃機頻繁啟停的特點，創(chuàng)新性地提出燃機啟停成功率作為對生產(chǎn)部門的重要考核指標，并通過多種技術(shù)方式確保燃機啟停成功率達100%。

2、確保燃機運行安全

（1）接入GE全球數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心，有效監(jiān)測燃燒穩(wěn)定性

目前電廠四臺機組均接入了GE全球數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心，能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行分析，間接對機組燃燒脈動和燃燒室不同情況進行監(jiān)測，以便判斷燃燒室的健康狀況，提供設(shè)備檢修的方向和依據(jù)。

（2）利用燃機調(diào)峰運行特點，靈活安排設(shè)備定期切換

作為調(diào)峰機組，啟停比較頻繁，一般安排在機組停機期間執(zhí)行定期工作，避免在線運行執(zhí)行定期工作時發(fā)生輔機故障造成機組降出力或機組非計劃停運。

（3）高低崗位輪換檢查，避免檢查存在盲區(qū)

目前華能電廠運行部運行人員41人，專業(yè)管理人員6人，負責(zé)全廠4臺燃機的生產(chǎn)運行，運行人員的平均年齡30歲以下。為避免巡檢人員現(xiàn)場工作經(jīng)驗不足、巡回檢查存在盲區(qū)，運行值當(dāng)班期間安排主值或副值輪換至現(xiàn)場進行全面或重點檢查。巡回檢查實現(xiàn)全覆蓋、無死區(qū)。

（二）運行指標管理狀態(tài)化

運行體系開展了全方位的節(jié)能降耗工作，從運行方式、系統(tǒng)優(yōu)化、技術(shù)改造等方面開展了大量節(jié)能降耗工作，做了許多積極的研究和探索，諸多節(jié)能方案已付諸實施并取得了積極的效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面的內(nèi)容：

1、提高燃機效率方面

（1）定期進行壓氣機離線水洗，壓氣機效率下降相對值達到4%進行離線水洗，進行水洗效果分析，優(yōu)化水洗程序。定期執(zhí)行壓氣機在線水洗。

（2）每日加強對燃機壓氣機進氣濾網(wǎng)的反吹，緩減進氣濾網(wǎng)的臟污，減小壓氣機濾網(wǎng)壓差，提高壓氣機的運行效率。

（3）9F機組啟動過程中，溫度匹配模式切至手動模式，使得主汽溫變化可控。通過優(yōu)化操作有效縮短了溫度匹配退出后等待的時間，機組啟動時間縮短10分鐘左右。

（4）9F機組在冷態(tài)啟動過程中，當(dāng)?shù)蛪赫羝麥囟葷M足條件后盡早投入低壓補汽，使得中壓差漲對燃機加負荷速率的影響幾乎很小。低壓補汽的優(yōu)化操作可縮短燃機冷態(tài)啟動時間15～20分鐘。

2、提高余熱鍋爐效率方面

（1）降低低壓省煤器進口水溫5℃，有效提高余熱鍋爐效率0.5%。

（2）在保證余熱鍋爐汽水品質(zhì)的前提下，加強鍋爐定期排放和連續(xù)排放的排放量控制，對存在泄漏的閥門及時安排重校行程或進行閥芯解體檢修;在機組停運期間，關(guān)閉余熱鍋爐疏水、煙囪擋板，降低余熱鍋爐停爐期間的熱量損失，提高熱經(jīng)濟性。

3、提高汽輪機效率方面

（1）高度關(guān)注凝汽器真空的變化情況。定期進行真空嚴密性試驗;定期投用凝汽器膠球系統(tǒng)、循環(huán)水二次濾網(wǎng)反洗;利用停機、檢修的機會根據(jù)具體情況安排凝汽器銅管、循環(huán)水二次濾網(wǎng)清洗工作;通過一系列的提高真空的措施，保證9F機組凝器真空全優(yōu)。

（2）電廠對真空泵冷卻系統(tǒng)進行了改造，夏季真空泵運行時利用制冷站冷凍水來冷卻工作液，最高能提高聯(lián)合循環(huán)負荷5MW。

4、加強能耗指標對標工作

積極開展能耗對標工作，與省內(nèi)其它同類型燃機電廠每周進行對比分析，勇于趕超，爭做領(lǐng)頭。從發(fā)電廠用電率、發(fā)電氣耗、生產(chǎn)供電煤耗、主要輔機電耗率等重要指標入手，找出差距所在，制訂相應(yīng)的改進措施，優(yōu)化電廠燃機的運行方式，促進各項指標的提升，保證在對標中處于優(yōu)勢。

5、自主開發(fā)小指標競賽

電廠針對燃機運行的特點，自主設(shè)計開發(fā)了一套適合燃機生產(chǎn)運行的小指標競賽方法。通過小指標競賽，進一步降低了燃機發(fā)電廠用電率和生產(chǎn)供電煤耗。

（三）運行技術(shù)管理狀態(tài)化

1、加強技術(shù)管理，做好危險點分析預(yù)控，根據(jù)實際情況現(xiàn)場制定組織措施、技術(shù)措施和安全保障措施并加強監(jiān)督檢查，形成閉環(huán)管理，做到技術(shù)措施的針對性、可操作性。

2、加強運行參數(shù)分析，及時發(fā)現(xiàn)異常工況，正確分析、準確判斷，采取果斷措施及時處理，防止異常擴大，保證機組安全運行。

3、抓好節(jié)能降耗工作，深入開展運行值際小指標競賽活動，切實提高機組經(jīng)濟運行水平。

4、強化機組啟停過程控制，優(yōu)化調(diào)整機組啟停方案，量化啟停參數(shù)，不斷提高運行人員的操作水平。

5、設(shè)備運行發(fā)生異常狀態(tài)時，部門專業(yè)技術(shù)管理及時跟進，形成狀態(tài)化管理，制定技術(shù)措施和安全保障措施并加強監(jiān)督檢查，形成閉環(huán)管理。

6、創(chuàng)建“黃慶燃機創(chuàng)新工作室”，積極探索啟動優(yōu)化?！包S慶操作法”一方面縮短了機組啟動時間特別是冷態(tài)啟動時間，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益;另一方面解決了啟動排放超標的問題，創(chuàng)造了9FA燃機冷態(tài)啟動全過程無排放檢測超標點的奇跡。在此基礎(chǔ)上，運行團隊推動操作技術(shù)應(yīng)用，成功解決9E機組冷態(tài)啟動時間偏長的問題。經(jīng)分類測算，全年可獲得的直接經(jīng)濟效益達820萬元，提高經(jīng)濟性的同時也提升了機組的環(huán)保性。

凝聚著華能金陵燃機技術(shù)團隊汗水和心血的“黃慶操作法”，被評選為江蘇省“十大先進操作法”。同時，著眼于創(chuàng)新平臺建設(shè)的“黃慶燃機創(chuàng)新工作室”，順利通過南京市總工會“職工創(chuàng)新工作室”驗收。

（四）運行技改管理狀態(tài)化

運行人員持續(xù)開展合理化建議工作，充分發(fā)揮積極性和創(chuàng)造性，緊緊圍繞安全生產(chǎn)、提質(zhì)增效、節(jié)能減排等方面建言獻策，充分體現(xiàn)出電廠主人翁精神，在節(jié)能降本、提質(zhì)增效方面成果顯著：

1、9F機組的全年運行方式以調(diào)峰為主，機組啟停頻繁。機組增設(shè)一臺400V小凝泵、一臺400V小閉冷泵，停機后切至小泵運行。以機組年利用小時3500小時計算，全年可節(jié)省外購電量145萬kWh。

2、9F機組#2、3循泵實施雙速改造。在冬季12月到4月期間，長江水溫低于18℃以下采用低速運行，機組綜合經(jīng)濟性較好，循泵電耗率可下降0.15%。

3、9F機組凝泵、給泵實施變頻改造。改造后，實行深度變頻運行，產(chǎn)生了很好的節(jié)能效果，凝泵電耗率下降0.05%，給泵電耗率下降了0.2%。

4、9E機組開冷水系統(tǒng)增設(shè)旁路管。冬季工況停用開冷水泵，每小時可節(jié)約電量約200kWh，創(chuàng)造經(jīng)濟效益約110元/小時，機組指標明顯提高。

（五）依托燃機數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心，實現(xiàn)設(shè)備管理狀態(tài)化

電廠與GE公司合作，在廠內(nèi)建立燃機數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心，實現(xiàn)對四套機組進行監(jiān)控并提供運行指導(dǎo)，其網(wǎng)絡(luò)可獨立于控制系統(tǒng)單獨運行。

1、利用先進算法保障燃機可靠運行

借助于技術(shù)中心，運行技術(shù)人員不但可以對燃機啟動、燃燒、經(jīng)濟性能、轉(zhuǎn)子狀態(tài)、輔助系統(tǒng)等進行實時監(jiān)控，更可以對燃機進行在線故障診斷，還可以查閱集中存儲的運行歷史數(shù)據(jù)以及機組運行中的歷史報警、重要參數(shù)及事件、跳閘診斷等歷史數(shù)據(jù)，并可查看燃機月度運行報告。能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的問題和隱患，保證燃機安全穩(wěn)定的運行。

2、利用數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心平臺培養(yǎng)專業(yè)燃機人才

利用數(shù)據(jù)中心的技術(shù)交流平臺，可提升電廠運行維護管理水平;也可加強對技術(shù)人員應(yīng)用、分析問題能力的培訓(xùn)，培養(yǎng)出具有豐富的大型燃機運行經(jīng)驗、能對燃機設(shè)備運行狀態(tài)進行深層次分析的專業(yè)人才，使電廠成為國內(nèi)燃機的人才基地。

3、做好設(shè)備性能降低劣化和突發(fā)故障型惡化分析，建立設(shè)備運行監(jiān)控狀態(tài)化管理臺賬，為合理調(diào)度電廠機組運行方式提供決策依據(jù)。

（六）效益優(yōu)先狀態(tài)化

1、結(jié)合狀態(tài)檢修，實現(xiàn)檢修經(jīng)濟最大化。

運行人員充分利用GE數(shù)據(jù)中心診斷平臺，加強對運行機組的參數(shù)監(jiān)視和分析，根據(jù)數(shù)據(jù)診斷情況和系統(tǒng)建議，將機組各參數(shù)合理調(diào)整至最佳工況，實現(xiàn)機組狀態(tài)全優(yōu);結(jié)合運行人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的缺陷，實現(xiàn)“小缺陷不過夜、大缺陷不過班”，從而保證每周設(shè)備消缺率和每月設(shè)備消缺率達到95%以上，保證機組健康處于高水平。

根據(jù)燃機電廠調(diào)峰運行的特點，靈活安排設(shè)備檢修，分解檢修項目，充分利用機組停備期間靈活開展設(shè)備檢修，節(jié)約檢修成本，從而實現(xiàn)機組檢修經(jīng)濟性最大化。

2、以指標確定機組運行方式，實現(xiàn)運行效益最優(yōu)化。

燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組的效率受多方面影響，在機組運行過程中，運行人員積極調(diào)節(jié)，確保機組指標最優(yōu)化運行。在機組主參數(shù)畫面，運行人員自行編制了實時發(fā)電氣耗計算表，能夠?qū)崿F(xiàn)對機組氣耗的實時把控，并通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)的方法，了解和掌握機組發(fā)電氣耗的變化因素，對機組的經(jīng)濟運行有很好的指導(dǎo)意義。

9F燃氣機組基本上是以調(diào)峰為主，由于天然氣量的不確定性，形成了每天上午聯(lián)系調(diào)度確定次日機組運行方式的特點。結(jié)合天然氣供應(yīng)量、價的情況，從全廠利益最優(yōu)化的角度，運行部門加強與調(diào)度的溝通聯(lián)系，合理安排9F機組、9E機組的運行方式，減少機組啟停;積極爭取，優(yōu)先啟動指標好的機組，降低機組損耗，多創(chuàng)效益電量，實現(xiàn)效益最優(yōu)化。

3、加強雙細則管理。運行人員對考核條例進行深入研究，多措并舉提高效益：

（1）每日根據(jù)環(huán)境溫度變化，動態(tài)修編每日發(fā)電曲線，避免燃機進入溫控模式運行。

（2）加強對機組AGC、AVC管理，機組正常運行保持AGC、AVC正常投用，確保AGC及AVC較高投運率。

（3）根據(jù)季節(jié)情況及時上報機組最高、最低影響技術(shù)出力。同時根據(jù)環(huán)境溫度等情況每季度及時修正一次影響出力數(shù)據(jù)。

（4）影響機組負荷的缺陷檢修時盡量安排在負荷低谷期進行，減少考核。

（七）運行培訓(xùn)管理狀態(tài)化

針對機組運行情況和運行人員結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，結(jié)合實際動態(tài)修訂崗位培訓(xùn)管理辦法。運行部門始終以學(xué)習(xí)培訓(xùn)為抓手，積極推動9F、9E機組運行人員的交叉學(xué)習(xí)，培養(yǎng)全能型人才，不斷提高運行隊伍素能，主要從以下幾個方面開展培訓(xùn)工作：

1、全面引入激勵機制，加強培訓(xùn)獎懲考核力度，以值為單位綜合評定培訓(xùn)成績并與值際勞動競賽掛鉤，促進齊抓共管，形成良好的培訓(xùn)氛圍。

2、各專業(yè)指定具有專業(yè)專長的員工擔(dān)當(dāng)培訓(xùn)負責(zé)人并制定嚴格的培訓(xùn)制度，完善培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)，明確培訓(xùn)參與各方的責(zé)任和義務(wù)，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和培訓(xùn)工作作風(fēng)。

3、注意因材施教。針對不同員工不同的專業(yè)基礎(chǔ)，經(jīng)常性地采取一對一的培訓(xùn)方式，并采用部門管理人員和新員工結(jié)對的方式，以達到盡可能好的培訓(xùn)效果。

4、建立燃機運行培訓(xùn)標準課件庫。大力開展技術(shù)講課，逐步建立燃機運行培訓(xùn)標準課件包，為后續(xù)的培訓(xùn)工作積累符合現(xiàn)場實際需求的專業(yè)素材。

四、結(jié)語

電廠運行技術(shù)人員將繼續(xù)從優(yōu)化機組運行、深入開展節(jié)能對標、做好節(jié)能技改項目實施等方面入手，發(fā)揮黃慶燃機創(chuàng)新工作室的作用，結(jié)合提質(zhì)增效工作，進一步做好各項節(jié)能措施及技改項目的落實，從安全管理、指標管理、技術(shù)管理、技改管理、人員培訓(xùn)管理、設(shè)備管理等方面加強精細化管理，使機組的各項經(jīng)濟指標不斷提升，為電廠創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]《華能金陵燃機電廠數(shù)據(jù)與技術(shù)支持中心匯報材料》