機組檢修周期優(yōu)化技術淺談

韓新立　祝兆華　陳吉倫　孫道坤

摘 要 機組是企業(yè)生產(chǎn)的核心或關鍵設備，一旦故障將導致機組非計劃停運和企業(yè)停產(chǎn)事故，造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境影響。合理安排發(fā)電機組的檢修周期，對于增強發(fā)電機組的可靠性，提高機組的利用率和電廠的經(jīng)濟效益，具有十分重要的意義。本文主要論述了機組檢修的重要性，并就其延長機組檢修周期提出了一些方法。

關鍵詞 機組;檢修周期優(yōu)化;安全性

前言

機組有臨時性檢修、狀態(tài)檢修、小修、大修幾種檢修模式;根據(jù)《發(fā)電企業(yè)設備檢修導則》規(guī)定，國產(chǎn)機組大修周期為4-6年。大修周期受機組設計、制造、安裝質(zhì)量、環(huán)境、介質(zhì)、工況、運行管理等多種因素制約，由機組及附屬設備的正常運行狀況所決定，不受人的主觀意識支配，同一類型機組大修時間也不同。檢修周期延長是主設備健康水平為基礎，沒有大的缺陷，基本正常，不會對整個機組的安全運行帶來影響，根據(jù)實際情況做出相應的選擇同時尊重客觀規(guī)律，將延長周期一年的發(fā)電收入和一年中機組修復所消耗的全部費用參照上次大修費用相比較，若收入大于消耗費用合理，收入小于消耗費用不合理，保證設備安全前提下，周期越長，經(jīng)濟效益越好。在汽輪機的壽命周期內(nèi)延長大修周期，減少大修次數(shù)，是應重點研究的課題。

1影響機組檢修周期的幾個因素

（1）合理確定檢修周期，一定要考慮汽輪機的壽命的概念，汽輪機壽命主要有兩部分組成，即受到作用而產(chǎn)生的蠕變損耗，以及受到交變應力作用而引起的低周疲勞壽命損耗。轉子總蠕變損傷占總損耗的20%，其余80%為低周疲勞損傷。主要影響原因為機組啟停次數(shù)和運行方式調(diào)整，查閱相關資料如下表：

（2）安裝和檢修質(zhì)量原因造成汽輪發(fā)電機組中心不正，轉子平衡惡化、振動增大，油膜振蕩，汽封間隙過大效率下降等問題，當機組運行效率低，出力下降大于10%，機組振動大于允許值的5%，應考慮進行大修。

（3）運行參數(shù)控制調(diào)整對高溫高壓部件的影響，如葉片沖刷磨損和裂紋，葉片的材料、形狀、載荷應力水平?jīng)Q定葉片的壽命，裂紋首先要看葉片的材料和熱處理以及鍛模的方式，其次運行中主汽溫度和壓力參數(shù)的控制調(diào)整。

（4）運行設備潤滑管理是機組安全運行的重要組成部分，油質(zhì)不良，軸承溫度超溫，溫度達極限就會受到損害。

（5）發(fā)電機基本故障：定子繞組的相間短路或定子繞組的匝間短路;定子、轉子絕緣老化導致接地故障。

（6）高溫高壓管道泄漏和主要輔機設備故障[1]。

2機組檢修周期優(yōu)化措施

山東某電廠有兩臺C25-8.83/0.981-11 機組，該廠為實現(xiàn)機組檢修周期優(yōu)化采取的措施包括：

（1）在機組設計、制造、安裝、調(diào)試、運行、維護、人員培訓等環(huán)節(jié)全方位管理。設備、材料采購質(zhì)量好、信譽度高的廠家產(chǎn)品，上線前嚴格按照規(guī)定進行的檢查驗收，高溫高壓管件進行安裝時，必須進行光譜分析，嚴防錯發(fā)錯用金屬材料，確認材質(zhì)合格后才允許安裝。安裝、調(diào)試全過程嚴格按照國家或行業(yè)標準進行監(jiān)督和驗收，保證設備本質(zhì)安全。根據(jù)發(fā)電設備故障的“浴盆曲線”規(guī)律，新安裝或每次大修后機組都會重復出現(xiàn)早期故障期—偶然故障期—損耗故障期，通過以上措施，減少縮短早期故障期失效率、降低偶然故障期的失效率和延長使用周期。

（2）發(fā)電機組的實時在線狀態(tài)監(jiān)測和保護、性能試驗、數(shù)據(jù)分析、故障診斷、狀態(tài)分析、維護決策等技術的應用，如潤滑油油中帶水檢測，潤滑油油中金屬顆粒物在線檢測，潤滑油的在線檢測比振動監(jiān)測對設備故障更早發(fā)現(xiàn)。旋轉設備離線智能巡檢儀的應用，結合監(jiān)測系統(tǒng)圖譜的分析和診斷功能，可以對機組的運行情況、故障位置、可能發(fā)生的故障時間進行分析判斷，有效降低和消除非計劃停運的發(fā)生概率。使維修工作更有針對性和計劃性，進而做好預防性維護和預測性維護，基于故障的可預見性，合理制定備品備件采購計劃，降低備品備件庫存量和庫存時間，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

（3）運行實踐表明，轉子、葉片、高溫高壓部件出現(xiàn)裂紋，都是起動質(zhì)量不高的直接后果，機組啟停過程中調(diào)節(jié)級溫度變化最為劇烈，控制機組啟停次數(shù)和運行中金屬溫度的變化率和各部分的溫差，就是為了保證金屬部件不產(chǎn)生過大的熱應力、熱變形，設備運行時溫度、壓力等參數(shù)的調(diào)整是否及時合理，對高溫高壓部件的使用壽命和安全性起著至關重要的作用。

（4）針對設備狀況和特點，積極開展專業(yè)知識和操作技能的培訓，對機組發(fā)生的設備故障和缺陷進行分析，使每個職工明白其重要性和危險性，提高職工的分析和處理能力，使好用好設備[2]。

3結束語

參照《發(fā)電設備可靠性評價規(guī)程》規(guī)定的發(fā)電設備及主要輔機設備的27項評價指標中的相關評價指標，用風險可靠度的方法優(yōu)化小修周期、用強迫停機概率計算大修周期、得到了使檢修總成本最小的優(yōu)化檢修方案，系統(tǒng)總結了該廠機組檢修周期優(yōu)化的措施，將大修周期從原來的4年延長到6年，實現(xiàn)了在保證機組可靠性的前提下減少檢修成本、提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1] 劉潤來，郭林虎.汽輪機設備運行[M].北京：中國電力出版社， 2005：73.

[2] 火力發(fā)電廠金屬技術監(jiān)督規(guī)程：DL/T 438-2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

作者簡介

韓新立，山東省臨清市人;學歷：中專，職稱：中級工程師，現(xiàn)就職單位：石橫特鋼集團有限公司發(fā)電廠，研究方向：熱動技術。