1000MW火電企業(yè)設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)

[摘 要]針對火電廠設(shè)備管理工作難以發(fā)揮最優(yōu)效能，資源損失和浪費嚴(yán)重的情況，上海上電漕涇發(fā)電有限公司秉承“精益管理增盈利”的理念，以打造設(shè)備管理新模式為重點，通過引入巡檢機(jī)器人相關(guān)技術(shù)，搭建1000MW火電企業(yè)設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)，獨創(chuàng)動態(tài)狀態(tài)檢修評價體系，主編、參編4份狀態(tài)檢修的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有效保證了機(jī)組設(shè)備的安全、可靠運行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、管理效益和社會效益，為電力行業(yè)高效開展?fàn)顟B(tài)檢修提供了樣本。

[關(guān)鍵詞]火電企業(yè)；設(shè)備管理；狀態(tài)檢修

一、公司簡介

作為國內(nèi)首個以“上大壓小”核準(zhǔn)建成的百萬千瓦超超臨界燃煤電廠，上海上電漕涇發(fā)電有限公司（簡稱“漕涇電廠”）坐落于上海化學(xué)工業(yè)區(qū)西端，毗鄰金山區(qū)漕涇鎮(zhèn)，緊靠杭州灣北岸，是國家電力投資集團(tuán)公司首座建成投產(chǎn)的百萬等級燃煤電廠。

一直以來，漕涇電廠始終秉承“精益管理增盈利”的理念，持續(xù)開展內(nèi)部管理創(chuàng)新工作。從2019年開始對相應(yīng)的管理文件、作業(yè)指導(dǎo)書、技術(shù)規(guī)范書進(jìn)行修編；2020年完成搭設(shè)設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)；2021年開始不斷磨合、完善、深度融合多種平臺，獨創(chuàng)了動態(tài)狀態(tài)檢修評價體系。

2022年，漕涇電廠設(shè)備等效可用系數(shù)97.29%，同比提升12.53%，全年實現(xiàn)“零非?！薄Ｆ渲衅骄慌_1000MW火電機(jī)組每年可避免0.5次非計劃停機(jī)；按每次停爐搶修6天、負(fù)荷率60%、發(fā)電利潤按0.1元/度電計算，啟停爐損失80萬元，多發(fā)電量4320萬度，可減少直接經(jīng)濟(jì)損失512萬元。特別是國內(nèi)首創(chuàng)運用狀態(tài)檢修大數(shù)據(jù)庫減少機(jī)組檢修費用，并運用設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行趨勢分析，取消檢修項目，減少檢修費用約250萬元。

在保持同類行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的基礎(chǔ)上，漕涇電廠還拓展了狀態(tài)檢修的范圍，從原來單一的狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫拓展為四個智能平臺共享數(shù)據(jù)庫，完成科技論文2篇，提交發(fā)明專利申請2項、實用新型專利申請1項。同時，主編、參編了4份狀態(tài)檢修的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為電力行業(yè)指導(dǎo)狀態(tài)檢修做出了貢獻(xiàn)。

2019年，漕涇電廠順利通過國家高新技術(shù)企業(yè)資質(zhì)認(rèn)定。2022年，憑借1000MW火電企業(yè)設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)研究成果，電廠再度蟬聯(lián)該榮譽，成為上海地區(qū)現(xiàn)階段唯一一家高新技術(shù)發(fā)電企業(yè)，并通過上海市創(chuàng)新型企業(yè)、專精特新中小企業(yè)認(rèn)定。

二、實施背景

近年來，隨著人工智能技術(shù)的快速普及與應(yīng)用，巡檢機(jī)器人在火電廠的應(yīng)用迎來了難得的發(fā)展機(jī)遇，也對火電廠設(shè)備管理工作提出了更高的要求。

目前，傳統(tǒng)火電廠的設(shè)備管理水平不高，無法發(fā)揮出最優(yōu)效能，資源損失和浪費比較嚴(yán)重。主要原因是信息化應(yīng)用機(jī)制建設(shè)不健全，人員缺乏信息化運用能力，管理平臺的大數(shù)據(jù)化只能單一應(yīng)用，沒有有效拓展與深度應(yīng)用，造成信息資源浪費，從而導(dǎo)致設(shè)備檢修管理水平始終無法有效提升。

在火電產(chǎn)能逐步過剩和煤價周期性上漲背景下，漕涇電廠曾經(jīng)也面臨經(jīng)營困難。以計劃檢修為主的檢修模式，存在設(shè)備過度維修、檢修費與材料費過高等問題，同時也存在由于檢修費用不足造成“欠維修”的情況。

為了適應(yīng)未來電力行業(yè)發(fā)展趨勢，漕涇電廠堅持創(chuàng)新管理理念，將多平臺的應(yīng)用數(shù)據(jù)以及智能巡檢機(jī)器人獲取的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，融入到設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行整合應(yīng)用，獨創(chuàng)了判斷設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)評價體系，獲得了良好實踐成果。

三、主要內(nèi)涵和做法

漕涇電廠以打造設(shè)備管理新模式為重點，以設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，深入實施設(shè)備狀態(tài)檢修管理創(chuàng)新，以解決原有設(shè)備管理中信息化發(fā)展和應(yīng)用存在不足的問題，解決原有設(shè)備管理中“過修”與“欠修”的問題。

設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)融合狀態(tài)檢修管理平臺、電動機(jī)絕緣在線監(jiān)測技術(shù)平臺、電氣6kV開關(guān)室智能輔助平臺、輸煤系統(tǒng)智能運維平臺等，通過大數(shù)據(jù)庫的對比，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化趨勢，從而達(dá)到預(yù)知設(shè)備狀態(tài)，及時優(yōu)化檢修策略，做到“應(yīng)修必修，不過修，不欠修”，使漕涇電廠的設(shè)備始終保持最安全、最經(jīng)濟(jì)、最可靠的運行狀態(tài)，有效降低火電機(jī)組運營成本。

（一）獨創(chuàng)：設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)評價體系

漕涇電廠在參考制造廠標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)評價體系的基礎(chǔ)上，增加了以日常安全生產(chǎn)的大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)依據(jù)，再合理設(shè)置偏差量作為評判設(shè)備運行狀況是否發(fā)生量變的標(biāo)準(zhǔn)，獨創(chuàng)了判斷設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)評價體系。（如表1所示）

以主機(jī)振動評價表為例：

漕涇電廠動態(tài)評價體系的評價標(biāo)準(zhǔn)高于上汽廠的標(biāo)準(zhǔn)，用于提前預(yù)判設(shè)備的運行狀態(tài)是否惡化。主要是根據(jù)狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫內(nèi)的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上最大值取整+1作為優(yōu)秀值。漕涇電廠獨創(chuàng)的動態(tài)評價體系有三個含義：

1.動態(tài)反應(yīng)設(shè)備健康狀態(tài)

動態(tài)評價體系的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，來源于建立狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫以來的的所有數(shù)據(jù)，如隨著設(shè)備的老化，數(shù)據(jù)的趨勢發(fā)生了變化，評判的標(biāo)準(zhǔn)會隨之變化，真正反應(yīng)了設(shè)備的健康狀態(tài)。

2.真實反應(yīng)設(shè)備運行狀態(tài)

依據(jù)廠在冬季與夏季額定工況下，設(shè)備狀態(tài)的不同，分別制定了冬季、夏季兩套評價標(biāo)準(zhǔn)，更加真實的反應(yīng)設(shè)備的運行狀態(tài)。

3.隨時調(diào)整評判依據(jù)

可以根據(jù)設(shè)備的實際運行情況，隨時調(diào)整評判依據(jù)。

主機(jī)1#～8#瓦的瓦振取值。（如圖1所示）

區(qū)別于單純使用制造廠標(biāo)準(zhǔn)的靜態(tài)評價體系，漕涇電廠設(shè)備檢修管理的動態(tài)評價體系具有如下優(yōu)勢與特點：

（1）基于數(shù)據(jù)

靜態(tài)評價體系評價簡便，動態(tài)評價體系需大數(shù)據(jù)的支持也更加符合設(shè)備狀態(tài)檢修管理的要求。

（2）實時調(diào)整

靜態(tài)評價體系一成不變，動態(tài)評價體系每臺機(jī)組的評價數(shù)據(jù)均不相同，更加需要滿足設(shè)備狀態(tài)檢修管理的特點。

（3）符合實際

靜態(tài)評價體系維護(hù)方便，動態(tài)評價體系需每年根據(jù)設(shè)備磨損、振動、性能等狀態(tài)指標(biāo)的變化，調(diào)整評價的劣化程度依據(jù)，以更加符合設(shè)備狀態(tài)檢修管理的實際應(yīng)用情況。

（二）國內(nèi)首創(chuàng)：運用狀態(tài)檢修大數(shù)據(jù)庫減少機(jī)組檢修費用

2022年，漕涇電廠設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)運用大數(shù)據(jù)庫，全面分析主機(jī)與重要輔機(jī)運行數(shù)據(jù)，在保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化檢修項目，起到降低檢修費用，為企業(yè)“創(chuàng)價值、爭效益”。系統(tǒng)運行至今，一號機(jī)組主機(jī)與凝泵都處于理想運行狀態(tài)。

運用設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)大數(shù)據(jù)庫在等級檢修中的應(yīng)用，完全沒有先例可以參考。因此，漕涇電廠根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，摸索出一套設(shè)備的判斷標(biāo)準(zhǔn)與方法：

首先，將所有設(shè)備在檢修前一整年的數(shù)據(jù)提取出來，去除其中機(jī)組調(diào)停等的時間段，將其中能夠代表設(shè)備狀態(tài)的特征點選取出來，做成一張張的趨勢圖，從而可以看出設(shè)備過去整體的運行狀態(tài)和趨勢。

其次，取出其中的最大值、最小值與平均值，與狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的評判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比。

最后，結(jié)合數(shù)據(jù)的趨勢圖、評判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合評定，預(yù)測未來一年設(shè)備能夠在不檢修的情況下，可以安全運行到下一輪的檢修時間。

同時，主機(jī)設(shè)備與輔機(jī)設(shè)備的評判標(biāo)準(zhǔn)又有所不同。主機(jī)按運行數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)、修前與修后的性能指標(biāo)的三個維度進(jìn)行評判；輔機(jī)按運行數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)的三個維度進(jìn)行評判。具體情況如下：

1.取消主機(jī)項目

對一號機(jī)組主機(jī)進(jìn)行分析，從運行數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)、性能指標(biāo)數(shù)據(jù)三個維度進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析與比對，涉及8張系統(tǒng)控制圖、143個運行檢測點、1C07的所有主機(jī)檢修數(shù)據(jù)與修前修后的主機(jī)性能指標(biāo)，綜合評定一號機(jī)組主機(jī)在1C07檢修后至今處于平穩(wěn)的運行狀態(tài)，根據(jù)數(shù)據(jù)趨勢分析能夠保持未來一年的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行。

最終確定，取消的主機(jī)檢修項目中8個軸瓦中的6個軸瓦的檢修項目，以及兩個低壓缸除外缸外的所有檢修項目，共可以節(jié)約人工費用3194元/工，材料費25萬元。

3194×600+25萬元=216.64萬元

2.取消凝泵大修項目

從運行數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)三個維度進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析與比對。根據(jù)2B03與1C07的所有凝泵檢修數(shù)據(jù)與最近一年的缺陷數(shù)據(jù)，綜合評定一號機(jī)組凝泵在1C07檢修后至今處于平穩(wěn)運行狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)趨勢分析能夠保持未來一年安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行。為此在1B04檢修中取消凝泵1A大修的檢修項目。

取消凝泵1A大修的檢修項目，可以節(jié)約人工費用450元/工，材料費3.3萬元。

450×600+3.3萬元=33.3萬元

3.兩項合計約250萬元

216.64+33.3=249.94萬元（含稅）

（三）同類行業(yè)領(lǐng)先：拓展了狀態(tài)檢修的范圍

漕涇電廠的設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)以大數(shù)據(jù)庫為管理基礎(chǔ)，融合狀態(tài)檢修管理平臺、電動機(jī)絕緣在線監(jiān)測技術(shù)平臺、電氣6kV開關(guān)室智能輔助平臺、輸煤系統(tǒng)智能運維平臺，從原來單一的狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫拓展為四個智能平臺共享數(shù)據(jù)庫。（如圖2所示）

1.狀態(tài)檢修管理平臺

2019年，漕涇電廠開始搭建設(shè)備狀態(tài)檢修管理平臺。通過組織策劃、企業(yè)調(diào)研，組建相關(guān)組織機(jī)構(gòu)，重新修撰相應(yīng)的管理制度，建立技術(shù)規(guī)范書、作業(yè)指導(dǎo)書與現(xiàn)場巡檢表等管理標(biāo)準(zhǔn)體系，完成了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、管理平臺搭設(shè)等一系列工作。

漕涇電廠從本廠各部門、各專業(yè)的管理到外委單位的管理，從廠部領(lǐng)導(dǎo)到各部門的職責(zé)、到專業(yè)人員的每日工作規(guī)范，都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范。對原有發(fā)電設(shè)備檢修管理標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備點檢定修管理標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備評級定級管理標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備可靠性管理標(biāo)準(zhǔn)4份管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂完善，編撰了19份技術(shù)規(guī)范書、作業(yè)指導(dǎo)書與現(xiàn)場巡檢表等。

第一批加入到設(shè)備狀態(tài)檢修管理平臺的設(shè)備涵蓋汽機(jī)、鍋爐、電氣、熱控、環(huán)保、燃料、化學(xué)7大專業(yè)，19類設(shè)備：

（1）鍋爐：引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)，增壓風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)

（2）機(jī)：主機(jī)，給泵，循泵，凝泵

（3）電氣：主變，6kV開關(guān)斷路器

（4）熱控：11號磨煤機(jī)控制器，脫硝CEMS

（5）化學(xué)：超濾膜，反滲透升壓泵

（6）環(huán)保：漿液循環(huán)泵，電除塵

（7）燃料：卸船機(jī)，2號皮帶機(jī)

2.輸煤系統(tǒng)智能運維平臺

輸煤系統(tǒng)智能運維平臺，即利用智能巡檢機(jī)器人及相關(guān)傳感器實現(xiàn)在高危場景的日常巡檢工作，采集數(shù)據(jù)接入設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提升輸煤設(shè)備管理水平。（如圖3所示）

智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)每年可以替代人工巡檢次數(shù)2000次，能減少資源消耗數(shù)十萬元。根據(jù)監(jiān)測情況每天至少巡檢6次，約代替一個班組5個人的開支，同時避免因傳統(tǒng)巡檢不全面、不量化、人員素質(zhì)依賴性強(qiáng)引起的各項損失。能及時發(fā)現(xiàn)接頭老化、皮帶撕邊、撕裂問題，平均每年減少皮帶撕邊、撕裂等故障擴(kuò)大造成的損失3次，減少皮帶故障擴(kuò)大損失數(shù)十萬元；能及時發(fā)現(xiàn)皮帶滾筒異響、軸承超溫、托輥卡澀等設(shè)備異常，減少設(shè)備故障擴(kuò)大造成的損失數(shù)百萬元。

3.電氣6 kV開關(guān)室智能輔助平臺

6 kV開關(guān)室智能輔助系統(tǒng)，納入設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集范疇。通過對1號機(jī)6 kV電氣開關(guān)室安裝全景智慧感知系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)對該6 kV電氣開關(guān)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)的遠(yuǎn)程采集，提升電氣開關(guān)室的自動化水平，降低人工運維成本。（如圖4所示）

4.電動機(jī)絕緣在線監(jiān)測技術(shù)平臺

漕涇電廠電動機(jī)絕緣在線監(jiān)測技術(shù)平臺數(shù)據(jù)融入設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，利用諧波法電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷分析技術(shù)，利用非接觸式傳感器，在不影響設(shè)備正常運行的情況下，采集電氣設(shè)備產(chǎn)生的電流高次諧波信號，經(jīng)FFT轉(zhuǎn)換，與HDS診斷技術(shù)專家數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行比對分析，判斷電氣設(shè)備存在的異常類型和異常程度。該平臺可利用最經(jīng)濟(jì)、最便捷、最安全的方式，在設(shè)備不停電的情況下，快速了解電氣設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，以便及早發(fā)現(xiàn)運行中存在的異常及缺陷。

狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理分為定性處理和定量處理，定性處理和定量處理的結(jié)果都以圖形化的界面呈現(xiàn)在軟件界面上，可以直觀觀察實時的檢測數(shù)據(jù)及變化趨勢，同時用不同的顏色區(qū)分顯示問題性質(zhì)的嚴(yán)重程度，最終完成對設(shè)備維修決策建議。（如圖5所示）

上述輸煤系統(tǒng)智能運維平臺、電氣6 kV開關(guān)室智能輔助平臺、電動機(jī)絕緣在線監(jiān)測技術(shù)平臺與狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的深度融合，將狀態(tài)檢修系統(tǒng)管轄設(shè)備的范圍進(jìn)一步的擴(kuò)大，包含的重要設(shè)備有循泵、凝泵、一次風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵，輸煤系統(tǒng)、1號機(jī)組6kV開關(guān)室、電動機(jī)在線監(jiān)測（6kV電動機(jī)：送風(fēng)機(jī)1A、吸風(fēng)機(jī)2A、2B、漿液循環(huán)泵2A、碎煤機(jī)B；400V電動機(jī)：前置泵1A、密封風(fēng)機(jī)2A）。

在設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)搭設(shè)完成后，自2021年起至今共預(yù)警8臺/次設(shè)備，每次預(yù)警都得到及時處理，保障了設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。2022年等效可用系數(shù)97.29%，同比上升12.53%，實現(xiàn)全年“零非停”。

（四）同類行業(yè)領(lǐng)先：扁平式網(wǎng)格化管理矩陣

漕涇電廠在狀態(tài)檢修的管理上進(jìn)行了多年的摸索，建立了狀態(tài)檢修網(wǎng)格化管理網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)立了扁平式的管理模式。扁平式網(wǎng)格化管理是運用數(shù)字化、信息化手段，以網(wǎng)格為區(qū)域范圍，以狀態(tài)檢修工作事件為管理內(nèi)容，以負(fù)責(zé)處置的專業(yè)工程師為責(zé)任人，通過網(wǎng)格信息化管理平臺，實現(xiàn)多方聯(lián)動、資源共享的一種新型管理模式。其核心思想是通過網(wǎng)格的劃分、現(xiàn)代信息技術(shù)的利用、管理流程的再造和管理體制的變革，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修管理能力的提升。

扁平式網(wǎng)格化管理將過去被動應(yīng)對問題轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃影l(fā)現(xiàn)問題和解決問題，形成了“發(fā)現(xiàn)問題—直接管理—明確責(zé)任—部門聯(lián)動—實施反饋”的流程閉環(huán)。

扁平式網(wǎng)格化管理解決了原來發(fā)現(xiàn)問題與處置解決問題脫節(jié)、各部門壁壘、處理問題碎片化、責(zé)任關(guān)系不清、處理反饋不及時及工作效率低下等問題。目前，漕涇電廠各部門的責(zé)任分工如下：

1.生技部

對狀態(tài)檢修工作進(jìn)行監(jiān)督、技術(shù)支持與數(shù)據(jù)匯總等。

2.檢修部

負(fù)責(zé)收集每日在線與離線的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常及時反饋生技部，執(zhí)行預(yù)知性檢修，每月形成月報提交生技部。

3.運行部

每日利用狀態(tài)檢修平臺，監(jiān)控在線數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)異常及時在狀態(tài)檢修管理群內(nèi)提示預(yù)警，每月形成月報提交生技部。（如圖6所示）

（五）創(chuàng)立視覺化跟蹤式的月報管理機(jī)制

月報管理機(jī)制是設(shè)備狀態(tài)檢修分析的基礎(chǔ)工作。漕涇電廠根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢修管理平臺的在線與離線數(shù)據(jù)，每個月都出具狀態(tài)檢修管理月報，對月報管理形式進(jìn)行不斷優(yōu)化，經(jīng)過整整一年的磨合才基本定型?，F(xiàn)在月度分析報告數(shù)據(jù)分類合理，內(nèi)容簡潔，便于長期分析整理。對比傳統(tǒng)流水賬式的月報形式，漕涇電廠的月報有如下特點：

1.以紅橙黃綠的顏色區(qū)分設(shè)備預(yù)警狀態(tài)，實現(xiàn)視覺化清晰。

2.有當(dāng)月數(shù)據(jù)與上月數(shù)據(jù)的情況對比，便于了解短期設(shè)備的劣化趨勢。

3.具備長期跟蹤數(shù)據(jù)功能，可以一目了然的獲悉設(shè)備的長期運行趨勢。

4.增加了狀態(tài)檢修設(shè)備異常問題的跟蹤與反饋報告。（如表2所示）

（六）實施跟蹤與反饋清單化管理

實施跟蹤與反饋的清單化管理，不僅可以實時的跟蹤與反饋有預(yù)警的設(shè)備，同時具備經(jīng)驗積累和動態(tài)調(diào)整評估標(biāo)準(zhǔn)的作用。生技部、檢修部、運行部的各個專工與點檢，都可以通過廠內(nèi)網(wǎng)信息平臺監(jiān)測每一臺設(shè)備狀態(tài)檢修管理平臺內(nèi)的設(shè)備，也能通過機(jī)器人的視覺化系統(tǒng)實時監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)情況。（如圖7所示）

同時，通過大數(shù)據(jù)庫的對比，及時了解設(shè)備的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的劣化趨勢從而達(dá)到預(yù)知設(shè)備狀態(tài)，及時優(yōu)化檢修策略。由各部門、各個專業(yè)、點檢每日通過平臺收集分析各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，遇到故障信息先由各部門專業(yè)進(jìn)行自行分析判斷處理；如遇到技術(shù)難題提交生技部指導(dǎo)解決，生技部負(fù)責(zé)整個設(shè)備狀態(tài)檢修管理平臺的監(jiān)督與指導(dǎo)。

生技部對發(fā)現(xiàn)的問題整理成清單后，依托跟蹤與反饋機(jī)制，對每一個項目都逐一處理，實現(xiàn)每一個項目都不遺漏，都有閉環(huán)，從而在不斷積累狀態(tài)檢修工作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，不斷的推進(jìn)、深化設(shè)備狀態(tài)檢修的工作。（如表3所示）

1. 2022年2月，電動機(jī)在線診斷系統(tǒng)納入設(shè)備檢修管理平臺。

2.準(zhǔn)備在1號、2號機(jī)組的臨修中增加狀態(tài)檢修的項目。

3.送風(fēng)機(jī)等潤滑油壓偏低的問題，鍋爐專業(yè)拿出專業(yè)意見，綜合考慮油壓與油量之間的關(guān)系，經(jīng)過設(shè)備檢修管理小組的評估結(jié)合制造廠的建議，2月起將吸風(fēng)機(jī)潤滑油評估標(biāo)準(zhǔn)由溫度改為油量大于11L/min。

4. 1月調(diào)停發(fā)現(xiàn)：一次風(fēng)機(jī)1A一級葉片兩處葉角缺損，一片葉片水平裂紋；對導(dǎo)葉裂紋打磨補焊處理，對葉角缺損打磨圓滑過渡處理，對葉片裂紋打止裂孔處理。上述缺陷均讓步接收，不符合項已審批。其他部位（葉片根部、軸承座）PT檢查未發(fā)現(xiàn)異常。中心復(fù)查正常。目前一次風(fēng)機(jī)1A振動均小于2mm/s，就地檢查無明顯異常，持續(xù)跟蹤中。

5.1#吸風(fēng)機(jī)A電機(jī)和風(fēng)機(jī)偶爾處于共振頻率段運行，經(jīng)過分析吸風(fēng)機(jī)設(shè)計為靜調(diào)定速風(fēng)機(jī)，目前我廠改造為變頻調(diào)速運行。在小于額定轉(zhuǎn)速時存在共振可能性，由運行鍋爐專業(yè)及時調(diào)整運行工況，避開該頻率運行，避免長時間停留該頻率。

四、主要創(chuàng)新點

（一）連續(xù)三次預(yù)警處理一次風(fēng)機(jī)振動問題

設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)監(jiān)測到一次風(fēng)機(jī)1B驅(qū)動端振動總量5.4751mm/s，已經(jīng)超標(biāo)。軸承振動X向從8月6日左右起與期望值偏差逐漸增大、相似度逐漸降低，風(fēng)機(jī)驅(qū)動端PeakVue也有逐漸增大趨勢。在第一次提出預(yù)警后，設(shè)備部檢查后發(fā)現(xiàn)動葉執(zhí)行機(jī)構(gòu)松脫并進(jìn)行了修復(fù)，但是啟動后偏差仍然較大，預(yù)警未解除，持續(xù)第二次預(yù)警。

2022年9月10日，1號爐調(diào)停后一次風(fēng)機(jī)1B開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)1B軸承座一級葉輪側(cè)西面裂紋，著色檢查后確認(rèn)長度150mm左右，深度4.5mm左右。同時發(fā)現(xiàn)一次風(fēng)機(jī)1B中心葉輪側(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)，進(jìn)行了復(fù)中心處理。

2022年9月14日，一次風(fēng)機(jī)1B試轉(zhuǎn)。啟動后發(fā)現(xiàn)，軸承振動X向最大值4.93mm/s、軸承振動Y向最大值4.21mm/s，仍然超標(biāo)并有升高趨勢。無線振動監(jiān)測系統(tǒng)風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動總量最大值6.99mm/s，偏高有升高趨勢。預(yù)警未解除，持續(xù)第三次預(yù)警。

2022年10月2日，設(shè)備部進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)在軸承座其他位置發(fā)現(xiàn)裂紋，處理后，振動恢復(fù)正常，預(yù)警解除。

綜上所述，一次風(fēng)機(jī)1B在2022年8月、9月兩個月內(nèi)提示3次預(yù)警，最終檢查出動葉執(zhí)行機(jī)構(gòu)松脫、靠背輪中心數(shù)據(jù)超標(biāo)以及兩次軸承座裂紋的故障，直至最后消除了缺陷，預(yù)警解除，減少了不必要的非減故障的發(fā)生。

（二）提前預(yù)警吸風(fēng)機(jī)2B不對中問題

設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)在2022年6月份發(fā)現(xiàn)吸風(fēng)機(jī)2B發(fā)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動端振動總量為6.9840mm/s，風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動總量為12.3582mm/s，有偏高現(xiàn)象，并且風(fēng)機(jī)驅(qū)動端PeakVue電機(jī)驅(qū)動端PeakVue有突升大于10的情況；2022年7月19日5點15分左右，水平振動突然升高，期望值和實際值偏差大，相似度低。狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)提示預(yù)警，經(jīng)設(shè)備部檢修發(fā)現(xiàn)靠背輪不對中造成振動偏大，經(jīng)檢修后恢復(fù)正常。

（三）防止過修，連續(xù)8個月跟蹤設(shè)備狀態(tài)

設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立后，不僅要提前預(yù)知設(shè)備的缺陷，還要了解設(shè)備長期運行安全的底線。為此，我們對吸風(fēng)機(jī)2A進(jìn)行了長達(dá)8個月的跟蹤，為今后設(shè)備積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)，防止設(shè)備過修。（如表4所示）

吸風(fēng)機(jī)2A從2022年2月開始，紅色預(yù)警電機(jī)驅(qū)動端振動總量為8.7819 mm/s，風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動總量為168.8893mm/s，至2022年6月達(dá)最高值電機(jī)驅(qū)動端振動總量為10.9098mm/s，風(fēng)機(jī)驅(qū)動端振動總量為291.9869mm/s。之后略有下降并開始穩(wěn)定，直至2022年9月25日2號機(jī)停機(jī)檢修。

為此，在今后的檢修中，借鑒吸風(fēng)機(jī)2A的經(jīng)驗，在振動總量為250mm/s以上時，該類風(fēng)機(jī)至少還能運行3個月以上的時間，為廠安排停機(jī)檢修提供了寶貴的經(jīng)驗和依據(jù)，同時也可防止設(shè)備的過修造成的設(shè)備檢修費用的增加。

五、實施效果

漕涇電廠設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用，涉及設(shè)備范圍廣、智能化程度高、設(shè)備狀態(tài)判斷技術(shù)難度高。系統(tǒng)運行以來，提高了機(jī)組設(shè)備的安全性、可靠性，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、管理效益和社會效益。

（一）經(jīng)濟(jì)效益

漕涇電廠用最少的成本投入、最少的人力投入，對狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)所管轄設(shè)備開展劣化趨勢分析，提前預(yù)知缺陷、處理缺陷，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)備效率最大化，精益化管理水平較以往明顯提升。

創(chuàng)新性地在檢修中運用狀態(tài)檢修的趨勢分析，預(yù)測未來一年的主機(jī)與重要輔機(jī)的運行狀態(tài)，在檢修中取消檢修項目，為企業(yè)節(jié)約了約250萬元。一般平均一臺1000MW火電機(jī)組每年可避免0.5次非計劃停機(jī)，按每次停爐搶修6天、負(fù)荷率60%、發(fā)電利潤按0.1元/度電計算，啟停爐損失80萬元，多發(fā)電量4320萬度，可減少直接經(jīng)濟(jì)損失512萬元。2臺機(jī)組則可減少直接經(jīng)濟(jì)損失1024萬元。

（二）管理效益

漕涇電廠有效提升了設(shè)備綜合智慧化管理水平。建立健全了信息化應(yīng)用機(jī)制與人才隊伍，有效解決了各管理平臺存在的“專業(yè)孤島”“信息壁壘”等問題，提升了信息資源的利用率，極大地提升了設(shè)備管理水平。

通過本管理創(chuàng)新項目的開展，使漕涇電廠成為上海地區(qū)現(xiàn)階段唯一一家高新技術(shù)發(fā)電企業(yè)，并于2022年獲得上海市創(chuàng)新型以及專精特新中小企業(yè)認(rèn)定。

（三）間接效益

完成《淺析輸煤系統(tǒng)巡檢技術(shù)及模式的應(yīng)用研究》《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)電廠安全管理的應(yīng)用》2篇科技論文，完成《一種電廠人員安全行為分析和預(yù)警的方法及載體設(shè)備》《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)電廠安全管理的應(yīng)用》2項發(fā)明專利申請，《一種智慧電廠用巡檢機(jī)器人》1項實用新型專利。

（四）社會效益

漕涇電廠通過設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)創(chuàng)新應(yīng)用，切實提升了設(shè)備可靠性，合理安排檢修計劃，確保了“大上海保衛(wèi)戰(zhàn)”、迎峰度夏和黨的“二十大”召開等特殊時段的能源供應(yīng)安全。

同時，主編了火電廠離心水泵狀態(tài)檢修技術(shù)導(dǎo)則；主編了火電廠中速磨煤機(jī)狀態(tài)檢修技術(shù)導(dǎo)則；參編火電設(shè)備振動檢測診斷技術(shù)導(dǎo)則；參編火電廠軸流風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢修技術(shù)導(dǎo)則。主編、參編共4份狀態(tài)檢修的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為電力行業(yè)指導(dǎo)狀態(tài)檢修做出了積極貢獻(xiàn)。截至目前，已有上海外高橋發(fā)電廠、明華科技、安徽田集電廠等十余家企業(yè)先后來廠交流學(xué)習(xí)。

編輯/車玉龍 統(tǒng)籌/李蘇