嘉兴发电厂可靠性管理系统经验.docx

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嘉兴发电厂可靠性管理系统经验

加强设备可靠性管理

努力提高设备管理水平

浙江嘉兴发电有限责任公司

加强设备可靠性管理

努力提高设备管理水平

我公司位于浙江省嘉兴市乍浦经济开发区东侧，是浙北电网的主力发电厂，一期工程建有2×300MW国产引进型燃煤机组，分别于1995年3月、11月并网发电，至2004年6月底，已累计发电320多亿千瓦时。

二期工程4×600MW机组的运行、维护工作由我公司承担，第一台（#3）机组已于今年7月8日投入商业运行，#4机组正在整套启动试运中，#5、6机组将在明年的5月和10月投产发电。

扩建三期2×1000MW级机组已在报审之中。

我公司以创建“国际一流”火力发电厂为载体，努力与国际先进管理方式接轨，在2001年至2002年通过了职业健康安全管理体系、ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、ISO10012企业完善计量检测体系的认证。

公司坚持“自我完善、持续改进”的方针，2003年又把贯标文件进行了三标一体化整合。

由于我公司生产、经营业绩显著，电能优质可靠，综合效益突出，2003年公司被中国企业联合会、中国企业家协会授予“中国优秀企业”称号；被中电联、中国水电质协授予“全国电力行业质量管理奖”（成为全国电力系统获此荣誉的首家发电企业）；2003年还获得了“浙江省绿色企业”（唯一一家大型火力发电企业）称号。

公司始终把设备的可靠性管理作为设备管理方面的重点工作来抓，通过各部门、各专业的共同努力，可靠性管理工作逐步走向深入，成为一项标准化、规范化、制度化的管理工作。

从历年的统计分析可以看出，公司在加强全过程的可靠性管理工作方面利用科技进步、设备管理和运行管理等方面投入的优势，在提高设备的可靠性方面取得了较好的效果，近几年来可靠性指标保持在较高的水平上。

2003年，机组年利用小时达到7025.43小时，等效可用系数93.01%，从2000年至2003年近四年来等效可用系数从89%持续提高到93%。

下面，就我公司加强设备可靠性管理，开展状态检修，保证机组高负荷长期连续运行的情况作简要汇报。

一、加强可靠性基础管理工作，通过可靠性指标分析指导设备技术更新与改造，提高主、辅设备可靠性

1、自建厂以来，公司各级领导都非常重视和关心可靠性管理工作，可靠性管理工作每年都有较大的提高。

主要表现在可靠性工作从建厂初期的起步阶段到逐步纳入正规、目前能与检修和运行管理相结合并能为生产服务。

做好可靠性管理的各项基础工作，健全组织机构，不断完善可靠性管理制度，可靠性网络正常开展活动，可靠性专职深入现场，了解设备运行状况，收集有关事件，记录、查询事件的原因，正确、按时上报数据，公司内数据采集畅通，并做到月度、季度有分析，全年进行汇总和分析。

做好可靠性培训工作，举办可靠性知识培训活动，请上级有关可靠性专业人员给公司生产部门的专业人员和管理人员进行可靠性知识方面的培训，在生产部门进行可靠性知识的竞赛活动等等。

另外，可靠性指标科学、全面地反映了设备的健康状况，加强可靠性指标的承包考核，目的是为了使公司设备管理水平和可靠性管理不断得到提高，同时进一步激励广大职工的工作责任性。

从98年开始我公司实施了目标管理奖考核办法，在该奖励办法中，明确了各部门可靠性指标的奖励额，对机组全年无强停、机组连续运行天数、机组等效可用系数、非计划停运时间和次数等可靠性指标的奖励进行了明确的规定，加大了对各生产部门的利益挂钩，对各生产部门人员触动较大，从而有效地保证了可靠性指标的完成及提高。

2、我们利用可靠性统计数据，对机组的非计划停运、非计划降出力原因进行细致的分析,找出问题的实质，提出防范措施并加以落实。

从1996年到2001年的可靠性报表及分析中反映出，当时影响公司可靠性指标非计划停运时间和非计划降出力小时的主要问题是热控保护误动和汽机、锅炉主要辅机存在缺陷较多。

为了彻底解决这些问题，提高机组可靠性，我们在机组大、小修时，按影响程度的严重性制订了相应的改进措施，先后实施。

99年非计划停运总次数（全由热控保护误动引起）降至2次，总计2.35小时；到2000年、2001年因热控保护误动引起的非计划停运总次数分别为1次总计4.27小时和4次总计15.11小时以及2002年0次（2002年发生的非计划停运1次为汽机油系统引发）。

2003年中电气设备的3次故障和2次热控逻辑及调节故障发生的非计划停运的安措和反措现均已落实。

3、在设备检修和运行管理方面提高设备可靠性的措施。

在机组大、小修时，积极安排对锅炉压力容器的内、外部检查，坚持检查出的问题全部处理（包括必须处理和建议处理）。

在设备的检修维护工作方面，采用不停机带压堵漏新技术。

运行根据实际工况合理掺烧煤种和分配煤层，及时调整一、二次风的配风方式和风量，同时管好用好锅炉吹灰器，在改善锅炉燃烧工况以及气流对管壁的冲刷等方面起到了较好的作用。

加强对锅炉超温超压的管理，制定了《锅炉超温超压考核实施细则》，并将锅炉“四管”超温超压列入运行值际竞赛；对汽温控制逻辑进行优化，有效地控制了超温。

通过一系列的工作，四管泄漏得到了有效的遏制，锅炉四管泄漏在1997年上半年#1炉发生3次，总计209.5小时，全厂1998年、1999年为0次。

对2000年中发生的3次锅炉“四管”泄漏而停机消缺的情况（其中2次结合机组计划检修处理），相关专业都作了详尽的分析，并且对暴露出的问题采取了相应的措施，在2001年中锅炉“四管”泄漏而停机消缺减少到2次，总计时间减少到了99.4小时。

2002-2003年连续两年为0次。

另外，在机组停机检修时，采用汽缸快冷技术，使每次停机时间缩短3天左右，有效地缩短了检修工期。

安排低谷期间进行设备的消缺工作，适应了电力市场的调峰要求。

公司的可靠性管理工作，在2002年11月份由可靠性管理中心组织的全国可靠性管理工作的抽查中获得了好评。

二、巩固设备点检定修制，逐步开展状态检修

我公司从1997年开始试行点检定修制以后，设备健康水平和机组可靠性指标不断提高。

同时在点检定修的基础上，积极尝试开展状态检修，为今后全面开展状态检修，合理安排设备检修进行有益的探索。

2003年通过机构调整，增强了检修员工的主人翁意识和归属感、信息共享，充分调动员工的积极性和责任心；最大限度地发挥和利用“点检制”的优势。

我们所做的主要工作是：

1、在部分设备上相继开展了状态监测工作，现阶段监测的主要项目和设备包括：

1）转动机械的振动、温度测量与分析

2）电动机电流测量与分析

3）电气设备表面温度场测量与分析

4）油的铁谱分析

2、在状态检修的组织、宣传和人员培训方面的工作，要真正有效地开展状态检修，必须要做好状态检修的组织、宣传和人员培训工作。

成立了状态检修的领导小组、工作小组等，举办讲座，对状态检修的基本思想和实施设备状态检修的意义进行充分深入的宣传。

通过培训，一是转变设备检修管理的思路；二是提高专项负责人、课题组人员的业务能力。

同时要求充分发挥一些高学历的既懂运行管理又懂设备维护的高素质的复合型人才的主观能动性，使各生产技术部门都具有全面的专业知识、独立的判断能力、很强的实践处理能力。

3、在掌握先进检测手段和装备上，从公司目前的配置的检测仪器及在线检测手段来看，要想真正实现状态检修还有相当大的距离。

但公司根据自身实际，充分利用现有的设备和系统找出适合的检测手段进行了实践和探索。

目前主要有效的控制分析参数包括：

1）利用PI数据库中的数据；

2）通过PI数据库中的数据进行理论计算的结果；

3）利用测量设备测量得到的数据（红外线检测仪、振动仪等）；

4）利用现有的检测系统（如振动检测系统、在线性能分析系统等）测取数据；

同时充分利用计算机控制系统以及实时系统、运行优化管理系统等的使用和开发，实现了各设备的状态数据库的建立。

正在进行的二次开发更能够进一步实现在线分析、报警等功能。

4、在完善状态检修的全过程控制、闭环管理上，确立实施设备状态检修是一个动态的、不断改进的、闭环运行的系统工程：

系统/设备分类（根据各设备的特点，选择相应的检修方式）→状态监测（利用原有的装备配置适当的检测设备及相关软件，进行定期或不定期在线或离线检测）→状态分析（综合各种设备状态信息，提出状态报告及检修建议）→检修管理（做出检修决策，进行所需检修）→检修结果评价（评价检修效果，审视安排的检修方式是否适宜，决定是否需要重新分类）→

应该说我们现在还处于状态检修的起步阶段，设备诊断是一项跨行业、多学科、互渗透的新兴技术，要达到这一步我们必须对设备本身的结构、特性、动态过程、故障机理，以及故障发生后的后续工作或事件，包括维修与管理要有比较清楚的了解。

而我们现在只是利用测量设备监测和测量设备部件运行状态的信息和特征参数，同时以此来检查其状态是否正常，而无法对设备发生故障的部位、产生故障的原因、故障的性质和程度，给出正/准确的深入的判断，即要求作出精密诊断。

因此我们必须不断充实自己，加强学习，并经常与起步较早的兄弟单位进行横向交流和学习，取长补短。

通过几年的实践，我们已经建立包括主要辅机的振动数据库等一系列的状态监测数据库，为今后的状态检修打下了基础。

同时在试行状态检修的过程中，也发现并解决了一些问题：

1、通过对220kV开关站设备及#1、#2主变，#01启备变所属220kV电压等级设备进行红外热像检测，多次发现温度异常现象，针对性地进行了处理。

提高了高压电气设备运行的安全、可靠性。

2、通过对两台机组的定冷水泵监测发现振动有所超标，并最终分析跟基础或周围的工作环境有一定关系，提出了技改建议，并解决了振动超标问题。

3、通过对锅炉风机的监测，及时对风机及电机各轴承水平、垂直及轴向的振动频率检测数值及频谱图进行定期分析，调整检修计划，避免了同类型机组的断轴等事故。

4、通过对汽泵、机械真空泵等的状态监测数据，及时发现并安排处理了存在的设备隐患。

目前则根据汽泵良好的监测记录考虑对其相应的检修周期进行适当延长。

改革传统的计划检修体制，实施诊断性的状态检修制度，有利于保证安全生产、降低检修费用、提高设备利用率和企业经济效益，是设备检修的发展方向。

如何做到防患于未然，正确把握设备健康状况是状态检修成功与否的关键。

如果要普遍实行状态检修，以现有技术条件和管理体制，还有许多工作需要努力。

为此，我们确定了下一步的工作：

（1）逐步对部分设备改为指导性的计划检修，将预防检修、状态检修和事故后检修有机结合，逐步过渡到以状态检修为主的主动检修模式。

（2）不断实施、完善和推广各种状态监测手段，在全面监测各设备的同时，对主要设备实行重点跟踪监测和分析，为状态检修提供可靠的技术依据。

（3）充分发挥公司质量管理体系，对每个设备建立一套完整的健康履历，了解分析设备现状、跟踪分析设备现状、跟踪细小缺陷的发展方向，对设备状况做到了如指掌。

（4）引进、开发现代化的状态检修系统。

包括：

试验周期的管理→状态量及分析推理（采用模糊理论定义设备的健康状态；基于专家系统的状态量推理分析和综合确定设备状态；基于神经网络的油务色谱故障分析等）→状态分析建议一套完整的管理分析体系。

继续深入PI实时系统的二次开发。

（5）继续深入整体设备状态检修的探索，建立以可靠性为中心的检修（RCM）分析方法等一系列更科学的状态检修管理分析系统。

通过实行设备点检定修制，开展设备状态检修工作，使我公司设备检修管理人员（点检人员）将更多的精力投入到专业技术的改造和优化中去，夯实了技术基础管理工作；进一步培养和提高检修员工的技术水平。

另外，根据设备缺陷、故障出现的频率和规律，也进一步完善了设备定期维修制，使设备缺陷总数有了一定幅度的下降，较大程度的提高了设备的可靠性。

同时它也优化了检修过程，有效的克服定期检修造成设备检修过度或检修不足，提高了检修质量和检修管理水平，与此同时也提高了生产的安全性和经济性，节省了一定的人力、物力和财力，减少了检修费用，降低了发电成本，更有利于我们参加市场的竞争。

三、积极深入整体设备状态检修的探索，建立以可靠性为中心的检修（RCM）分析方法等一系列更科学的状态检修管理分析系统

随着电力技术的发展，发电系统和设备日益趋向于大型化和复杂化。

与此同时，发电设备的维护要求也越来越复杂，维护费用从最初的微不足道而成为工厂的一项主要费用。

上世纪七十年代末，以可靠性为中心的维修RCM（Reliability-centeredMaintenance）技术首次在美国被提出，然后RCM被多数工业化国家用于制定设备管理策略。

九十年代，国内电力企业开始逐步试行状态检修。

考虑到发电设备实施状态检修是一项复杂的系统工程，它不仅涉及到电力设备各专业、多学科的技术问题，而且还涉及到一系列的管理科学上的问题。

要在发电厂中全面试/施行状态检修，在当前显然是不现实的。

在发电厂的机械设备中，大多是旋转机械和压力容器、管道等，其检修也普遍采用计划检修和临时检修（包括我们公司）。

我们选择了风机作为试点，开展以可靠性为中心的状态检修。

从科技发展和应用前景意义看，电站风机采用以可靠性为中心的状态检修可以节省人力、物力、财力，减少检修费用，降低发电成本，有利于企业参加市场竞争，同时可提高检修管理水平和检修质量。

鉴于上述认识，我们在国电华东电力集团公司牵头组织下从2000年11月开始，同上海交通大学和上海发电设备成套设计研究所合作，开展以可靠性为中心的电站风机状态检修技术的研究。

我们在吸收和消化国外以可靠性为中心的状态检修技术最新报道的基础上，采用产、学、研、管四结合的模式进行自主开发创新研究的技术，将管理部门的工程技术人员长期积累的经验用于基层服务，提高基层电厂的技术水平。

因此，本项目主要研究风机零部件的故障模式和效应分析、风机RCM定量分析的神经网络技术及软件研究、风机最佳检修周期的研究、风机检修数据库管理系统的研制，风机RCM定量分析的威布尔软件研制、风机现场故障趋势分析软件研制、大型火电机组风机可靠性统计分析、风机不同检修方式经济性的分析研究等内容。

预期使所研究的风机故障趋势分析准确率、软件和硬件的可用系数有一个合理的最高值，同时使风机非计划停运率、非计划停运时间和次数有不同程度的减少，计划检修间隔时间合理的延长，使风机的状态检修水平和可靠性指标处于国内先进水平。

为此，根据发电设备的RCM过程应该而且能够确保的七个问题按顺序需要被满足的要求，我公司有关技术人员（包括点检、巡检、有关检修人员）按《浙江嘉兴发电厂电站风机及电动机状态检测技术导则》的要求，进行日常点检、巡检和常规检查。

利用公司现有的状态检修（检测）使用的仪器、软件和历年积累的可靠性基础数据为本次研究提供数据积累，如使用美国OSISOFTWARE公司生产的PI（PLANTINFORMATIONSYSTEM）生产实时软件系统，通过对生产实时数据的认真分析，对设备状态异常作简易诊断。

另外，使用的主要是恩泰克的离线状态监测产品data1500数据采集器，通过工作人员现场采集数据，然后回放数据到恩泰克提供的专家系统EmonitorOdyssey软件中进行分析。

使用精密诊断的工具为便携式的数据采集仪datapac1500，用来采集风机及其电动机的振动信号。

通过对振动信号的频谱分析，对应有关故障的频谱特性，判断故障的类型和严重性。

精密诊断的软件目前用的是ENTEK公司的Odyssey振动分析诊断系统。

我们主要监测的是引风机、送风机和一次风机。

由于我们的RCM刚刚开展，还在摸索阶段，主要是风机运行状态数据（即样本的抽取和积累）的积累为主。

几年下来我们在引风机、送风机和一次风机监测中并没有发现明显的故障问题，这和我们前一段（以前）实行的检修模式有关。

因为前一段时间（以前）主要还是以计划检修为主，一年至少一次小修，在风机出现故障，甚至在出现故障征兆之前我们就已经停机检修了，当然就监测不到故障问题（除非出现突发的故障）。

因此如何在计划检修为主的模式下开展RCM，积累有效的风机状态数据是一个重要问题。

根据我公司提供的风机故障报告，课题组进行了以单台风机可靠性数据分布检验和同一机组的两台风机的样本数据合起来分析，得出结果为：

前者样本数据无法通过指数分布与威布尔分布检验，原因是由于样本容量较少；后者的无故障运行时间与无故障可用时间基本通过了指数分布检验和完全通过了威布尔分布检验，即可以认为无故障运行时间与无故障可用时间服从威布尔分布，以利用威布尔分布模型对其作进一步分析。

最终是要进行电站风机给定可靠度下的最佳检修周期的研究与计算。

如果通过维修能使系统或元器件的可靠性恢复到启始状态，则就可根据对系统或元器件可靠性的要求来确定其检修周期，这个检修周期，就是可靠寿命时间，根据建立的一系列数学模型，通过编制相应的计算程序，可求解出给定可靠度下的最佳检修周期。

另外，在执行发电设备的RCM过程中，也必须注意到：

用于最初分析中的数据可能是不精确的，同时更加精确的数据在将来的时间里可以被利用；其次发电设备被使用的方式以及性能期望或功能要求也将随着时间会变化；最后电力设备维修技术也在持续不断的发展，因此，对RCM的认识和研究也将不断的深入和拓展。

目前，该研究项目已经顺利完成，正在我公司实践中不断进行有效的数据积累和完善工作，并逐步拓展到水泵上应用。

随着该研究技术的不断深入和运用，必将为我公司制定合理的机组计划检修周期（A、B、C、D级计划检修）提供必要、可靠的依据之外，也将对主、辅设备的状态检修工作起到积极的指导作用。

四、切实做好迎峰度夏工作，确保机组高负荷、长时间连续安全可靠运行

近几年浙江省经济持续快速发展，连续几年出现“电荒”，我公司面对出现的全省严重缺电形势，从讲政治的高度出发，精心准备，积极应战，在设备可靠、稳定的基础上，全力确保机组安全稳发满发，连续运行。

在迎峰度夏前夕，首先组织学习，使全体员工牢固树立“安全责任重于泰山”的思想，进一步增强责任感、使命感和紧迫感，不断自觉提高安全责任意识。

其次强化运行管理，严格执行“两票三制”，杜绝误操作。

三是加强设备的缺陷管理，及时消除隐患，确保设备健康。

四是对特殊时期、特殊环境制订预案，防患于未然。

如防台防汛、防暑降温等。

五是加强燃煤管理和卸输煤设备的运行维护，确保发电用煤连续供应。

由于组织严密，措施到位，落实有力，责任到人，在迎峰度夏期间公司全体职工齐心协力，战高温，保发电，嘉电一、二、三号机组运行稳定，确保了机组安全、可靠、连续高负荷情况下长时间的稳定运行，全力保障迎峰度夏可靠供电，为缓解浙江省用电紧张尽心尽责，同时也为当地的经济发展和电网的有序供电作出了贡献，得到了电网公司和当地政府的好评。

各位领导、专家、各位同行，几年来，我公司广大职工经过辛勤的劳动和努力,在各级领导和专家们的关心、指导和支持下，取得了一点成绩，但我们也看到，与国际一流的火电厂和其他先进单位相比，我们在很多方面特别是在管理上还有较大的差距；同时随着可靠性工作本身的深入开展和改革形势的发展必定会出现新的问题，恳切希望可靠性中心、华东公司、省能源集团公司和电力系统的同行们一如既往的帮助我们做好工作。

在发电市场的竞争和电力体制改革中，特别是当前电力紧缺的形势下，提高发电设备等效可用系数，确保设备安全、可靠、稳定运行，更好地适应电力市场竞争的需要、缓解目前用电紧张应是我们今后工作的重点。

我们要借鉴兄弟单位在可靠性管理上成功的宝贵经验，积极探索可靠性管理的新方法、新路子，进一步建立和完善可靠性效益的评价系统。

我们要继续做好点检定修制的工作，积极会同有关科研院所和院校，进一步开展设备诊断检测工作，创造条件逐步实施状态检修，优化检修。

我们将按照可靠性管理工作细则规定，继续做好设备可靠性管理工作，为增强企业在电力市场的竞争力，争取更大的经济效益和社会效益奠定坚实的基础。