基于状态检修的火电厂重要辅机维护模式

《工业控制计算机》2020年第33卷第7期

目前火电厂的设备采取的维修模式主要是定期检修和事后检修,这些检修模式往往会造成过度维修,导致维修费用居高不下,维修周期过长。随着我国火力发电市场形势日益严峻,大容量机组也频繁参与启停调峰,为了能在市场上抢占先机,必须延长机组大修周期,减少检修费用,时刻保持机组处于良好的工况,这就对机组的可靠性提出了新要求[1]。电厂每台机组所包含的设备十分繁多,如对每个设备均进行相同程度的状态检修,那么也将造成巨大的人力物力浪费,所以迫切需要对各种设备进行重要性分类并有针对性的进行不同模式的检修。1重要辅机设备分类

华能上海石洞口第二电厂(简称:石二厂)1、2号机组汽轮机为ASEA BROWN BOVERI (ABB )厂生产的单轴四缸四排汽,再热、凝汽式汽轮发电机组。锅炉为CE-SULZER 厂生产的螺旋水冷壁一次中间再热超临界直流型锅炉。发电机为ABB 厂生产的水氢氢机组,型号50WT23E-128。两台机组均于1992年投产。运行至今已接近寿命末期(发电机组寿命一般为30年),主要辅助设备故障频发。

1.1石二厂状态检测仪器和系统介绍

状态检修不同于传统的定期检修,而是通过先进检测设备对重要辅机的运行状态进行监测[2],对其寿命和健康程度进行预测,识别辅机状态及其早期故障特征,确定故障的位置和严重程度、判断故障的发展趋势,根据分析和诊断结果,在设备发生故障前进行维修[3],大大提高了设备的可靠性,降低了故障造成的大修费用,为设备安全、稳定、长周期、高质量运行提供了可靠的技术支持。其中更是发展出了基于风险分析和评价而制订维修策略(RBM-risk based maintenance )风险维修,避免了“多维修、多保养、多多益善”和“故障后再维修”的传统维修思想的影响,转而以可靠性为中心的维修(RCM-reliability centered

maintenance )等一系列更为先进的检修理念[4]。

目前石二厂拥有的检测设备包括美国DLI 公司生产的DCX-HH 型振动频谱采样分析一台。美国AGEMA-570和FLUKE-Ti55FT 红外线成像仪各一台。2016年石二厂与东南大学合作,开发了基于SIS (厂级监控信息系统)系统的“锅炉炉温监测分析系统”。该系统可以及时发现锅炉过热器、再热器等各类受热面管屏的超温情况,并自动对超温情况进行分类汇总,累计超温时间,提供趋势图。2016年下半年又和西安热工院合作,开发了“基于SIS 的设备状态实时监测系统”。该系统通过自动分析海量的历史数据,建立重要辅机的数学模型[5],实现对重要辅机健康状态的自动诊断。2016年下半年引进了美国艾默生公司的无线频谱检测与分析系统。该系统的测量探头采用分体式结构,测振探头和信号天线可以分开布置。探头通过无线HART 协议,将数据传送到7台分布全厂的工业无线网关,减少了传统振动测点需现场大量布线的缺点。每台无线网关下属两套振动传感器,该传感器底座可采用磁性底座或胶水底座,在所覆盖范围内设备上切换。

1.2石二厂重要辅机分类

石二厂将发电机组所属设备分为A 、B 、C 类,分类原则为:A 类,该类型设备发生故障后会导致机组非计划停运,或是对人员及系统产生较大危害的,或是造成排放物严重超标环境污染的;B 类,该类型设备一般具有备用或多台并联运行,当其发生故障时会降低机组出力使发电机组的安全性、可靠性、经济性降低或导致环境污染的,或是该类型设备造价较高维修或备品备件采购困难的;C 类设备,是指除A 、B 类设备以外的其他辅助设备[6]。

根据设备重要性划分的A 、B 、C 类设备,可以采用不同的检修策略。以石二厂一期为例,A 类设备:锅炉、汽轮机、发电机、主变、吸收塔、计算机控制中心、继电保护装置、带保护测点自动调

陈惠林1,2严良文1郭建辉2黄雪钢2谢

晶2

(1上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;2华能上海石洞口第二电厂,上海200942)

Maintenance Mode of Important Auxiliary Engine in Thermal Power Plant

by Condition Based Maintenance

摘要:随着火力发电市场形势日益严峻,如何提高发电机组的可靠性、减少检修费用和延长大修周期成为各大发电集团研究的课题。华能上海石洞口第二电厂作为华能国际电力股份有限公司状态检修试点单位,在原有检测设备的基础上,通过少量的系统改造,对不同的电厂设备进行不同重视程度和方式的检测,通过可靠性预测与评价方法,判断设备故障状态的早期征兆以及故障的识别、定位、严重程度和发展趋势,进行有针对性的设备维护,防患于未然,提高辅机可靠性,从而确保发电机组能安全、稳定、长周期的运行。

关键词:状态检修;频谱分析;远红外测温;SIS 预警系统;可靠性

Abstract 押Monitoring the operating state of important auxiliary machinery in different periods and modes.Through related diagnostic methods熏reliability evaluation methods and life prediction methods熏estimate the state of the equipment and the ear⁃ly signs of fault identification熏judge the fault position and its severity and the development trend of the fault.To nip in the bud熏the targeted maintenance is carried out to prevent and improve the reliability of the equipment so as to ensure safe熏steady and long period operation of the generator units.

Keywords 押condition based maintenance熏vibration spectrum analysis熏far -infrared temperature measurement熏based on SIS early warning system熏reliability

基于状态检修的火电厂重要辅机维护模式

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