２Ｑ！ Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｑ：Ｑ （ ） 工业技术 火力发电厂设备优化检修模式的研究 刘飞龙 （大唐电力股份有限公司耒阳发电厂，湖南耒阳４２１８００） 摘要：针对火力发电机组传统的计划检修、故障检修模式，本文在综合我国火力发电企业设备检修体制的现状并进行分析 的基础上，对火力发电厂设备实施状态检修的必要性和可行性进行了论述，最后提出了一种以状态检修为主、定期检修和故 障检修为辅的优化检修模式。（现状与分析、必要性、可行性、优化检修策略） 关键词：火力发电厂；状态检修；优化检修 中图分类号：ＴＭ６１４ 文献标志码：Ａ 随着电力企业体制改革的不断深入 和“厂网分开，竞价上网”格局局面的逐步 形成，电力行业正走向市场化，发电企业 也逐渐成为独立的经济实体。统计显示， ２０１０年，国家五大发电集团运行的所有火 电企业中，亏损企业占一半以上，火电亏 损额合计达到１３７．１９亿元。其中主要原因 是电煤价格持续大幅上涨而电价基本变 化不大引起，统计表明，在火力发电厂中 燃料成本要占去全部企业发电成本的 ７０％左右，剩余的３０％中影响企业盈利的 主要因素就是设备的检修和维护方面的 费用。 成本决定企业的兴衰、电价决定竞争 的强弱、检修的模型决定发展，发电企业 要想科学、合理的发展，要想在国家煤、电 价格联动机制未形成前提高自身的竞争 力，就必须采用最有效地方法提高设备的 可用率和可靠性以使经济效益最大化。我 国火力发电企业设备实行的以经验为导 向的定期计划检修和故障检修模式在过 去很长一段时间内推动了我国发电行业 的快速增长。然而随着电力科技的发展， 发电设备正朝着智能化、集成化、复杂化 方向发展，传统的检修模式不论从可靠性 还是经济性方面都难以适应发电行业未 来的发展趋势，严重阻碍了发电企业市场 竞争能力的提升，其问题主要表现在：频 发性故障多、不必要的或保守的预防性检 修多、检修目的不明确和对设备供货方的 过度依赖。因此，发电企业设备维修模式 革新已是各发电企业一项紧迫的任务。 １检修模式的发展 设备检修模式是社会科学技术发展 水平的重要体现，它直接关系到发电企业 的市场竞争力。就发电企业设备检修模式 而言，可归纳为事后检修模式和预防性定 期检修模式和状态检修模式。 ２事后检修模式 事后检修模式是指在设备发生故障 后进行维修，所以也称之为故障检修模 式，是１８世纪第一次产业革命后主要实 施的检修方式。这种以设备出现功能性故 障为判据的检修模式显然只适用于小规 模的生产或生产力较低的情况，并且这种 应急补救式维修需付出很大的人力和财 力，不但存在对人身和设备的严重安全隐 患，而且易导致维修不足。在现代设备管 理模式实行以后，事后维修仅仅用于对生 产影响极小的非重点设备以及有冗余配 置的设备，或者用于采用其他检修方式更 为不经济的情况下的设备维修。 ３预防性定期检修模式 １９世纪第二次产业革命后。科学技术 和社会生产力得到了空前的发展，事后检 修模式已难以满足生产力的需求，预防性 定期检修应运而生。这种检修模式是一种 以时间为基础的预防性检修方式，又称为 计划检修，它是根据发电企业设备使用率 以及磨损情况的统计规律，事先确定检修 类别、检修周期、检修内容和所需配件以 及材料储备等，适用于磨损统计规律明确 且难以临时进行停机检修的流程工业或 自动化生产线等发电设备。 ４状态检修模式 １９５４年美国通用电气公司首先提出 把以时间为基础的预防维修改为以状态 为基础的预防维修，即所谓的“状态基准 维修”，简称“状态维修”或“状态检修”。这 种检修模式利用先进的在线监测和故障 诊断技术获得设备的“健康”状态信息，然 后从统计学的角度对设备进行综合评价， 并根据评价结果制定相应的检修计划。状 态检修是通过对设备实际工作状态的历 史数据的综合以达到对未来工作状态的 预测，由此可实现对设备的故障趋势进行 预判，并根据设备使用和故障的统计分 析，可在设备性能下降到一定程度之前进 行维修。相比于传统的故障检修更为可 靠，能尽可能的避免故障的发生；相比于 以时间为周期的计划检修更为科学，能尽 可能的减少维修的次数，提高企业的经济 效益。 ５状态检修的必要性和可行性 状态检修模式一经提出，发达工业国 家纷纷效仿，日本于１９７３年开始推行状 态维修，尤其在电力工业进行速度很快， 特别是在８０年代后人工智能技术的问世 进一步推动了测试技术、仪器信号分析和 计算机技术的进步以及设备的状态监测 技术和故障诊断技术的发展，很快出现了 以设备状态监测与机组故障诊断技术为 基础的状态检修。２００２年，我国国家电力 公司在《火力发电厂实施设备状态检修的 指导意见》中对设备状态检修给出了更为 明确的定义，即设备状态检修是根据先进 的状态监视和诊断技术提供的设备状态 信息，判断设备的异常，预知设备的故障， 在故障发生前进行检修的方式，这种检修 模式实质是通过统计预测设备的健康状 态并基于此来安排检修计划，实施设备检 修。 ６状态检修的必要性 实施状态检修的必要性主要体现在 两个方面：一方面是由于火力发电机组各 部件的功能情况本身或因各种外因的影 响而存在极大的差异。首先，进口设备和 国产设备本身的技术水平和产品质量就 存在差异。同时，不同厂商生产的相同功 能设备也会因技术工艺与管理水平的不 同而存在差异，就算是同一厂商的同批次 产品，也会因为现场环境的不同和安装技 术的差异使得该产品的“健康状况”存在 差异。其次，设备所处的环境和机组运行 管理Ｔ作的好坏也将间接影响设备的功 能。设备处在不同的自然环境如温度、湿 度、紫外线强度、日照长短、雨雪风霜天气 所占比例等都将和设备的“健康状况”存 在间接的联系。同时，发电设备是否长期 保持在额定工况下运行也将对设备的性 能产生重要的影响，如发电机是否频繁超 负荷、铁芯和线圈是否长期超温工作、励 磁机是否频繁过励磁、氢气纯度是否长期 偏低、内冷水是否合格、变压器油杂质是 否超标等。 另一方面是现行定期计划检修模式 存在的问题。首先，随着如今发电设备向 大容量、高参数、复杂化方向的发展，传统 的定期计划检修必将进一步增加发电机 组的营运成本，降低发电企业在竞价上网 市场体系中的竞争力，影响企业的经营效 益。其次，定期计划检修模式因未考虑统 计设备的运行情况和“健康状况”，而是根 据经验对设备实施大小修计划，这必将使 得一些状态良好的设备在停运、拆卸、检 修和回装的过程中出现新的故障或存在 更多的安全隐患，使得部分设备在检修后 提高性能的同时降低了某些状态良好设 备的性能。 ７状态检修的可行性 方面，根据状态检修的定义，对火 力发电设备实施状态检修在理论上是可 行的。一是可提高设备的安全性。对发电 机组实施状态检修可尽早地识别机器运 一基金项目：“可再生能源电力技术”湖南省重点实验室开放基金项目（２０１１ＫＦＪＪ０３｝资助课题。 一１ ５０一 中国新技术新产品 ２Ｑ１ Ｑ：Ｑ （土） 工业技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 浅析电力机组凝结水泵的检修和节能改造 薛峰 （内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古托克托０１０２０６） 摘要：凝结水泵是汽轮机的主要辅助设备之一，当机组负荷变化时，凝结水量随之变化。锅炉给水泵是电厂又一重要设备， 它的关键在与给水泵的拖动方式。因此，凝结水泵的正确合理选取，与火电厂安全可靠经济运行有着密切的关系。 关键词：凝结水泵；检修；节能 中图分类号：ＴＶ２１ 进入十二五期间，我国大力提倡节能 减排，节能调度在电力市场的规划实施， 企业效益与生产管理、经济指标、环保措 施都有了较多改善。电力企业要实现全年 生产经营指标就必须从内部挖潜，提升机 文献标识码：Ａ １．１凝结水泵和给水泵。给水泵的拖 动方式，一般分电动机与汽轮机二种拖动 方式。电动机多采用交流电动机，所以给 水泵的转速是定速的，锅炉给水调节经过 “节流”调节。但电动机操作方便、灵活、占 锅炉转换成主蒸汽做功后或不做功入给 水泵小汽轮机直接拖动给水泵。也就是说 给水泵小汽轮机的拖动蒸汽有两种可能。 种是锅炉的新汽，一种是入主汽轮机 一组经济运行水平，节能降耗，做好做细运 地小，而汽轮机拖动，它有蒸汽管路和操 行管理各项工作，尤其是节能减排工作。 作阀件，运行较麻烦，占地也大，但可变速 通过优化运行方式、进行简单的系统连 运行，无“节流”损失。所以，中小热电厂在 接，可以达到某一时期小设备代大设备的 直接效果。本文就就专题从系统运行角度 简单介绍６００ＭＷ汽机系统在启停机过程 中，以单位耗电小的４００Ｖ低加变频式疏 水泵替代凝泵的可行性，预算改造后的节 能效果，简单可行、效果显著。 １设备概况 行所存在的故障和安全隐患，从而及时制 定检修计划以避免事故的进一步扩大。二 是可提高设备的利用率。由于对机组实施 了状态检修，相对于定期的计划检修，可 有效减少机组的检修次数，从而影响企业 的经济效益。三是能有效减少维修时间和 维修费用，通过状态检修模式的实现，可 延长主要设备大修的间隔周期，降低维修 所需要的人力和物力，从而降低生产成本 提高生产效益。四是能提高设备的使用寿 命。状态检修由于能有效减少检修次数， 就避免了对集成设备的频繁拆装，从而可 提高设备的使用寿命。另一方面，伴随着 社会科学技术的进步，发电设备也将向着 智能化、集成化、复杂化方向发展，传统的 检修模式难以适应技术的革新。同时，在 线监测技术和故障诊断技术也将日趋完 善，先进的设备管理理念和智能的统计综 合分析手段也将初步发展，这都会为发电 企业设备的状态检修模式的实现提高可 靠的保障。但同时也必须认识到，由于发 电设备自身的复杂性以及实施状态检修 所必备的技术手段在现阶段还不够完善， 国内一些发电企业实践的结果也表明，火 力发电企业要实施状态检修还有很长的 段路要走。 ８优化检修模式 通过对各种检修模式的分析，结合发 电机组的复杂性和现有状态监测和故障 诊断的技术水平，状态检修还不能完全替 代传统的定期检修和故障检修，火力发电 企业的设备检修也不可能在短期内由某 种特定的检修模式来完成。因此建立一种 融合状态检修、定期检修和故障检修为一 一电网联接时一般都采用电动方式，只有孤 立热电厂、首期工程，为了首次启动、锅炉 上水，必须有一台启动锅炉和配一台蒸汽 轮机拖动的给水泵，便于第一次启动用。 电动给水泵耗用的是电厂的发电量，是主 机从煤经过一系列能量转换而成的，而汽 动给水泵是消耗的蒸汽的热能，是由煤经 体的综合的优化检修模式，从而达到提高 设备可靠性，降低设备检修成本以增强发 电企业市场竞争力的目的。 目前，对于优化检修国际上还未形成 统一的标准，主要原因在于各国的设备检 修技术发展不同步，设备管理理念存在差 异使得设备检修的侧重点也不同。美国的 设备检修模式主要以生产为中心，为生产 服务。日本更重视现代管理方法在企业生 产中的综合运用。德国则以发挥设备潜力 和延长设备寿命为目标，以状态检修等计 划性检修为主，故障检修为辅。瑞典的检 修模式综合性较强，以先进的在线监测和 故障诊断技术为核心，采用优化的检修模 式，以追求设备可靠性、可用率和运行检 修费用最小为目标。 我国火力发电企业应该结合自身的 特点和技术水平，充分发挥传统定期检修 所积累的丰富经验，在现行定期检修为主 的基础上，逐步扩大实施状态检修设备的 比重。首先，发电企业必须加强对设备的 后，作了部分功的抽汽。后者是实现了能 源的梯级利用，增加了抽汽量。其排汽有 二，一为排人回热系统的除氧器，作为回 热用，另为排人供热系统作为供热量的一 部分，因此热电厂给水泵汽轮机是背压机 组，没有冷源损失，能效很高。 １．２目前以某厂几台３３０ＭＷ机组为 例，汽机凝结水系统较为复杂，主要原因 是凝结水用户多、重要性强，例如二期给 泵的前置泵由于选型原因，其机械密封冷 却水改造成凝结水出１２１母管供，造成给泵 设备可靠性和技术性能，从而增加发电 量、延长设备寿命、降低发电企业的运行 成本以达到提高企业经济效益的目的。 结语 火力发电企业设备检修管理工作一 直是各个发电企业的重要工作，设备检修 模式的选择直接关系到整个企业的市场 竞争力。结合我国的具体国情改革传统的 检修体制是大势所趋，在很长一段时间 内，我国火力发电企业都将对设备检修模 式进行探讨和实践。在现阶段，由于设备 监测和故障诊断技术以及管理体制还不 完善，一种结合状态检修、定期计划检修 和故障检修的优化检修模式是当前我国 火力发电企业的合理选择。 参考文献 ［１］赵项慈．我国发电企业设备检修管理的 现状与分析 全国发电企业设备优化检 修技术交流研讨会，２０１２，１３９—１４１． 『２］刘飞龙．发电机组状态检修的研究与应 用【Ｊ］．北京电力高等专科学校学报， １ １６—１ １７． 综合管理，充分研究统计设备的寿命和可 ２０１０，靠性之间的联系，掌握系统或设备故障规 ［３］陈晓红，秦金磊，李整．发电设备状态检 律。其次，对于新建的发电企业或新上的 修的实施【ＪＪ．设备管理与维修，２０１０，４—５． 大容量机组应加速推进在线监测技术和 ［４］姜晟．发电设备检修策略分析［Ｊ】．发电设 故障诊断技术的应用，适当加大对状态检 备，２０１２，２６（１）：７０—７３． 修的投资，尽快推动状态检修的实施。而 【５］白晓峰．发电企业实施设备状态检修有 对于发电设备陈旧、人员知识老化的老的 关问题的思考［Ｊ】．河南化工，２０１，２７（１１）： 发电企业，应综合考虑安全和稳定因素， ６２－６４． 在一般辅助设备上尝试进行状态检修，为 ［６］冯智．关于火电厂电气一次设备状态检 新建发电企业积累经验。 修的探讨【Ｄ】．广州：华南理工大学，２０１０． 总之，实施优化检修模式是一个长期 的、动态的、不断完善的过程，状态检修的 实施将有利于缩短电厂大小维周期，提高 中国新技术新产品 一１５１—