7R狀態檢修在650MW超臨界機組上應用

王濤 馬宜斌 沈迎

7R狀態檢修在650MW超臨界機組上應用

王 濤，馬宜斌，沈 迎，任乾超

（國家能源費縣發電有限公司，山東 臨沂 273425）

摘 要：火力發電廠機組安全穩定運行的關鍵是設備安全，設備管理的核心是設備狀態監測、設備壽命管理和設備以可靠性為中心的狀態檢修。利用設備可利用的狀態監測技術可以實現設備的預知性檢修;理解并應用設備壽命管理的理念和方法可以延長關鍵部件的壽命;實施以可靠性為中心的狀態檢修，可以找到各設備和設備部件的風險以及防范措施。某電廠在設備、安全管理提升方面的實踐證明，開展精密點檢、預知性檢修、設備壽命管理、設備狀態檢修，不但可行，而且可以大大提升企業安全管理水平。

關鍵詞：7R;狀態檢修;超臨界機組

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.167

0 引言

在火力發電企業中，鍋爐、汽輪機、變壓器是重要的生產設備，設備可靠性的高低將直接對企業生產的效果產生影響。為了使其更為安全、高效、高質的運行，延長其使用壽命，就需要做好其日常檢修管理。某電廠創造性應用“7R”狀態檢修的檢修方式，即將以往定期檢修方式轉變為隨時對設備進行檢修，以此更為嚴密的對設備的可靠性狀況進行觀測。狀態檢修是解決當前檢修工作面臨問題的有效手段，是一種提高設備運行可靠性和檢修針對性的新檢修管理方式。規范開展狀態檢修工作是確保設備安全穩定運行、提升企業安全管理水平的有力保證。

1 實施狀態檢修的必要性與可行性

1.1 實施狀態檢修的必要性

燃煤發電雖然具有啟停速度快、負荷響應迅速的優勢，但是發電成本高、受煤炭供應和電網負荷雙重限制影響大、日常維護成本高、上網電價缺乏有力政策支持等問題也極大限制了火力發電行業的發展和競爭力的進一步提升。在外部市場缺乏足夠的利好因素的制約下，只有通過內部挖潛來消化和解決一部分外界壓力，同時實現企業核心競爭力的提升。

火力發電企業的核心競爭力就在于可以作為電網調度最有力的調頻調峰手段，關鍵在響應的快速性，因此確保機組的可靠性和可用性是企業生產經營的重點關注內容。由于火力發電機組承擔了較多的調峰調頻任務，火力發電企業不得不面對啟停次數多、間隔時間短、負荷變動快給機組安全健康狀況和使用壽命帶來不利影響的狀況，也必須尋求將這種不利影響降至最低程度的途徑。在傳統檢修模式不能對于機組和設備安全可靠提供有效保證的情況下，尋求更先進、更科學的檢修模式就成為火力發電企業的必然選擇。

隨著深度調峰鼓勵政策出臺，該電廠積極響應國家號召成為山東省第一批可再生能源調峰機組。深度調峰對機組的安全可靠提出更高的要求，確保用電高峰期機組可用、用電低谷期迅速降負荷;因此錯峰檢修、盡可能縮短檢修工期和削減不必要的檢修項目成為企業提升機組安全可靠性、尋求企業新的利潤增長點。

鑒于鍋爐本體與汽機檢修和相關備品備件的供應還受制于設備廠商的實際情況，一旦設備出現重大故障就將導致設備故障的維修周期和維修費不可控，給發電企業的生產運營造成巨大壓力。狀態檢修是在不解體現場設備的情況下通過相應技術手段來實現對于設備或機組運行工況的監視，分析設備劣化程度、判斷可能出現的故障和時間段，在設備故障前進行針對性檢修。狀態檢修增加了檢修項目的針對性和檢修行為的實效性，降低了設備“過修”和“欠修”發生的可能，壓縮了檢修工期和費用情況，在提高了設備可用性的同時帶來了極大的經濟效益。

1.2 實施狀態檢修的可行性

火力發電企業推行狀態檢修，關鍵在于狀態檢修的技術手段，另外就是布局狀態檢修所需要的相關資源。包括對于必要的技術積累、豐富的運行和檢修經驗、大量的數據支撐以及相應的計算機應用技術。

1.2.1 技術積累是推行狀態檢修的前提

推行火力發電機組狀態檢修，必然需要掌握發電機組相關技術，才能區分和判定設備劣化趨勢和健康狀況，并以此制定狀態檢修的依據和標準。近年來我國在設備制造和研究上取得了多項重大突破，對于大型電站設備技術積累已經相當充分，在火力發電企業推行狀態的基本前提已經滿足。

1.2.2 運行和檢修經驗是推行狀態檢修的必要條件

狀態檢修時需要根據機組運行特點并結合檢修需求進行調整設備狀態評價標準和劣化趨勢，豐富的運行和檢修經驗是推行狀態檢修的必要條件。在過去三十年時間內，國內火力發電企業已經積累了相當的運行和檢修經驗。這就意味著有足夠的經驗豐富、技術精通的專業技術人員可以參與到狀態檢修的設備管理工作中去，并憑借他們良好的實踐經驗實現狀態檢修過程的管控。

1.2.3 數據支撐是推行狀態檢修的關鍵

信息化平臺應用的成功離不開數據的支持，特別是狀態檢修系統對象涉及的火力發電企業，所積累的大量設備基礎數據、運行數據、檢修記錄數據以及在機組運行和檢修工作中提煉所得的專家經驗數據，都對狀態檢修系統開發和應用提供了關鍵性支撐。

1.2.4 信息化技術是實現狀態檢修的手段

信息化平臺具有功能強大、信息豐富、分析手段便利等優點，特別是近年來數據采集智能化和數據關聯識別和神經元網絡、模糊控制、自適應專家系統等控制算法在發電行業的良好應用經驗，為狀態檢修的實際應用和推廣提供了更廣闊的思路和實現手段。

2 “7R”狀態檢修原理

該公司從日常維護入手，以保設備可靠，降低設備維護費用為出發點，加強日常維護管理，將設備的定期巡檢、清理、加油、測振、測溫、加固、在線診斷等工作規范化制度化，明確工作責任人，規范工作周期、工作標準，完善工作記錄及工作清單。

“7R”即（6+1）R：六個定期（Regular）檢修維護工作+1個實時（Retime）的設備診斷系統。——定期巡檢（Regular visit）、定期清理（Regular cleaning）、定期加油（Regular refueling）、定期測振（Regular vibration measurement）、定期測溫（Regular temperature measurement）、定期加固（Regular reinforcement）、在線診斷（Retime online diagnosis）。通過“7R”狀態檢修方式的應用，指導我們對發電設備存在的故障以及錯誤進行有效的檢測。 在該項工作中，也需要以狀態檢修方式開展。日常工作中，該項工作內容有以下幾方面技術：

2.1 定期巡檢制度（Regular visit）

落實設備主人巡檢責任制，制定精確到人的巡檢路線及巡檢記錄，明確設備主人應對分管設備做到定期巡檢，做到每臺設備、每個閥門、每個管線、每個柜子、每個纜線等有人管，各班組對各崗位人員劃定區域，做到臺臺設備有主人，設備主人對設備有維護保養的責任。

2.2 定期清理制度（Regular cleaning）

明確劃分各班組現場衛生區域，并制定各類衛生區域的清理標準，對現場衛生清理頻次、使用工器具、清掃標準做出明確規定，完善現場衛生檢查考核制度，以制度督促各區域設備衛生負責人及時清理所管轄設備和保潔區內衛生，提高文明生產水平和設備的健康狀況，保證安全生產，提高經濟效益。

2.3 定期加油制度（Regular refueling）

制定各專業設備定期加油清單，對公司所有轉動設備建立檔案式管理，明確表明各設備所加潤滑油部位、潤滑油型號、加油方式、標準加油量、換油周期、日常補油數量、補油周期、檢查周期，并執行人執行情況進行簽字記錄。專業主任負責對設備加油臺賬進行檢查，監督日常加油及記錄情況，并對加油不到位或檢修質量標準低，在一年內設備軸承損壞的進行通報考核。以定期加油制度化減少因潤滑油（潤滑脂）缺少而造成設備的損壞，保證我廠轉動設備的正常運行。在發電設備檢測工作中，油液污染檢測也是一種經常應用到的方式，即通過對發電設備運行中油液的污染以及泄漏情況的觀察，對發電設備是否存在故障問題進行判斷。

2.4 定期測振制度（Regular vibration measurement）

公司所有汽輪機、水泵、風機、電機等轉動設備根據設備分工制定設備振動測量清單，明確設備軸承編號，測量方式、振動標準、測量周期，對測量結果進行記錄成冊，并對振動測量不合格情況進行分析診斷，提出處理意見。部門每月匯總檢查執行情況，督促振動測量執行。通過對汽輪機、水泵、風機、電機振動技術監測管理，超前消除設備故障，確保機組穩定經濟運行。電機、汽輪機和重要旋轉機械的振動監測，實現振動突然明顯上升或者下降時報警，評估標準是與穩態振動值的偏差值，參考值主要依據機組穩定運行工況下所采集到穩定的振動數據。

2.5 定期測溫制度（Regular temperature measurement）

該制度主要針對公司所屬全部高低壓電氣設備包括發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、耦合電容器、電力電纜、套管、現場配電盤柜等;汽機、鍋爐區域各閥門、管道的保溫外殼。利用紅外測溫方式，在不影響設備安全運行及人員安全的情況下，對各設備按清單進行定期測溫，記錄測溫執行情況，便于發現現場缺陷并制定處理措施。

2.6 定期加固制度（Regular reinforcement）

設備長時間運行后，設備和基礎的緊固件、管道支架螺栓、連接管道的緊固件、閥門盤根螺栓等固定螺栓或卡件可能出現松動現象，不如及時緊固，會造成設備振動、管道碰磨、法蘭泄漏現象，進而造成設備重大事故。該制度規定了設備主人對固定螺栓或其他各種形式的卡件進行定期緊固檢查工作，列出不同類型設備加固工作標準，加固部位，檢查周期，并要求設備主人對定期加固執行情況記錄備查。

2.7 在線診斷制度（Retime online diagnosis）

為了設備健康管理和提高企業效益，2015年底公司投資400多萬引進北京必可測公司的“設備可靠性與壽命延長管理”系統，針對全廠300多臺主要轉動機械設備的可靠性展開工作，對設備進行檢測分析診斷。從檢測到的大量設備信息中查找分辨正常成分和故障信息，仔細查找計算故障來源。認真比對每一次測試數據，根據變化趨勢和程度判斷設備有可能存在的缺陷，出具分析診斷報告，提出設備改善方案。跟蹤異常設備，根據運行狀況調整檢測頻率，做到設備健康狀況可控。

3 “7R”狀態檢修應用與實施

為推動“7R”狀態檢修制度有力落實，以設備中心為主體，公司成立以檢修副總為組長的“7R”狀態檢修領導小組及專業主任為組長的各專業工作小組。7R狀態檢修領導小組制定、修訂相關制度辦法，對小組成員開展的工作進行監督考核，并定期對狀態檢修相關工作情況的統計、匯總、發布。各專業工作小組在小組組長的領導下，負責分管專業的狀態檢修工作制度的完善修訂工作;負責本專業狀態檢修工作內容的落實;負責對分管專業工作中發現的問題進行協調處理，對處理結果進行監督;負責對分管專業的狀態檢修工作的落實執行情況進行評價與考核，每月評價不少于一次，全部落實到人。

費縣公司在實施開展“7R”設備狀態管理的近一年來，堅持“安全第一、預防為主”的方針，月均執行“7R”狀態項目700余次，發現處理問題500余項：

（1）通過執行定期巡檢制度累計發現處理問題3500余項;

（2）通過執行定期清理制度累計清理現場積灰雜物1040余處;

（3）通過執行定期加油制度累計加補轉動設備潤滑油260余次;

（4）通過執行定期測溫測振制度累計發現設備缺陷隱患300余次;

（5）通過執行定期加固制度加固設備200余次;

（6）通過執行在線診斷制度診斷發現設備重大隱患40余次;

（7）避免設備一類障礙3次，設備二類障礙5次，避免機組非停一次;

（8）月均缺陷數由實施狀態檢修前的7000余條，降至月均5000余條。

4 實施“7R”狀態檢修效果評價

費縣電廠通過開展7R狀態檢修，減少不合理的定期檢修引起的設備早期失效，為電廠帶來客觀的直接經濟效益，發電設備實施狀態檢修的意義主要表現在以下幾個方面：

4.1 提高設備的可靠性、壽命

發電廠大型轉機設備不同，它有一個很長的穩定運行期，通過狀態檢修對設備可靠性數據的積累得出每一類設備的穩定運行期，只有在其超出穩定使用期時，才施以檢修，避免在穩定使用期內不必要的檢修，從而延長設備的使用壽命。機組的長期安全穩定地運行，不但降低了機組運行成本和改造完善與檢修費用，避免了機組因跳閘引起的應力損傷，延長了機組壽命，為電廠經濟上取得了顯著的效益和緩解地區電力供應緊張局面做出了積極貢獻，而且在環境保護要求越來越高的今天，有效地減少了機組啟停階段的大量煙塵與污物排放，降低了機組的運行能耗，為國家提出的降低能耗、減少排放污染作了貢獻，提供了間接的社會效益。

4.2 減少檢修工作量、降低維修成本

通過實施狀態檢修，根據設備的運行狀態來確定檢修方案，對機組檢修周期和維修策略進行了詳細的研究，包括影響因素、確定原則、分析程序等，提出了較完善的鍋爐、汽輪機檢修周期基本計算模型，使電廠檢修計劃的制定更合理、科學，為維修決策提供依據。 可提高火力發電廠的運行和維修水平，合理延長機組檢修周期，有效降低維修成本。