发电设备检修策略分析

第２６卷第１期　２０１２年１月　发电没备　ＰＯＷＥＲ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　Ｖｏ１．２６。Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０１２　，’’’’’’’’、　２电厂管理：　＾ｔ‘‘‘ｌｌｔｔｔ‘　发电设备检修策略分析　姜　晟　（上海电力股份有限公司闵行发电厂，上海２００２４５）　摘要：阐述了发电设备检修体制的演变和发展，并对我国现有的主要检修策略进行了对比分析，提出　了融合故障检修、定期检修和状态检修为一体的优化的综合检修策略，从而为提高设备可靠性、降低设备检　修成本、全面提高发电设备检修管理水平提供有效的手段。　关键词：发电设备；检修策略；定期检修；状态检修　中图分类号：ＴＫ２２８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—０８６Ｘ（２０１２）０１—００７０—０３　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｏｖｅｒｈａｕｌ　Ｓｔｒａｇｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ＪＩＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇ　（Ｍｉｎｈａｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２４５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｔａｃｔｉｃｓ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ　ｕｓｅｄ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｈｉｃｈ　ａｎ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｂｙ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｆｕｓｉｏｎ　ｆａｕｌｔ　ｏｖｅｒｈａｕｌ，ｒｅｇｕｌａｒ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ａｎｄ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｉｎｔｏ　ａｎ　ｉｎｔｅｇｒａｌ　ｏｎｅ　ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｖｅｒｈａｕ１．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ￣ｐｏｗｅｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｏｖｅｒｈａｕｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ；ｒｅｇｕｌａｒ　ｏｖｅｒｈａｕｌ；ｓｔａｔｕｓ　ｏｖｅｒｈａｕｌ　设备在运转过程中不可避免地会发生磨　损、变形、变质、疲劳、断裂等现象，造成实物形　态的变化，如零部件损坏等，从而降低或丧失原　有功能。设备检修的目的就是重新完善和修复　设备及其系统的局部或整体的形态变化，达到　恢复或提高设备功能的目的。本质上讲，检修　就是对物质磨损的一种补偿，是一次价值上的　追加，直到设备报废舍弃为止。这种价值量上　的补偿和追加，是电厂维持正常生产所必须的　一１检修体制的演变和发展　１．１事后检修　早在１８世纪第一次产业革命时，检修观念　主要表现为事后检修（ＢＭ，ｂｒｅａｋ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）　或改正性检修（ＣＭ，ｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）。这　种检修方式以设备出现功能性故障为判据，在设　备发生故障且无法继续运转时才进行维修。显　然，这种检修只适用于小规模的生产或生产力较　项措施ｌ】］。　随着我国电力工业体制的改革，发电厂的设　低的情况。这种应急补救式维修需付出很大的　代价和维修费用，不但严重威胁着设备或人身安　全，而且导致维修不足。　１．２预防性检修　备检修体制也正经历着重大的变革。发电设备　检修费用历来是每个发电厂固定成本中一项重　要组成部分，怎样合理安排发电设备的检修，节　省检修费用，降低检修成本，同时又保证发电设　备有较高的可靠性，成为各电厂或发电公司不断　追求的目标。　１９世纪第二次产业革命后，社会生产力得到了　空前的发展，事后检修逐渐不能满足生产力的需求，　才出现预防性检修（ＰＭ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）。　预防性检修主要体现在以下几种检修策略上：　收稿日期：２０１卜Ｏ７—１５　作者简介：姜晟（１９７６一），男，工程师，从事电厂检修管理工作。　Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｉａｎｇｓ＠ｍｈ．ｓｈａｎｇｈａｉｐｏｗｅｒ．ｃｏｒｎ　第１期　姜晟：发电设备检修策略分析　（１）定期检修（ＴＢＭ，ｔｉｍｅ－ｂａｓｅｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）是　备好坏，运行状态如何，就要检修。显然，这种检　修方式在某种程度上淡化了技术管理责任，使检　我国电力设备的检修管理体制大部分是２０世纪５０　年代从原苏联引入的定期预防性检修。　（２）以可靠性为中心的检修（ＲＣＭ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｃｅｎｔｅｒｅｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）是一种以最低的费用来实　现机械设备固有可靠性水平为目标的检修方式。　修工作按步就班，到期必修。同时，这种方式不　利于延长设备的使用寿命，尤其随着技术的发　展，许多新的电力设备的使用寿命已经有了很大　的提高。　２．２状态检修　电力工业于１９８４年由美国电力研究院（ＥＰＲＩ）将　其用于核电厂的检修。　（３）状态检修（ＣＢＭ，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｍａｉｎｔｅ—　状态检修是在先进的状态监视和诊断技术的基　础上，根据设备状态和分析诊断结果来安排检修时　间和检修项目，并主动实施的一种检修方式。　ｎａｎｃｅ）以设备当前的实际工作状况为依据，通过高　科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障　部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确　定各机件的最佳维修时机＿２］。状态检修始于１９７０　年，由美国杜邦公司Ｉ．Ｄ．Ｑｕｉｎｎ首先提出。　（４）以全寿命周期费用评估为基础的检修，该　检修方式就是利用全寿命周期费用分析为设备维　修、改造与更新决策提供支持。当设备的维修计划　费用大于其设备资产的当前净值时，该设备的维修　计划应予重新评估；当设备的使用年限超过其经济　寿命周期，且维修费用的增加不能导致设备运行价　值的同比增加时，该维修计划应予重新评估，且考　虑进行技术改造的可能性。　（５）主动维修从经济、寿命等多种因素考虑，　重点在机械故障的识别和消除、故障原因的分析，　通过延长发电厂机器寿命来获得最大的效益。　２现行检修策略的比较　目前，我国发电设备的检修策略主要是定期　预防性检修，再加上故障临时性维修。　２．１定期检修　定期检修是一种以时间为基础的预防性检修，　根据设备磨损和老化的统计规律，事先确定检修等　级、检修周期和检修项目。发电设备各级检修的项　目内容、周期、工期均按电力主管部门颁发的全国统　一的规程执行，如《发电厂检修规程》规定：发电厂机　组Ａ级检修一般４～６年一次（国产机组），每次３２　～８Ｏ天；Ｃ级检修在两次Ａ级检修时间间隔内每年　１次，每次９～３０天（视机组容量而定）。　定期检修在我国的电力工业得到长期的应　用，积累了丰富的经验，对保证设备可靠运行起　到了积极的作用，尤其对于使用国产机组的老电　厂，运用业内公认的较为成熟的时间间隔作为检　修周期，是一个非常有效的设备检修管理方法。　定期检修的缺点是：用固定检修周期作为指　导检修安排的依据，只要检修周期已到，无论设　状态检修是一种先进的检修策略，通过对设　备进行全方位的状态监督，对设备运行状态和影　响设备安全、经济、可靠运行的因素进行综合分　析，从而完成对设备故障部位、故障严重程度以　及故障发展趋势作出判断，并根据分析诊断结　果，在故障即将发生之前进行检修，为设备安全　运行提供了保证，是一种现代管理方式。这种方　式在保障设备安全、经济和可靠的前提下，最大　限度地提高了发电设备的利用率，减少了检修浪　费和检修磨损，提高企业经济效益。　状态检修的缺点是：这种检修策略对高科技　技术的依赖性高，国内外有关状态检修质量提高　的理论和技术还有待进一步完善。发电设备需　要实时监测的监控点数多，一次性投资大，维护　复杂，并存在一定的风险。如果要将状态检修成　功地运用到发电设备的检修上，还需要一段时间　的摸索和经验积累。　３检修策略的选择　检修策略的合理选择关系到整个设备检修管　理工作的成败，它不仅涉及到检修对象的微观问　题，更是涉及到经营、管理、技术的综合性问题。状　态检修是一种先进的检修策略，但状态检修方式并　不能完全取代定期检修方式。如何实现从现有的　定期检修过渡到状态检修并逐步推广，涉及的面很　广，而就我国现有的管理水平和技术水准，要全面　实施和推广状态检修还有一定的困难。　３．１全面推广状态检修所面临的问题　３．１．１技术支持　能直接提高状态检修工作质量的理论与技　术主要包括四个方面的内容，即设备寿命管理与　预测技术、设备可靠性分析技术、设备状态监测　与故障诊断技术以及信息管理与决策技术。在　国内，这四项技术主要还是停留在理论研究和试　验阶段，没能真正得到推广应用，如设备寿命计　点电淡各　第２６卷　算中复杂边界条件的提出，材料在不同温度和应　力条件下的寿命损耗特性以及剩余寿命评价等　问题。如何建立准确的设备可靠性模型以及如　何根据设备的状态信息开发出可靠的设备故障　诊断专家系统等问题，都需要研究人员进一步的　探索和解决。　３．１．２人员素质　状态检修的具体实施人员对状态检修知识　的掌握程度是确保状态检修计划和技术实施成　功的关键因素之一。在实施状态检修前，需要对　尽可能多的人员进行培训，其中包括点检员、检　修人员、运行人员、管理人员。培训的重点应放　在状态检修的基本原理和实施过程，尤其是新技　术的应用上，使他们尽快掌握状态检修信息的收　集、整理、规划、寿命管理和状态检修决策方法　等。对于已从事多年检修工作的电力员工来说，　检修观念的转变需要一定的时间，尤其对于老电　厂，这种转变需要更长的时间。　３．１．３检修计划安排　就上海电力股份有限公司而言，每年的９月　份，各下属发电企业需上报第二年的年度检修计　划和三年滚动检修计划。根据定期检修原则，各　发电企业能够较容易地完成年度机组大、小修计　划和公用辅机检修计划。如果实行状态检修，各　发电企业对于检修计划的确定弹性较大，不方便　上级公司对各检修工作的核定和监控，除非对于　状态检修有一个合理的激励考核方式，鼓励发电　企业或经营班子根据设备状况和状态检修的要　求，确定检修实施计划。　３．２优化的综合检修策略　各个检修策略都有各自的优缺点，选择合理　的检修策略，不应该受其中某一种特定检修体系　的约束，更不能简单地用一种方式来完全取代另　一种方式。其实，在状态检修中，很多方面都运　用了设备寿命管理和设备可靠性分析等知识。　因此应该建立一个融定期检修、状态检修、故障　检修为一体的优化的综合检修策略，从而完全达　到提高设备可靠性，降低设备检修成本的目的。　在实施检修过程中应注意：　（１）发电企业应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，　逐步增大实施状态检修设备的比重，万万不能在　不具备条件的情况下盲目实施设备的状态检修。　（２）对于众多发电设备，有些研究者认为可　以先主机后辅机，笔者认为还是应该先简单后复　杂，先辅机后主机，循序渐进。在状态检修的摸　索阶段，应该先从辅机或主要辅机入手，积累丰　富的实践经验后，再逐步推广到各个主机上。　（３）发电设备状态诊断和故障预测的依据主　要是通过对比该设备各项参数指标是否符合国家　标准或行业标准中所规定的数值以及出厂规定　值。这些指标定值都是经过理论计算或经验得　来，在各个规程中界定时都存在一定的裕量，因　此，笔者认为在定期检修和状态检修结合的过程　中，如果定期检修条件已达到，而状态检修条件未　达到，则可以考虑适当推迟检修；反之，定期检修　条件未达到，而状态检修条件已达到，是否检修则　需要在经验积累的基础上进行人为二次判断。　（４）对于不同的发电企业，状态检修的推广程　度和速度也不尽相同。新建发电企业（大机组），　由于运用的都是新设备和新技术，员工的认知和　接受新事物的能力较高，因此可以适时加大对状　态检修的投资，尽快推动状态检修的实施。老的　发电企业（小机组），发电设备陈旧，人员知识老　化，应综合考虑安全和稳定因素，在一般辅助设备　中逐步推行，为新建发电企业积累相关经验。　（５）对于有拆除任务的老电厂，可以更多地　考虑投资回报率问题。笔者认为这些电厂可以　尝试采用辅以一定状态判断的事后检修的管理　方式。由于发电设备计划要拆除，这些设备应该　在拆除前使用到理论上的残值，因此，除了涉及　到人身安全的主设备或保护需要实施定期检修，　其余主要设备或重要辅机采用状态指标超过允　许值时实施事前检修，一般设备一律采用故障检　修或事后检修的检修策略。　４　结语　发电设备检修管理工作一向是发电企业各项　管理工作中的一个重点工作，而设备检修策略的　正确选择将直接关系到整个设备检修管理工作的　成效如何。改革传统的检修体制，实施状态检修　是大势所趋，但在检测设备和管理体制还不完善　的前提下，还应充分发挥传统的定期检修所积累　的丰富经验，并与状态检修相结合，逐步形成符合　中国国情和企业利益的优化的综合检修策略。　参考文献：　［１］周宝欣．火电发电厂生产技术管理［Ｍ］．北京：中国电力出版　社，２００５．　［２］许婧，王晶，高峰，等．电力设备状态检修技术研究综述［Ｊ］．　电网技术，２０００，２４（８）：４８—５２．