大型火电机组状态检修专题实施方案范文

方案 时间:2018-09-11 我要投稿

  1.概述

  《大型火电机组状态检修的试验研究》课题经可研、专家论证已列入1999年度集团公司重点科技项目计划,本报告根据项目计划提出项目实施的方案。

  2.项目总体安排

  2.1 1999年3--6月成立项目课题组,明确课题组长及参加人员;

  2.21999年3-6月确定状态检修课题整体构思及总目标、制定总体方案及实施方案,并经课题组讨论、广泛征求有关专家的意见后确定;

  2.31999年6月根据总体方案及实施方案进行课题分解工作,确定各子课题及分课题的负责人、负责单位、目标、技术方案、时间安排等;

  2.41999年6月开始项目全面实施课题的第一阶段,1999年6-8月完成课题第一阶段的软件及设备招、投标工作,1999年8月-2000年2月完成课题试点机组现场的软、硬件调试及安装等工作,逐步试运行,2000年12月以前完成选定辅机及辅助设备状态检修技术研究,并开展其他项目的研究。

  2.52002年12月完成总体项目研究。

  3.项目总体目标

  3.1逐步实现对火电机组的优化检修,设备检修应达到(1)通过状态监测及综合分析将汽轮发电机组大修周期逐步延第至5--8年并逐步延长其小修周期,锅炉本体故障及缺陷通过有效的观测尽可能在小修、临故修中完成;(2)对主要辅机及辅助设备实现根据运行状态进行检修;(3)对易磨易损设备指定合理的计划检修周期;(4)不重要的设备采用事故检修;

  3.2逐步形成火力发电厂的优化检修管理体制,提高发电设备检修维护水平、可靠性及经济效益;

  3.3逐步开发适合我省火电设备的状态检修方法,包括:(1)形成电厂监测设备优化配置方案;(2)设备状态监测诊断技术;(3)优化检修的各种管理办法;(4)计算机化的检修管理系统;(5)状态检修工作中心的工作软件等等;

  4.火电机组检修的技术方案

  4.1火电机组检修按检修方法可分为:(1)事故检修(CM)发现设备在规定条件下,不能完成其规定的功能或性能参数不能保证在其规定的上、下限之间或在结构元件破坏时对设备进行检修。(2)预防性检修(定期检修)(PM)根据设备设计参数,确定一定的时限,有计划地强制检修。(3)状态检修(预测检修、预知检修)(PDM)根据设备运行状态实施的检修,其基础是对设备的状态监测和专家分析。(4)主动检修(PAM)寻找可能引发故障的原因,并主动消除故障隐患的检修。

  4.2目前我国电厂主要采用的手段是CM和PM二种方式。

  4.3国外电厂广泛采用以上四个检修并存的优化检修方案(OM),采用以可靠性为中心的RCM评估方法,运用计算机化维修管理系统(CMMS),以成本、生产、安全性、环境质量和其它经济性因素为参考元素,建立重要性指标,通过状态检修工作中心的综合判断分析,形成检修计划建议报告吧达到最大可靠性的检修。

  4.4火电机组优化检修流程图(图1)、火电机组状态检修项目构成(图2)、状态检修工作中心数据信息(图3)如下。主要考虑以下方面:(1)从300MW、600MW机组设备运行情况分析,主设备监测手段较为完美,重点攻关子项目应为很容易爆漏预测技术的研究、不抽转子发电机状态分析、利用已建成的远程性能监测中心进行性能监测及经济性分析、状态分析判据研究等等;(2)辅机、辅助设备的选定依据可靠性统计的事故及降出力情况分析,选取的设备均为频发故障并有可能实现状态检修的设备,需进一步收集现场及试点电厂的数据进行完美,目前初步选定的辅机设备有:风机、磨煤机、泵组、电动机、齿轮箱等,初步选定的辅助机设备有:阀门、管道、加热器等;(3)状态检修不能也没有必要包括所有的设备,特殊故障如断叶片等由于诊断技术发展的限制,目前仍只有采用事故检修方式;(4)通过对设备状态的监测,逐步形成有效的数据和分析可使设备检修更有计划性、针对性、有效性,从而达到缩短和减少设备检修时间、大幅减少检修费用、减人增效、提高机组发电可靠性的目的。

  目前已经开展或即将开展可在火电机组状态检修中应用的项目有:(1)汽轮机动静间隙在线监测系统的研制;(2)供电状态检修技术的开发;(3)在运行中探测发电机转子故障新型试验方法的形容;(4)发电设备故障分析与对策资料编制;(5)300MW机组热力性能及振动的远程监测和诊断分析系统;(6)大型变压器绝缘状态可现场测试诊断系统的开发研究;(7)寿命诊断技术在锅炉承压部件上的实验研究等,在方案不再列入,但应考虑有效利用以上成果。

  5、1999年度应开展的主要工作及目标

  5.1设备状态评估技术和系统/可靠性为中心的分级技术研究,主要研究内容包括:

  评估技术的研究

  从检修工作过程、人员技能、电厂组织管理和监测技术方法,就检修策划是否恰当、合理,检修工作执行情况、效果,工作关闭、反馈,检修管理手段、设备,检修机构设置、职责分工、运转机制,状态监测技术设备、应用,信息集成状况,人员的技能、培训使用等方面对试点电厂全面进行评估按先进的检修模式建立相应的机构、管理、机制、人员及技术条件推行优化检修。

  (2)设备/系统分级技术研究

  以成本、安全、环境、质量和其他经济指标综合确定设备对发电生产工艺的重要性,建立符合山东电力机组实际情况的设备评估方法。通过该项工作,对整台机组确定不同系统在整个机组检修中的关键性顺序。在确定关键性排序后,对没系统及设备采用量化标准,量化其可靠性 ,确定检修优化指标。应提出:系统重要性排序,设备重要性排序,运行重要性排序,设备故障可能性排序,检修需求优行排序等。

  (3)重要设备的RCM(ReliablityCenteredMaintenance)分析

  基本步骤如下:选定设备,定义功能,定义性能指标,找出功能失效,确认失效模式,评估失效的根据,评价效果,选择最佳维修方式,实施计划,分析结果。最终形成信息工作单位及决策工作单。

  5.2状态检修中心主要研究内容:

  建立统一的软件平台

  该软件平台可以兼容全部的监测数据,如:离线及在线振动数据、油液分析数据、红外线成像数据(图象)等,软件要与CMMS系统兼容、能够数据共享,以便实现设备的综合数据分析和诊断。

  (2)综合检修管理软件研究,建立监测数据综合分析诊断中心

  完成综合检修管理软件研究,建立运行及维护工作站,帮助管理人员及专家进行分析、归纳和决策。实惠对运行数据、设计数据库、试验数据、检修数据及其他有关数据的积累,建立完备的数据库,实现设备状态评定、趋势分析、故障诊断及预测、设备检修建议等功能。数据构成详见图3,应覆盖实施研究的所有设备。

  (3)状态检修相关监测技术和诊断技术的研究

  对主设备国外目前均未达到真正意义上的状态检修,仍然是状态监测下的预防检修即定期的计划检修,主要原因是目前状态检修相关监测和故障技术仍然达不到对设备故障的定量、定位诊断的要求。因此,应在现场调研基础上,分成若干的分课题及子课题,并充分利用电科院的远程性能监测和诊断中心,开展设备故障诊断技术的研究,是主设备逐步推行状态检修的关键和基础。

  (4)计算机维修管理系统(CMMS)

  CMMS系统功能大致包括:式作单管理即缺陷管理。对设备缺陷发生和消缺情况进行录入,分类处理,生成工作票,进行缺陷处理工时查询、统计;预防性设备维护。按周期对设备定期进行维护;库存管理。确保在适当的时间和地点提供所需的零件和材料;设备管理;采购管理。确保选择最适合的厂商,使采购申请、批准和执行的工作流程自动化;标准化作业规程管理,建立标准工作规程库;人力资源管理模块;日程管理模块,建立工作班次、工作区间等,供安排维护使用;资源管理,建立合作公司,服务合同的相关信息支持;自定义应用程序,为来自其它模块建立独有的表格和屏幕;系统设置;实用工具。

  5.3主要辅机状态检修

  尽管国外在机组辅机上已开展了大量的状态检修工作,并在给水风机、电动机等设备上成功应用,但结合我网实际进行状态检修仍有许多技术问题需要探讨和解决。初步选定给水泵组、风机、电动机等主要辅机利用引进的仪表仪器监测,建立状态评价标准,编制分析判断软件开展该项工作。主要研究内容:

  (1)油液监测与分析

  对机组油液进行系统、定期分析,建立整个电厂主要辅机设备的油液监测数据库,包括设备结构分布、测点的测试参数定义、警报设定等。软件实现报警、趋势管理、故障诊断、报告报表生成等功能。

  (2)辅机离线振动分析

  对主要辅机进行振动离线监测以实现对其运行状态的跟踪,以数据采集器采集的数据,包括振动幅值、振动频谱、时域波形、冲击能量、冲击能量频谱、阶次幅值、相位、瞬态数据等为分析基础,建立整个电厂主要辅机设备的振动监测数据库,包括设备结构分布、设备测点分布、测点的测试参数定义、警报设定等。软件实现报警、趋势管理、故障诊断、报告报表生成等功能。逐步建立对辅机振动的数据积累,并建立对辅机故障的诊断系统。

  (3)轴承、齿轮箱监测分析

  轴承的工作状态对转动机械的运行有重大影响。据统计,旋转机械由于轴承损坏而引起的故障约占70%。而轴承磨损、轴承失效是主要故障模式,因此对轴承状态监测进行深入研究,对提高机组运行的可靠性和安全性、制定合理的监测维修制度方面,具有重要的工程意义和实用价值。通过广泛收集国内外轴承状态监测领域的最先进的技术和应用实践文献,引进先进的监测仪表,考察在复杂环境下各种因素对轴承磨损精度的影响,创新性的提出行之有效的对轴承磨损、轴承失效故障预测及诊断方法。通过本项目的开展,安全性和有效性,避免轴承失效致使机组停运所造成的经济损失,避免为确定轴承状态而拆装轴承的无谓工作,缩短维修时间,减少和节约维修费用。

  (4)辅机运行特性分析

  定期进行选定辅机运行特性及性能分析,建立性能曲线、经济性比较曲线等

  (5)电动机运行状态的监测及分析

  根据96、97年发电设备的故障统计表明,各类辅机及其电动机故障所占比例较高,其中与机组停机及降出力有关的主要为重要辅机电动机如磨煤机电机、给水泵电机的故障。辅机电机的故障主要有:定子绕组温度过高、定子绝缘偏低、定子绕组断线、转子笼条断裂、轴承损坏等原因,由于定期检修的局限性,以上缺陷很难在检修中发现。对辅机电机进行状太检修的意义在于可以根据电动机的运行状态决定检修时间及内容,及时处理已有的缺陷,提高设备利用率及安全运行水平。国外目前已能对重要辅机电动机进行状态检修,国内尚未开展该项工作,但对电动机温度、绝缘、转子笼条等监测手段已经具备。轴承状况监测的原理及实现已有研究,因此开展电动机状态监测的基本手段已经具备。

  鉴于电动机的主要故障有:定子温度偏高、定子绝缘低、转子笼条断裂、轴承损坏等几种,通过监测定子温度、绝缘、转子笼条、轴承即可对电动机的状态有基本的了解,因此研究的主要内容如下:(1)电动机的温度监视:通过采集及记录定子测温元件的温度来了解定子线圈的温度情况。(2)绝缘监测。(3)转子笼条监测;通过对定子电流进行频谱分析,找出断条的特征频谱,确定笼条断裂判据。(4)轴承监测项目可以通过安装有关传感器、对信号进行相应的处理实现,编制相应的综合分析软件即可实现对电动机的状态监测,利用微机对监测数据的分析即可提供有关状态检修的意见。

  (5)红外热成像技术。

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