（工商管理专业论文）井冈山电厂维修策略研究.pdf

摘要 长期以来，国内电厂强调“安全、稳定、连续运行”，对于经济和可靠性 之间的研究不够。随着“厂网分开，竞价上网”的电力工业改革不断深入，区 域性电力市场正在形成、竞价上网开始运作；另一方面作为火电厂成本最大的 煤炭，又受国内市场和政策诸多因素的影响而价格持续上涨。竞争的压力迫使 火电厂设法提高机组和设备的可靠性，以获取电网信誉，减少被考核电量；而 可由电厂内部控制的设备维修费用将被压缩，以提高其经济效益和竞争力。设 备维修策略直接影响着设备的可靠性和维修经济性，传统的检修观念已经受到 严峻挑战。在这种态势下，各发电公司( 厂) 对于维修策略的研究日益重视。 本文首先提出了论题的背景、意义和研究的目的、任务；然后以井冈山电 厂设备为研究对象，对该厂维修现状进行分析，分析的主要内容包括该厂现在 的维修环境、设备管理方式和定修策略，指出其维修方面存在的问题，阐明了 该厂进行维修策略优化的必要性；接着，就维修策略研究的技术路线，导入e p r i 的p m o ( p l a n tm a i n t e n a n c eo p t i m i z a t i o n ) 模式，并且重点对比s r c m ( s t r e a m l i n e dr e l i a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) 与点检制在设备监测、 诊断和定修方面的优缺点，探讨s r c m 与点检制结合的定修策略。 在此基础上，围绕优化目标，研究出该厂设备维修策略优化的目标和思路， 拟订了该厂开展维修策略改进的步骤和方法；最后，分析该论韪实施的成功因 素，从技术、组织方面提出保障措施。 关键词：维修策略；优化检修；可靠性：点检；井冈山电厂 i i a b s t r a o t t h es t u d yf o rt h ee c o n o m ya n dr e l i a b i h wo ft h ed o m e s t i cp l a n t si sn o te n o u g h b e c a u s eo ft h eo v e r - e m p h a s i so n s e c u r i t y , s t a b i l i t ya n dc o n t i n u i t y ”w i t ht h e p r o c e e d i n go ft h er e f o r mo f t h ep o w e re l e c t r i c i t yi n d l l s t r y , t h es e p a r a t i o no fp o w e r p l a n t sa n dp o w e rn c t w o r k sa n dt h ei m p l e m e n t a t i o no fe l e c t r i c i t yp r i c eb i d d i n g ， r e g i o n a lp o w e re l e c t r i c i t ym a r k e ti sf o r m u l a t i n g ，w h i l et h ep r i c eo fc o a lw h i c h i st h e k e yf a c t o ro ft h ec o s to ff u e le l e c t r i cp l a n ti sr i s i n gu pf o rm a n y r e a s o n ss u c ha st h e d o m e s t i cp o l i c i e s ，m a r k e ta n ds oo n s u b j e c tt ot h ec o m p e t i t i o np m s s ，t h er e l i a b i l i t y o ft h ee q u i p m e mw i l lb em a n a g e dt oi n c m a s eb yt h ef u e lp l a n t st oi m p r o v et h e i r e r e d i b i l i t ya n dt or e d u c et h e i rc h e c k e de l e c t r i c i t ye n e r g y t h em a i n t a n a n c ec o s to f t h ee q u i p m e n t sw i l lb er e d u c e dt oi m p r o v et h ee c o n o m i ce f f e c t sa n dc o m p e t i t i v e p o w e r o f t h er u e lp l a n t t h es t u d yo f m a i n t e n a n c ep o l i c yi sm o r ei m p o r t a n tb e c a u s e o f i t sg r e a ti m p a c to nt h er e l i a b i l i t ya n de c o n o m yo f e q u i p m e n t sw h i l et h et r a d i t i o n a l p o l i c yi sc h a l l e n g e d 1 1 1 e b a c k g r o u n d , s i g n i f i c a n c e p u r p o s e a n dt a s kw i l lb e p r o p o s e d 口埔 m a i n t e n a n c es t a r l so f t h ee q u i p m e n t si nt h ej i n g a n s h a n gp l a n tw i l lb ea n a l y z e df r o m t h ec i r c u m s t a n c e ，t h em a n a g e m e n tm o d ea n dp o l i c yo ft h ee q u i p m e n tm a m t e n a l l c e 1 1 1 eo p t i m i z a t i o no f t h em a i n t e n a n c ep o l i c yi sn e e d e da f t e rt h ed e f i c i e n c yo f e x i s t i n g m a i n t e n a n c ep o l i c yi sf u l l yi l l u s t r a t e d t h em o d eo fp m 0 ( p l a n tm a i n t e n a n c e o p t i m i z a t i o n ) p r o p o s e db ye p r ii si n t r o d u c e da n dt h es r c ma n dt p m ( t o t a l p r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ) i sc o m p a r e de s p e c i a l l yi nt h ee q u i p m e n tm o u i t o r ，d i a g n o s i s a n dt h em a i n t e n a n c ed e c i s i o n , a n dt h em a i n t e n a n c ed e c i s i o np o l i c yi sd i s c u s s e d c o m b i n i n gs r c mw i t ht p m f i n a l l y , 血es u c c e s sf a c t o ro ft h ei m p l e m e n to ft h e t o p i ci sa n a l y z e da n dt h e 舒m r a n t e em e a s u r eo ft e c h n o l o g ya n dm a n a g e m e n ti s p r o p o s e d k e y w o r d s ：m a i n t e n a n c ep o l i c y ：m a i n t e n a n c eo p t i m i z a t i o n ：r e l i a b i l i t y ： t o t a lp r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ；j i n g a n s h a n gp l a n t i i i 大连理工大学m b a 学位论文 原创声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下开展研究工作 所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或其 他教育机构的学位或证书而产生的成果( 如学位论文等) 。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法 律后果，并愿为此承担一切法律责任。 学位论文作者( 签字) ：婚 日期： 侧y 年11 月l 毕日 井冈山电厂维修策略研究 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密“ ( 请在以上方框内打“4 ”) 作者签名： 指导导师签名： 呻加 么j 宝 5 井冈山电厂维修策略研究 1 引言 长期以来，如何提高发电设备的可靠性和可利用性一直是国内外电力企业 的重大研究课题，电力检修技术始终得到企业的重视。然而，设各检修方式包 括不可或缺的2 个方面：检修技术和检修策略，要实现检修优化仅仅依靠检修 技术的改进是不够的，检修策略也必须得到改善。我国电力系统的发供电设备 长期沿用定期维修( t b m ，t i m e b a s e dm a i n t e n a n c e ) 为主导的设备管理体制， 在我国电力系统具体表现为定期预防性试验和定期计划检修。它以磨损规律为 依据，也是长期实践经验的总结，但定修策略还不够科学，且存在许多明显的 缺点。 电力改革正在不断深入，厂网分开已经完成，区域性电力市场正在形成、 竞价上网开始运作。竞争的压力迫使作为发电侧的火电厂必须提高机组可靠性， 保证机组出力，以获取电网信誉；从另一方面看，火电厂燃料成本的持续上涨， 也迫使火电厂试图尽量压缩设备维修成本，提高经济效益。火电厂维修策略的 选用直接影响着设备的可靠性和维修经济性，从而影响其在电网竞价能力。 1 1 研究的背景及意义 1 1 1 并冈山电厂企业概况 井冈山电厂坐落在江西省吉安市，是华能国际电力股份公司( 以下简称华 能国际) 全资火电厂，现有员工2 9 7 人。2 0 0 1 年l o 月# l 机组通过基建达标投 产验收；0 2 年4 月井冈山电厂# 2 机组通过基建达标投产验收；0 3 年8 月，通 过安全文明生产双达标工作验收；0 5 年4 月份通过“创一流”工作验收，6 月 份被正式命名为“华能集团公司一流火力发电厂”。 井冈山电厂规划容量1 2 0 m w ，一期工程建设的2 3 0 0 m w 燃煤国产发电机组 于1 9 9 8 年1 1 月7 开工建设，# 1 、# 2 机组分别于2 0 0 0 年1 2 月1 7 日和2 0 0 1 年8 月3 日投产。井电基本上按照t b m 模式进行设备管理、定修，经过一段时 期的设备整治，主设备和大部分主要辅助设备已经处于设备浴盆曲线相对稳定 的状态。然而，电厂维修管理存在些问题，从而表征出大量临时性抢修、盲 井冈山电厂维修策略研究 目维修、以及维修不足或过剩的迹象。 1 1 2 企业环境对千维修策略的要求 ( 1 ) 江西电网全口径火电容量为5 1 7 0 m w ，水电装机1 1 2 8 m w ，江西省电力 负荷中心是以南昌中心的昌九地区。吉安市为江西省中部，工业欠发达，地区 月电力负荷仅为1 亿k w h 左右，超过2 3 上网电量依赖外送入江西电网，然而 地区建有一座5 0 万肼装机容量的水电厂，将向赣南地区输电的通道断面负荷 占据。所以，井电参与省内电力市场的竟价，争夺中心负荷区的电量。由于即 将全面推行竞价上网，各电厂加大成本管理力度，同时保障设备可靠性，以赢 得在电网的信誉，从而获得更多的电量盘子。成立五大发电公司后，各发电公 司在江西掀起建设浪潮，江西电网在最近z 年新建机组和投产机组将达到2 7 2 万隔，这样一来。机组的平均利用小时数均下降较多。竞争将异常激烈。 ( 2 ) 井电的设计燃煤为陕西韩城煤，高限校核煤为陕西黄陵煤，近期基本 确立了以安徽淮南煤为主，河南平顶山煤以及江西) 【) 【煤为补充的替代煤源结 构。可以看出，铁路运输和煤源点的依赖，仍然使得井电的入场煤价格居高不 下。相比较井电的主要竞争对手：】【) ( 发电厂，装机4 3 0 0 m w ，以燃烧本地) 【) ( 煤为主，购入省外煤比井电运距少2 0 0 k m ，且地处南昌地区负荷中心。因此， 井电必须苦练内功，才能与之竞争。 ( 3 ) 当地机械加工能力较为落后，工业物资需求不旺，物流较为落后，备 品配件的周转相比较其他电厂周期更长，计划的准确性和预见性显得尤为重要。 ( 4 ) 从该企业内部来看，华能国际对下属电厂的非计停的考核力度加大； 而企业本身自建厂以来就一直实行t b m ，对于维修策略的研究不够，定修手段 单调，因此维修管理观念的落后更是制约井电维修工作达到更高层次检修的主 要因素。内外环境对于该企业来说，都迫使井冈山电厂的检修工作局面必须要 有所改观。 ( 5 ) 在面临压力的同时，井冈山电厂的维修管理工作也迎来了改善的契机： 虽然机组投产初期，由于种种原因非计划停运较为频繁。但是，经过一段时期 的设备整治，设备性能和可靠性得到很大的提高，设备趋于稳定，非计划停运 逐年下降，2 0 0 5 年截止到1 0 月底，尚未发生非计划停运，主设备和系统运行 基本正常，主设备和大部分主要辅助设各已经处于设备浴盆曲线相对稳定的状 态，电厂的设备管理水平也在稳步提高。在江西电网中，井冈山电厂两台机组 2 井冈山电厂维修策略研究 已成为被调度中心认可的稳定、值得信赖的主力机组。 优化检修是华能国际与美国e p r i 合作的三个专题之一。同时，华能国际控 股了国内的西安热工研究院( t p r i ) ，借助这样的平台，井冈山电厂维修管理工 作在观念、工作方法、管理水平都可能获得突破。 井冈山电厂作为一个按照现代企业制度建立的新型电厂，自组建开始就实 行“新厂新办法”，依托社会化维修。这种运作方式最大的特点就是设备管理机 构精简、效率优先，设各管理组织结构实行扁平化，信息沟通迅捷。检修人员 的配置只保证日常维护，对于维修人员的要求是一专多能、知识更新快、业务 水平强。这就给电厂维修提出了更高的要求：一旦日常的检修活动中不能及时 发现、处理缺陷，将导致设备欠维修引发设备故障；而按保守的计划检修，又 可能导致过维修，造成经济损失。所以，维修策略的研究非常重要。 1 2 本论文研究内容和研究思路 论文通过对企业的维修管理现状的调研，分析现有维修策略存在的问题， 找出现行维修方式不良的症结，提出维修策略优化的必要性。并且利用国内外 研究和实践成果，从各种维修模式中，遴选出适宜的设备维修管理模式或者进 行组合，制定实施方法，为井冈山电厂维修策略优化提供科学依据。 论文以井冈山电厂为研究对象，对该厂的设备维修策略进行研究。在分析 井冈山电厂维修现状和策略优化需求的基础上，围绕维修策略优化所涉及的定 修手段，导入美国电力科学研究院( e p r i ) 的“优化检修”( p m o ，p l a n t m a i n t e n a n c , eo p t i m i z a t m n ) 理想模式，进一步研究s r c m ( s l r e a m l i n e dr e l i a b i l i t y c e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) 与点检制结合的方式，以其作为井冈山电厂“优化检修” 实现方式，从而研究制定出优化( 定修) 策略。具体分为以下步骤： ( 1 ) 分析井冈山电厂目前的维修策略、存在的问题以及优化的必要性； ( 2 ) 研究各种维修模式的特点，特别是点检( t o t a lp r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ) 的优缺点； ( 3 ) 进行r c m ( r e l i a b i l i t y - c e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) 与s r c m 的对比分析； ( 4 ) 导入e p r i 的优化检修( p m 0 ) 理想模式，研究s r c m 与点检制的结合 的现实方式； ( 5 ) 进一步研究井冈山电厂维修策略的途径。通过对井冈山电厂维修策略 优化成功因素进行分析后，提出实施保障措施。 井冈山电厂维修策略研究 2 井冈山电厂设备维修现状分析 2 1 井冈山电厂设备管理体系 2 1 1 电厂现行设备维修体系 ( 1 ) 维修是维护和修理的简称。设各维修的基本内容包括设各的维护保养 和修理两大项嘲。从维修工程学来看，对设备维修方式与工艺的研究是在宏观 上寻求科学的维修方式，追求设各的最高综合效率，在微观上讲就是提高维修 工作质量和效率。维修方式宏观上包括维修体制、维修标准、维修流程等口3 。 设各管理是以提高设备综合效率，追求寿命周期费用经济性，实现企业生 产经营目标为目的，运用现代科技管理理论和管理方法，对设备寿命周期规划、 设计、制造、安装、调试、使用、维护、修理、更新改造到报废的全过程。 发电厂设备管理的目标是使设备受控，即必须保证其设备在计划发电期限内做 到安全、稳定、可靠、不间断的连续发电，长期无故障运行是发电厂的最大效 益 5 。 检修体制是由检修技术和检修模式构成。检修技术的研究对象是单个设备， 主要是解决设备是否需要检修和如何检修的问题；检修模式是指维修微观策略 设计，研究对象是整个系统，它要解决如下问题：如何确定系统的检修周期、确 定检修内容，根据检修内容制定检修计划及根据检修进度对计划加以调整。维 修模式有许多分类方法，从制度上大体上可归纳为分为事后维修、预防性计划 维修、状态检修( 或预知维修) 和改进性维修邙，。火电厂设备维修管理体系由状 态监测、状态分析和维修策略三大模块组成，如下页图2 1 所示。 状态监测是基础，是把握设备状态的关键。状态分析是对监测结果的分析 和运用，即依据可靠性分析资料进行故障诊断和寿命评估，是状态维修的核心。 状态分析的结果是选择维修策略、制定维修计划的依据。研究维修策略是目的， 是针对全部设备和部件，选择不同维修模式，形成融故障检修、定期检修和状 态维修为一体的优化维修体系。 井冈山电厂维修策略研究 图2 1 设备维修管理体系 f i g u r e2 1m a n a g e m e n ts y s t e mo f e q u i p m e n tm a i n t e n a n c e ( 2 ) 井冈山电厂除执行股份公司有关生产管理制度外，已经制定出台了一系 列现行设备管理制度，包括设备检修管理制度、技术监督管理制度、设备巡回 检查制度、设备定期工作制度、设各缺陷管理制度、设备异动管理制度以及设 备评级管理制度、物资备品各件管理规定、无泄漏管理规定等。井冈山电厂维 护人员主要对设备进行正常维护，大小修全部采取招投标方式外委专业检修公 司。大小修项目按照股份公司设备检修管理制度等有关规定进行管理。在 大小修期间，一般尽量将全年的更新改造项目等资本性支出项目予以安排。 一些日常检修工作采取外包的形式，由两个具备资质的专业队伍承担了燃 料设备维修、起重、保温、油漆、架子等辅助工作。另外。厂区保洁、空调维 护等也实行外委。 井冈山电厂维修策略研究 2 1 2 可靠性管理 ( 1 ) 电力系统可靠性管理 1 ) 电力可靠性管理是现代电力工业科学管理的重要内容之一。火力发电设 备大都在高温高压高速等恶劣工作环境下运行，设备与设备之间的联系紧密， 系统的复杂性高。因此，火力发电设备具有高故障率且故障危害性大的特点。 随者火力发电机组向者高参数、丈容量、高自动化方向发展，机组发生故障的 可能性和故障的危害程度将迸一步增加，对电厂设备管理提出更高的要求。美 国8 1 4 大停电事故，在1 1 秒内切除了电力负荷1 7 5 万千瓦，在7 分钟内自动 切除了2 6 3 个发电厂共5 3 1 台发电机组。这生动说明对电业的管理不能等于 般公用商品生产及流通的管理，更不能等同于普通非公用商品的管理”1 。也正 因为如此，各个电厂和电力公司将发( 供) 电设各的可靠性作为一项极其重要 的日常工作来抓。 中国电力企业联合会( 中电联) 可靠性管理中心制定的电力行标发电设 备可靠性评价规程对发电设备状态划分、统计方法以及评价进行界定和规范。 发电设备可靠性评价规程规定的发电设备及主要辅机设备的评价指标( 如 计划停运系数、非计划停运系数等) 共2 7 项。发电设备可靠性评价规程规 定，各单位及电力企业一般都配置了专门的机构和人员进行可靠性分析统计， 中国电力企业联合会电力可靠性管理中心定期发布全国电力设备可靠性统计数 据。这些可靠性统计数据为电力行业和电力设备制造企业提供分析的依据。 设备可靠性严格来说，与设计、制造和招标选型都有一定关系。事实上， 做好可靠性管理就要从设计、制造开始，对于电力企业而言，就要从订合同 开始或从购置时开始，严把可靠性验收关。人们应该有一种新的认识：购置一 台设备不仅是购置它的功能，还有它的可靠性脚。 2 ) 可靠性分析技术 设备的可靠性与设备的维修密切相关，可靠性较低的设备必然导致可用性 降低和维修频繁发生，旧的观念认为维修工作也只能使设备维持或接近由设备 制造所决定的固有可靠性，而新观念买g 认为维修是维持有形资产的功能油。 可靠性分析，可确定设备或系统的薄弱环节、关键部位、各种可能的潜在 性故障、以及应采取的对策、揭示各种故障模式及其内在联系，指导故障诊断 和维修方案的制定，确定系统监测装置的最佳配置等，还可以为后勤保障和管 理人员的工作提供指导。 6 井冈山电厂维修策略研究 火力发电厂设备可靠性与设备的检修密切相关。可靠性分析技术是火力发 电厂状态检修的核心技术之一，可靠性分析采取常用两种故障分析方法 f m e a ( f a u l tm o d ea n de f f e c ta n a l y s i s ) 和f t a ( f a u l tt r e ea n a l y s i s ) ，通 过对设备及部件、系统进行可靠性分析，可以确定设备的可靠性指标、可靠性 薄弱环节、易损件寿命及其故障危害度等等。 最近，与上海发电设备成套设计研究院共同完成了3 0 0 唧火电机组可靠 性增长技术的研究与应用项目。该项目的完成为国产3 0 0 m w 火电机组可靠性 水平增长提供了有效的保证“。 ( 2 ) 井冈山电厂可靠性管理 一般来说，电厂在生技部或设管部会设立专职可靠性管理人员。井冈山电 厂至今未设专职管理人员，目前暂时由安监部专工兼职进行可靠性统计。表2 1 即为井电今年1 至9 月的可靠性指标情况分析。 表2 1 井冈山电厂2 0 0 5 年1 - 9 月可靠性指标 t a b l e 2 1r e l i a b i l i t yi n d e xo f t h ej i n g a n s h a n gp l a n ti n1t o9 ，2 0 0 5 数据来源：华能国际电力股份公司安生部 7 井冈山电厂维修策略研究 从表2 1 看出，井电2 0 0 5 年1 9 月份的非停指标比较令人满意，降出力 等效时间( 系数) 也不错，这主要得益于今年调停次数多，安排机会检修消除 了部分缺陷。如果修后的长周期运行时间长一些，利用小时数增加，e x r 和e a f 等指标将可能劣化。 2 1 3 设备检修组织体系 为满足现代火电厂的设备管理组织要求，应进行决策层、管理层、操作层 分离。井冈山电厂基本上形成了这种设备管理组织层次，如图2 2 所示。 _ _ _ _ - - 1 一。 i 生产副ll 副总工( 策划； l 厂长广1 部主任兼) ； 舀茹；li 谢ii 燃运部( 主任) ii ! 圭暨! ji 一” 检修部 ( 主任) 掣甲甲甲整璺粤鐾 囱网向同图离圉图离圉圉圉圈陲 图2 2 华靛井冈山电厂设备管理现行组织体系图 f i g u r e2 2c u r r e n to r g a n i z a t i o ns y s t e mo f e q u i p m e n tm a n a g e m e n to f j i n g a n s h a n gp l a n t 决策层：由分管生产的副厂长和副总工组成。 管理层：管理层是井冈山电厂开展设备管理的专门工作小组，由策划部主 任、专业工程师组成。策划部负责综合计划、生产计划、统计、合同协议、经 济活动分析、技术监督、环保节能等工作。 操作层：由运行部及检修部主任、专职和全体生产人员组成。 检修部负责主辅设备日常维修、消缺、临时性检修、事故抢修、小修和热 工、继保、通讯设备大小修；负责对主辅设备大小修实施全过程( 安全质量进 度) 管理。检修部还聘用了1 3 名短期合同技工，分别归机、炉、电等各班组管 理。 运行部负责机、炉、电主辅设备及除灰、化学等设备运行管理工作。除此 井冈山电厂维修策略研究 以外，电厂还聘用一些临时辅助用工从事于除灰、启动锅炉、江边泵房运行值 班。 2 1 4 状态监测与故障诊断 单元机组容量不断扩大，系统更加复杂，而且安全性、可靠性的要求又日 渐提高，运行的自动控制得到了普及，在这种情况下，仅凭有关入员的经验和 感觉对设备进行监控已经完全不能适应运行与维修的要求，对设备的状态监铡 与故障诊断也正在发展，这不仅是安全生产的需要，也是推行p m o 的必要条 件。e p r i 最近做的调查表明：有效进行设备监测和故障诊断，一般可减少设备 事故率7 5 ，降低设备维修费用2 5 5 0 。状态监测和故障诊断的简易流程见 图2 3 。 图2 3 设备监测与故障诊断简易流程 f 逗芦r e2 3s i i l 】p l i 五e df l o wo f e q u i p m e n ! m o n i t o ra n d f a u l td i a g n o s i s 状态监测按监测手段分为在线监测和离线监测，无论在理论上，还是监测 诊断系统、仪器、设备研制生产上，都已经达到了很高水平。在现代信息技术 和计算机技术高度发展的情况下，在线监测越来越多，但离线状态监测仍然是 9 井冈山电厂维修策略研究 有用的、不应该放弃的方法，一些火电厂和核电站中推行的“点检”制，就大 量采用了离线监测方式。 故障诊断按技术的难易程度，分为简易诊断和精密诊断，精密诊断又可分 为自动诊断即系统诊断技术和故障诊断专家系统；按诊断实施模式，可分类为 离线诊断、在线诊断：故障诊断包括振动噪声诊断、油液诊断、声发射诊断、 温度诊断等日渐成熟的基本方法，核辐射检测技术、无损探伤技术、性能诊断 也是有效的故障诊断技术“，。 井冈山电厂设备状态参数全部源于d c s ( d i s t r i b u t ec o n t r o ls y s t e m ，分散控 制系统) 中的数据。离线监测工作基本上未开展，依靠技术人员的经验进行巡 检、分析。如遇到振动等较复杂的问题，依赖于江西省电力试验院到现场安装 仪表进行诊断。 2 2 井电设备维修策略现状分析 研究维修策略的目的和核心是优化检修决策，根据设备状态和重要程度定 修。设备定修是指按照设备的状态，确定检修方式，继而确定设各检修周期和 检修项目，在确保设各的检修间隔内的设各能稳定、可靠运行的基础上，做到 使连续设备停修时间最短。不管是哪种维修模式，最后的任务都要落实到对设 备维修进行优化。比如，r c m 过程最后一个阶段是维修优化阶段，它包含在提 出预防任务的任务中“”。国内目前对于状态检修概念的认识也不在检修本身， 而在检修决策，因此，对于检修的需求是决策，围绕检修管理和技术的研究， 都是辅助最终检修决策。 由此可见，研究检修策略就必须要研究不同检修方式及其特点。 2 2 1 发电厂检修模式及其特点 传统检修观念的演变经历了2 个阶段：事后检修，故障检修( 1 8 世纪第一次 产业革命) 和预防性维修( 1 9 世纪第二次产业革命) 。 ( 1 ) 故障维修b m 事后维修( b r e a k - - d o w nm a i n t e n a n c e ，b m ) ，又称故障维修，是对设备发 生故障或其他失效时进行的非计划性维修。b m 可以充分利用零件的物理寿命， 避免过剩维修。在现代设备管理要求下，事后维修仅用于对生产影响极小的非 o 井冈山电厂维修策略研究 重点设各、有冗余配置的设备或采取其他检修方式不经济的设各， ( 2 ) 预防性维修p m 由于b m 维修不尽要付出巨大的维修费用，而且严重地威胁设备可靠性和 人身安全，于是出现了预防性维修( p r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ，p m ) 。p m 的依据 是机件的磨损规律，关键是准确掌握机件的维修时机。如果在偶然故障结束时， 即故障随时间迅速上升进入耗损故障时期之前进行更换或维修，这样既能保证 机件正常工作，又不至于浪费。 p m 经过多年的发展，根据技术条件、目标的不同而主要有以下检修方式： 1 ) 预防性定期维修 i b m t b m ( t i m eb a s e dm a i n t e n a n c e ) 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，实现确定检修等级、检修间隔、检修项目、备件及 材料的检修方式。t b m 是目前电厂最基本的检修方式。以t b m 为检修方式的 检修制度主要弊病在于；由于各种设备浴盆曲线的差异，采取统一时间间隔进 行检修必然导致过维修和欠维修， i b m 仅适合于已知设备磨损、老化等规律的 设备及难以随时停杌进行检修的设备，如汽轮机、发电机等重要设备的检修。 对于检修费用而言，t b m 方式一般以经验参考，较难控制“”。 然而，由于国内外实行t b m 时间长，积累了丰富的经验，并且从电力公 司管理能够适应当前体制的需要，因此，虽然并不是当前研究的主流方向，但 在实际生产中，仍旧被大多数电厂和电力公司作为最基本的维修方式运作，而 且，对t b m 的优化和改进的研究也仍然在继续“”“。 2 ) 点检定修制 点检定修制实际上是全员设备维修管理( t p m ，t o t a lp r e v e n t i o n m a i n t e n a n c e ) ，t p m 最初由美国引进的预防维修制，结合英国综合工程学和我 国的“鞍钢宪法”发展而成“1 。它由点检和定修两个有机的部分结合而成，点 检定修制是以点检人员为责任主体的全员设备检修管理制度，它可视为状态检 修的初级阶段w 。 点检制的主要优点在于它强化了设备的日常管理和维修。点检制认为，良 好的设各不是修出来的，而是维护、保养出来的，做好日常的检查和维护不仅 可以避免故障的发生，还可以降低维修费用。另外，推行点检工作有利于随时 掌握设备的运行状况，结合故障诊断和趋势分析，可对设备劣化定量分析，测 定劣化速度，为向状态检修过渡创造条件。 点检工作加强了设各的日常检查、维护，但由于电力生产的连续性要求， 井冈山电厂维修策略研究 很多情况下点检发现的隐患不能马上停机排除，必须纳入统一的计划中解决， 因此，单纯采用点检制是不够的，必须结合其他维修方式。点检工作可以为检 修计划的制定提供依据，但不能替代计划维修。 ( 3 ) 预知性检修( p r e d i c f i v ed i a g n o s t i cm a i n t e n a n c e - p d m ) 及状态检修 由于传统的维修体制存在明显缺陷，一些发达国家已经开始进行基于设备 状态评价的状态检修，我国也在积极进行推行状态检修的试点和推广。状态检 修或预知维修是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制，是以设备的状 态为基础、以预测设备状态趋势为依据的检修方式。 状态检修在电力系统的主要应用对象之一是电厂。在电力系统将状态检修 作为p d m 的主要形式。美国工业界定义状态检修是试图代替固定检修时间周 期，根据设备状态确定的一种检修方式，电力行业普遍认可的、包含预知维修 成分在内的发电设备状态检修应是一种综合或复合的检修方式，是根据不同设 备的状况，分别采取预知维修、计划维修、事后维修、主动维修方式为一体的 优化维修方式“。由于国内对于状态检修的理解容易使人产生歧义，最近有学 者提出，状态检修应改名为优化检修。“” 状态检修是当前耗费最低、技术最为先进的维修制度之一，它为设备安全、 稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。优点在于： 通过降低检修次数，延长大修间隔时问，提高设备可靠性和运行有效度，提高 设备利用率和生产率，节约设备检修费用，降低设备全寿命周期成本；及时发 现设备故障或预防设备故障发生。但是由于状态检修需要监测的内容多，投资 大，并存在一定的风险，而且能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积 累。 国内状态检修试点电厂主要有4 种不同的发展模式：以引进国外r c m 软 件和技术为主，如r c m 、s r c m 等；以引进国外大型管理软件为主，如m p 2 、 s a p 等，这些软件通常都带有状态检修模块；以状态监测和故障分析为起点的 状态检修；点检定修“”。 在传统火电厂检修模式中，定期检修( t b m ，t i m e - b a s e dm a i n t e n a n c e ) 和 以可靠性为中心的检修( r c m ) 多年来直被国内外电力行业广泛应用。但是， 人们逐渐认识到t b m 检修方式已不能完全适应激烈的市场竞争对于电力企业 提出的更新要求，电厂呼唤崭新的检修方式的诞生。目前，国内关于新型检修 方式的研究成果大量涌现，特别是在状态检修技术的开发和应用上，围绕这锅 炉、汽轮机、发电机等电厂主机，在设备寿命管理和预测、设备状态监测及故 井冈山电厂维修策略研究 障诊断技术等方面取得了一系列可实际应用的成果。但由于在最优检修策略方 面的研究尚处于刚月起步的阶段，使t b m 方式本质上并未受到挑战。而且， 大量的监测与诊断技术只能在周期和计划性检修的框架下得到应用，从而使新 技术的作用并未得到充分发挥嘲。 维修管理模式创新研究随着企业管理的创新、企业科技的进步和企业流程 的再造而发展，如：以业务为中心的维修( b u s i n e s sc e n t e r e dm a i n t e n a n c e b c m ) ；以维修费用和生产损失的叠加决定、体现了成本管理思想的适应性维 修c a m ) ；基于风险的检查( r i s kb a s e di n s p e c t i o n ，r b i ) ：费用有效性维修 ( c o s t - e f f e c f i v em a i n t e n a n c e ) ：以价值为基础的维修管理( v a l u e db a s e d m a i n t e n a n c e ) 以及“维修策略管理和决镱”等方面的研究。最近，关于r b m ( 砌呔- b a s e dm a i n t e n a n c e ) “”的研究也取得很多实际运用的成果。国内有些研 究人员提出来，在现代设备技术诊断学和状态监测的基础上，建立p m s ( 设备 预知维修体制) ；进行e a m 的推广、应用；最为引人注目还有国内著名学者李 葆文教授提出的全面规范化生产维护( t 0 t a ln o r m a l i z e dm a i n t e n a n c e ，t n p m ) 等等。 国内关于包括材料劣化失效在内的电站锅炉及其他主机的寿命管理研究取 德长足的进步，这些方面的研究为状态监测、放障诊断进而推行先进的维修模 式做了大量的技术基础工作。 2 2 2 华能正在试行的e p ri 优化检修方式 e p 附近年研究推出了p m o ( p l a n tm a i n t e n a n c eo p t i m i z a t i o n ，p m o ) 。优 化检修( p m o ) 是将预知检修( p d m ) 、预防性计划检修( p m ) 、主动( 改进性) 检修( p a m ) 、事后维修( b m ) 四种检修方式有机整合后利用r c m 技术进行 的检修，如图2 4 所示。 p m o 从字面上理解应该是检修优化，因此国内有学者认为：优化检修实际 上属于检修策略的范畴，是指有选择性的对设备进行检修，使系统在保证正常 运行的前提下检修费用最少。优化检修实际上是从技术和经济2 个方面考虑检 修问题砌。一般来说，优化检修可以理解为检修计划的优化。在发电厂层来讲， 发电机组的检修计划的目标是给每台机组最充分的检修间隔，从而获得满意的 设备可用度水平“”。从点检定修制看，优化检修是在t p m 基础上吸收英美等发 达国家的成功经验提出来的，其目的是使设备在运行周期内的可靠性和经济性 井冈山电厂维修策略研究 得到最佳配合的一种检修模式。它是融预防性维修、状态检修、改进性维修和 故障检修为一体的优化检修模式“”。因此，点检定修制将优化检修认同为一种 包含定修策略的综合的检修模式。 图2 4 优化检修与其他维修方式之间的关系 f i g u r e 2 4r e l a t i o n s h i pb e t w e e n t h eo p t i m i z e dm _ a m t c n a n c ca n dt h eo t h e rm a i n t e n a n c em o d e e p r i 在p m o 评估导则中谈到：在过去，降低预算的通常做法是减少运行 和检修( o & m ) 人员，但这样做的最终结果往往是可靠性降低、因设备故障而 使成本增加以及为另外替代可能产生很高的成本。因此就有了对检修策略进行 重新评估的必要，使得能够找到在成本和可靠性之间得到平衡的最优检修策略。 优化检修策略是组织从某种“被动式”或某种“预防性”方法转变到“有计划” 的方法。电厂优化检修是组织向日常经验学习的改进程序的努力所要走的必由 之路，涉及人员、企业文化和管理、工作程序以及技术。因此，e p k i 设计了电 厂优化检修“路线图”，采取了新型r c m 分析建立检修基础，能够对电厂已有 的计划内检修活动进行优化“。 因此，美国提出来的发电设备优化检修基本思路是通过以“管”为主的策 略，针对发电设备的特点制订出一套策略，最终形成一套优化检修的模式，使 设备的可靠性和经济性得到最佳的配合。优化检修模式，不是针对某一台设备， 而是指整个发电生产大的大系统而言，实际上是针对电厂的所有设备而言。 优化检修目标的实现要运用设备分类定修策略分析，策划模式组合。实行 优化检修模式的发电厂，要对其庞大的连续生产系统的所有设备进行分类，不 同类别的设备，采用不同的检修方式。 维修优化需要确定关键项目及这些项目可能造成的损失，可靠性评估的目 1 4 井冈山电厂维修策略研究 的之一就是找出影响机组可用性的主要矛盾，量化其对机组等效停运的影响， 以便对每一维修改造方案进行成本一效益分析，确定出最有效的项目或项目组 合用于实施“”。 为了做好检修优化工作，2 0 0 4 年3 月，华能国际正式成为美国电科院( e p ) 会员单位，期限为三年。“优化检修”是公司与e p r i 合作的三个专题之一，涉 及试点电厂有大连、石洞口二厂等五个华能电厂。目前已编译主动性检修导 则、检修工作规划和日程安排的最佳实践、计算机化检修管理系统最佳实 践导则、效果审核导则等文件。e p r i 专家来华讲课，召开了优化检修技术 座谈会，与会人员对出版的资料( 重点是评估导则) 进行学习讨论。大连和石 洞1 2 1 二厂是5 个试点电厂中条件比较好的电厂，其重心仍放在r c m ，其余试点 电厂则根据各自情况适度开展工作。密切关注这些的进展情况，对于本企业的 维修管理工作有非常重要的意义。 2 2 3 井冈山电厂现行检修策略 井冈山电厂设备基本上采取 i b m 方式，按照华能国际检修管理办法 有关规定进行计划、费用管理、安全质量管理和设备评价等方面设备管理。计 划检修项目分为计划检修标准项目和特殊项目，特殊项目是指在标准项目以外， 为消除设备先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计进行改进 而不构成新的固定资产的、单项费用在2 0 万元以上的项目以及在下一级检修中 属于上一级检修的标准项目。计划检修划分为a 、b 、c 、d 四级检修，检修周 期为：a 级检修，每4 年进行一次；b 级检修，安排在a 级检修后第二年进行； 机组按照四级检修组合，即a d c d b d c d - a d 。检修时间：a 级5 5 天；b 级 4 0 天；c 级2 4 天；d 级7 天。 井冈山电厂日常检修，按检修性质分为临时检修、事故抢修、机会检修和 日常消缺性维护。机会检修是指当电网负荷不高( 比如遇到台风、节假日等情 况) ，电网调度安排调停时，安排的计划外检修。机会检修可以根据停机时间长 短，在开工前，先进行检修项目疏理，然后按照轻重缓急、故障后果，进行检 修进度安排。今年以来，在实际操作中，遇到此类检修机会较多，有条件时还 安排了