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浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 摘要 随着火电技术的发展，发电设备日益趋于高参数、大容量和复杂化，其经济 安全运行、维护、检修费用投入大幅度上升。在这种情况下，先进、科学的检修 管理体制为设备安全、稳定、长周期运行提供了可靠的技术和管理保障。本文首 先概述了当前我国检修技术发展和检修理论，其次在分析嘉兴电厂设备检修现状 的基础上，结合最新的研究成果，指出了嘉兴电厂在设备检修管理中存在的问题， 针对这些问题，本文提出了设备检修周期优化、设备检修策略优化和设备风险评 估优化的方法，以期为嘉兴电厂在设备检修方面提供可兹参考的有效建议和措 施，为嘉兴电厂的发展贡献自己的力量。 本文以嘉兴电厂发电设备作为研究对象，通过对目前主要应用的发电设备检 修理论的研究和分析，针对嘉兴电厂在设备检修方面存在的问题提出了针对性 的、可行性的解决措施。主要结论如下： l 、嘉兴电厂设备检修优化管理研究，以火力发电设备为对象，以全员设备 检修理论为支撑，总结了国内外设备检修管理的经验，结合本行业特点将理论应 用于发电设备检修管理中，是发电设备管理领域的创新和实践。 2 、根据设备的重要性对发电设备检修进行分类管理，基于状态检测技术进 行优化检修，有针对性地实行不同的检修管理，能够在保证设备安全和高可靠性 的前提下，降低设备检修成本，实现设备寿命周期总成本最小化和效益最大化。 关键词：检修管理，状态检修，可靠性，状态监测 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fp o w e rt e c h n o l o g y ，p o w e rg e n e r a t i o n e q u i p m e n ti s i n c r e a s i n g l yb e c o m i n gh i g hp a r a m e t e r ，l a r g ev o l u m ea n dc o m p l e x ，t h ee c o n o m i c a n ds a f eo p e r a t i o n ，m a i n t e n a n c e ， r e p a i rc o s tt or i s es u b s t a n t i a l l y i nt h i sc a s e ， a d v a n c e d ，s c i e n t i f i cm a i n t e n a n c em a n a g e m e n ts y s t e mf o re q u i p m e n ts a f e t y ， s t a b i l i t y ，l o n gp e r i o dr u np r o v i d e sar e l i a b l et e c h n i c a la n dm a n a g e m e n ts u p p o r t t h i s p a p e rf i r s t l ys u m m a r i z e st h ec u r r e n tm a i n t e n a n c et e c h n o l o g yd e v e l o p m e n ta n d m a i n t e n a n c et h e o r y n e x ti nt h ea n a l y s i sf o rk e r r ye l e c t r i c a le q u i p m e n tm a i n t e n a n c e b a s e do nt h ec u r r e n ts i t u a t i o n ，c o m b i n e d 、析t l lt h el a t e s tr e s e a r c hr e s u l t s ，p o i n t e do u t t h a tf o rt h ek e r r ye l e c t r i cc o m p a n yi n t h ee q u i p m e n tm a n a g e m e n tp r o b l e m s ， a i m i n g a tt h e s ep r o b l e m s ，t h i sp a p e rp u t sf o r w a r de q u i p m e n to v e r h a u lc y c l eo p t i m i z a t i o n ， e q u i p m e n tm a i n t e n a n c es t r a t e g yo p t i m i z a t i o na n de q u i p m e n tr i s ka s s e s s m e n tm e t h o d o fo p t i m i z a t i o n i no r d e rf o rt h ek e r r ye l e c t r i c a lc o m p a n yi ne q u i p m e n tm a i n t e n a n c e t op r o v i d ev a r i a b l er e f e r e n c ee f f e c t i v es u g g e s t i o n sa n dm e a s u r e sf o rt h ee l e c t r i c c o m p a n y ， f o rh e rc o n t r i b u t i o nt ot h ed e v e l o p m e n to fi t so w ns t r e n g t h t h i sp a p e rt a k e sj i a x i n gp o w e rg e n e r a t i o nl i m i t e dc o m p a n ya st h er e s e a r c ho b j e c t ， t h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no ft h em a j o rp o w e rg e n e r a t i o ne q u i p m e n tm a i n t e n a n c et h e o r y r e s e a r c ha n da n a l y s i s ， a i m i n ga tt h ee l e c t r i cc o m p a n yf o rk e r r yi ne q u i p m e n t m a i n t e n a n c ep r o b l e m sp u tf o r w a r d p e r t i n e n c e ，f e a s i b i l i t y s o l u t i o n t h em a i n c o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： 1 ，p o w e rg e n e r a t i o ne q u i p m e n tm a i n t e n a n c es t r a t e g yo p t i m i z a t i o nm a n a g e m e n t r e s e a r c h ，o b j e c tt op o w e rg e n e r a t i o ne q u i p m e n t ，、析t 1 1f u l lp r o d u c t i o ne q u i p m e n t m a n a g e m e n tr e p a i rt h e o r ys u p p o r tf o rt h ea d v a n c e dm a n a g e m e n tm e t h o d s ，s u m m e d u pt h ed o m e s t i ca n df o r e i g ne q u i p m e n tm a n a g e m e n to ft h ea d v a n c e de x p e r i e n c e ， c o m b i n e dw i mt h ei n d u s t r yt ot h eo v e r a l lp r o d u c t i o ne q u i p m e n tm a n a g e m e n tt h e o r y a n de q u i p m e n tr e p a i rt h e o r yh a sc o n d u c t e d i n d e p t h r e s e a r c h ，i s e q u i p m e n t m a n a g e m e n tt h e o r yi n n o v a t i o na n dp r a c t i c e 2 ，a c c o r d i n gt ot h ei m p o r t a n td e g r e eo fe q u i p m e n tf o rp o w e rg e n e r a t i o ne q u i p m e n t m a i n t e n a n c em a n a g e m e n t ， s p e c i f i c a t i o n sf o re q u i p m e n tm a i n t e n a n c eb a s e do ns t a t e d e t e c t i o nt e c h n o l o g y ， c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c ea n ds t a t em a i n t e n a n c e t oe n s u r e t h ee q u i p m e n ts a f e t ya n dr e l i a b i l i t yu n d e rt h ep r e m i s e ，r e d u c ee q u i p m e n tr e p a i rc o s t ， r e a l i z et h ee q u i p m e n tl i f ec y c l ec o s tm i n i m i z a t i o na n dp r o f i tm a x i m i z a t i o n k e yw o r d s ：m a i n t e n a n c em a n a g e m e n t ，c o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c e ， r e l i a b i l i t y ， c o n d i t i o nm o n i t o r i n g i i 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 目录 摘要i a b s t r a c t ii 1 导论1 1 1 研究背景1 1 2 研究意义2 1 3 研究思路3 2 设备检修理论综述5 2 1 设备检修的分类5 2 1 1 定期检修( t b m ) 5 2 1 2 故障检修( r t f ) 5 2 1 3 状态检修( c b m ) 5 2 1 4 优化检修( 0 p m ) 6 2 2t p m 理论6 2 3r c m 理论8 2 4 国内外电力设备状态检修的现状及发展趋势1 0 2 4 1 国内电力设备状态检修的现状及发展趋势1 0 2 4 2 国外电力设备状态检修的现状及发展趋势1 l 3 嘉兴电厂设备检修现状分析13 3 1 嘉兴电厂简介1 3 3 2 嘉兴电厂设备检修的研究工作1 5 3 3 嘉兴电厂设备检修管理存在的问题1 7 3 4 嘉兴电厂设备检修优化管理的必要性1 8 3 4 1 是实现全面质量管理思想，有效控制检修成本的需要1 8 3 4 2 是实行检修全过程管理的需要1 9 3 4 3 是建立科学、完善的标准化设备管理体系的需要2 0 4 嘉兴电厂设备检修优化管理的实施措施2 1 4 1 构建发电设备检修分类管理模块2 1 4 1 1 发电设备实施优化检修的原则和分类方法2 1 4 1 2 发电设备检修优化管理方案2 2 4 2 多专业结合开展设备状态评估2 5 4 3 优化发电设备计划检修管理2 6 4 3 1 计划检修工程的规范化管理2 6 i i i 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 4 3 2 计划检修延期的规范化管理2 8 4 4 开展发电设备状态检测和状态检修的规范化管理2 8 4 4 1 发电设备定期检修计划的规范化管理2 8 4 4 2 发电机组的运行维护和b 类设备开展状态检修的规范化管理2 8 4 5 机组检修优化管理后的效果评价2 9 4 5 1 嘉兴电厂5 号机组运行状况评估2 9 4 5 2 嘉兴电厂5 号机组c 级检修概况2 9 4 5 3 检修总体评价3 2 4 6 设备检修优化管理的保障措施3 2 4 6 1 建立优化检修体制和机制3 2 4 6 2 信息化技术是实现优化检修的必要手段3 3 4 6 3 加强基础管理及发展创新3 3 4 6 4 实施好设备状态检修点检定修制3 3 5 结论3 5 参考文献3 7 致谢4 1 i v 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设各检修优化管理研究 1 导论 1 1 研究背景 现代科学技术和管理不仅是提高经济效益的决定性因素，也是确保企业安全 的前提条件。发电厂的设备检修管理走向科学化，不仅是现代企业组织生产和管 理的重要手段，更是我国电力企业走向管理现代化的一项重要技术经济政策。发 电设备检修的优化管理是保证发电设备安全、经济运行的重要措施，也是设备全 过程管理中的重要环节。目前，摆在电力企业面前的急迫任务是如何更科学地管 理好设备，提高设备安全可靠性和利用率，降低检修费用。电厂是继续沿用传统 的检修制度，还是在实践中探索出一条更科学的检修制度，需要做出正确的判断 和合理的决策。 随着我国电力工业的迅速发展，火力发电厂单机容量的扩大，机组自动化水 平的提高，发电设备日益趋向于大型化和复杂化，而现行发电设备的定期检修制 度在机组的检修计划编制、检修间隔安排等方面存在的问题日益突出：设备检修 维护任务越来越重，费用也越来越高。同时，随着电力体制的改革，竞价上网方 案的进一步推行，降低发电成本成为影响发电企业效益的关键因素。目前，我国 仍然采用固定周期的大小修制度，这种制度存在两个问题：第一，很多设备都存 在过修或失修的维修不当问题；第二，由于采用集中修理，设备初期高故障率累 加，使得整个设备大修后故障率不降反升。这不仅造成巨大的资源浪费，同时给 安全生产带来了隐患。状态检修正是针对这种状况，采用先进的状态监测手段和 设备分析评估技术，及时掌握设备的真实状态和寿命，对设备的状态进行准确评 估后，将设备的运行状态作为检修决策的依据，合理地安排检修项目与检修间隔。 状态检修正是在保障发电设备具有最大可靠性的基础上，着力提高设备经济性的 优化检修策略，推动我国状态检修制度的发展，可以提高我国电力企业的管理理 念和管理技术，最终形成符合实际检修要求的管理体制，从而提高火电厂检修! 运行的基础管理水平。本文从状态检修的意义及其理论的产生与发展入手，并通 过简介嘉兴电厂实施状态检修的实际情况，从构建发电设备检修分类管理模块、 多专业结合开展设备状态评估、发电设备检修周期优化、风险评估技术等几个方 面阐述了火电厂在向以诊断性检修为基础，故障检修与预防性相结合，以实现最 低成本消耗为目标的状态检修模式迈进的历程中所采取的措施。设想和面临的困 难，解决的思路，以期给广大同行提供参考。 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设各检修优化管理研究 1 2 研究意义 据有关资料报道，在日本，8 0 年代以前执行的是预防维修制，从8 0 年代开 始进入以状态监测为基础的预知维修制。美国的电力设备维修制度也经历了三个 阶段：即被动的周期预防性维修阶段、预测维修阶段，以及现行的主动状态检修 阶段。即便是前苏联，也在改变传统的检修制度。我国自改革开放以来，逐步形 成了多家筹资办电的格局，要吸收外资，就必须逐步与国际惯例接轨，学习国外 的先进经验，且必须依据电站的检修管理制度建立状态检修制度。 不同的理解和采用不同的技术，对状态检修的概念叙述是不同的。普遍的设 备状态检修的定义为：是指根据诊断技术提供的设备状态信息和先进的状态监 测，预知设备的故障，判断设备的异常，根据设备的健康状态来安排检修计划， 在故障发生前进行检修的方式，实施设备检修。由此可看出，状态检修是一个长 期解决方案，是电厂实现设备维修管理现代化所追求的一个长远目标。 状态检修与计划检修的根本差别在于维修工作的合理性和科学性，传统的计 划检修主要是根据过往经验和规程来安排维修计划，如何科学合理的安排检修工 作是状态检修的关键，状态检修则主要是根据科学的设备评估方法以及真实的设 备状况监测结果来安排计划，力图改变传统计划检修模式带来的设备“过修”和 设备“欠修”的弊端。 在国外，电厂设备检修优化与管理的技术发展经历了一个长期的渐进的过 程，许多发展成熟的技术，比如状态监测技术、多项技术监督、点检制度，设备 状态评估技术等，或多或少的已经在我国电厂应用。近年来，国内也引入了一些 新的状态检修方法和模式，并取得了较大反响。如上所述，尽管国外开展状态检 修的模式有很多，但其中主要有三种方式，即以设备可靠性分析为中心的维修 ( r c mr 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 ) 、风险维修( r i s kb a s e dm a i n t e n a n c e ，简 称r b m ) 、全员设备维修管理( t o t a lp r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ，简称t p m ) 等技术， 这些模式的理论基础不同，使用范围和特点也不同。电厂在采用时一般要根据自 己的机组特点和设备维修重点，选择一种模式或将不同模式组合，产生出适合电 厂自身的状态检修模式。 本文力图通过嘉兴电厂状态检修实施的案例，尽可能将状态检修理论和企业 管理实际紧密结合在一起，更新维修人员思维方式和行为方式，以期改变企业、 企业现有的有形资产和使用这些资产的人员三者之间的关系，在火电厂实施状态 检修方面取得成果，探索适合我国国情的火电厂状态检修的道路。 2 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 1 3 研究思路 本论文首先综述设备检修管理的几种理论、方式，并在研究国内外设备检修 技术现状的基础上，分析嘉兴电厂的设备检修管理现状，提出嘉兴电厂设备检修 管理中存在的问题，并给出适当的解决方案。 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设备检修优化管理研究 4 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设各检修优化管理研究 2 设备检修理论综述 2 1 设备检修的分类 2 1 1 定期检修( t 阴) 定期检修是按事先确定的时间周期而进行的预防性检修方式。随着机械化 程度提高，事后维修使生产效率受到影响，因为停机时间加长了，而逐步形以定 期检修为中心的成的预防性维修和计划维修思想是由于人们认识到有必要和有 可能预防设备故障。这种检修方式是根据设备磨损、掌握的经验、性能下降等的 统计规律，事先确定检修工作内容、检修间隔，在部件或设备失效以致完全不能 使用，结合检修计划进行的检修以达到预防事故发生的目的。 2 1 2 故障检修( r t f ) 部件或设备失效或发生故障后进行的非计划检修称为故障检修。工业革命到 第二次世界大战之前的设备是易于修复且可靠性高，因为设备的结构简单，设计 余量大，机械化程度不不高。只有在设备发生故障且无法继续运转时才进行维修， 即实施事后维修或事故维修( b d m ) 模式。显而易见，这种情况下，电力系统被 突然停电所导致的经济损失，肯定远远大于预安排停电产生的经济损失。因此， 这种应急维修需付出很大的代价和维修费用，往往还会造成相当大的经济损失。 2 1 3 状态检修( c 阴) 用专用仪器和人工按照规定的监测点对设备进行间断或连续的监视然后根 据监测信息进行故障诊断和技术状态预测，我们称之为状态检修( c b m ，c o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c e ) 。 它会监测每台设备运行时技术状态的变化情况、发展，并根据状态监测结果， 实时掌握设备运行状态和恶化的程度，从机械设备当前的实际工作状况出发，使 用高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障发展趋势及严 重程度作出判断，从而确定各机件的最佳维修时机。 电力设备状态检修技术应用的基础是必须对设备进行全面监测。但目前有关 缺乏综合性和系统性、功能单一、监测点少，特别是缺乏监测的网络化和层次化， 这都是电力设备运行状态在线监测系统不足的表现。与此同时，剩余寿命评价， 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 材料在不同应力条件和温度下损耗特性以及设备寿命计算中复杂边界条件的提 出等问题也需解决，这是属于设备寿命预测与管理方面的。 2 1 4 优化检修( 卯一) 优化检修与纯粹的状态检修是有区别的。状态检修可以从狭义与广义两个 角度来理解。狭义的状态检修可以称为“状态检修方式 ，它与定期检修、事故 检修( 等检修模式处于平等的地位，是一种非常具体的检修方式。在进行检修前 要利用状态监视系统详尽的掌握设备的真实状况，判断设备的异常，预知设备的 故障，防患于未然。因此，在这种情况下，状态检修的基础是对设备进行状态监 测。但问题在于，状态检测也存在一定的局限性，它不可能检测到所有的设备故 障；另外，还有很多设备一般情况下出故障的可能性很小，设备是不适合采用状 态检修方式，只要在其寿命周期到来前把它修复或是更换即可，对其进行故障检 测的工作大部分是多余的。 广义的状态检修是在进行状态监测基础上，加强监测数据的分析与管理工 作，及时准确地发现故障出现的兆头及规律并适时对其检修，要根据不同设备的 可控性、重要性和可维修性，合理科学地选择适用于该设备检修方式，形成定期 检修、故障检修、状态检修为一体的、优化的综合检修策略。可以说，真正意义 上的状态检修其成本消耗最低，设备运行具有最大可靠性。 2 2t p i i 理论 全员设备维修管理( t o t a lp r e v e n t i o nm a i n t e n a n c e ，简称t p m ) ，又称点 检定修管理，它是由多种现代化管理方法在企业生产当中的综合应用，具有丰富 的理论基础。最开始是由日本从美国引进预防维修制，结合了我国的“鞍纲宪法” 和英国的综合工程学发展而成的，于上世纪六十年代末在日本推广。实践证明， 这种管理模式有效地防止了设备的“欠维修”和“过维修 ，大大降低了设备的 维修费用，减少了设备事故发生率，提高了企业的经济效益，提高了设备的综合 效率，因此在世界各地被广泛应用，特别适用于连续不问断的生产系统。它的鲜 明特色是：第一，以最高的设备综合效率为目标；第二，作业区的生产维修要自 主；第三，建立设备生产工作为目标的预防检修；第四，企业全体人员都要 参加设备维修；第五，设备的检修、使用、计划等所有部门也要参加。 我国的点检定修制是根据国外的经验和对国内电力企业的实践综合而形成 的，火力发电企业点检定修管理导则就是最具代表的产物。在火力发电企 业点检定修管理导则中全面贯穿了以下管理理念：第一，设备生全过程综 合管理的系统工程理念。这一理念要求企业树立起设备一生管理的全局理念，将 6 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 设备的前期管理与后期管理更好地结合起来，消除制造与使用脱节的倾向。 第二，全员设备维修管理理念。随着科学技术的快速发展，生产过程中设备 的技术性能和自动化程度越来越高，员工在企业生产中的岗位定位也发生了根本 转变，由原先直接操控机器设备，逐步转向由人来操纵自动化控制设备、再由自 动化控制设备操纵机器设备直接完成。因此，员工的工作岗位已渐渐从操作人员 方面转向设备管理维修方面。因而，岗位运行操作人员也是设备的维护和管理人 员。发电企业的运行操作人员要积极自觉地融入全员设备维修管理体系，成为其 中的一员。管理也是一种生产力。运行、管理、检修“三方”都要树立起对设备 管理的责任和要求，全身心地投入设备管理当中。 第三，企业管理组织现代化的理念。努力实现企业设备管理的劳动组织、组 织机构、管理体制以及管理机制现代化。要以管理高效为原则，实现管理重心下 移、管理职能下放、管理层次减少，实现组织机构“扁平化”。在组织机构扁平 化理念的指导下，要尽量减少决策层和操作层之间的中间管理层，削减传统等级 式管理中冗员多、机构运转效率低下、架构设置重叠的状况，最终形成高效精干 的决策、管理、执行的三层结构体制。 第四，设备维修管理方式向实现检修市场化、社会大系统设备维修转变的理 念。这一理念的核心在于，它是基于设备一生全过程综合管理原则，不在局限于 企业内部专业维修的圈子，而是使用单位、研发部门和设备制造企业联合起来， 从设备的设计开始、到制造环节、再到安装调试使用，以及报废这一整个过程有 机结合起来，进行综合维修管理。在这一理念的指导下，新建发电企业不再成立 专门的检修队伍，同时，老发电企业应该利用单位中现有的检修力量，将他们整 合组建成地区性检修公司，面向市场，逐步与安装、制造和社会中的电力检修力 量相结合，向实现电力检修社会化、市场化、专业化迈进。 第五，设备优化检修的理念。以电力设备检修技术发展的必然趋势，更是保 障企业社会效益的利益诉求即设备优化检修。 第六，点检定修管理优化的理念：这一理念的目的在于科学的安排点检管理 的“五层防线”，这就要求企业要严格按照点检业务的客观规律办事，首先要合 理地构建组织机构，明确岗位分工，落实职责分工。这既是以点检为核心的精神 体现，又充分发挥出点检管理的精髓，使得点检管理过程中的状态诊断、定期试 验、运行巡检、技术监督、运行巡检和监测各项各项工作的作用得到充分发挥， 职责和分工明确，实现点检定修技术管理和设备管理组合的优化。 第七，标准化管理的理念。这个体系的构建涉及到四个技术标准的建立，即， 点检标准、设备维护保养标准、检修技术标准和检修作业标准( “文件包”、作业 指导书) 。经过不断地实践，通过计划、实现、检查、改进这一循环来持续改进。 建立一个科学的标准化管理体系是点检定修管理的先决条件。 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 第八，实践、创新、兼容的理念。创新是一个企业能够持续发展的内在需求 和动力，我国的电力工业起步晚，电力设备管理方式还没有形成十分科学完善的 体系。因此，创新就显得尤为重要。而创新的前提是在持续的实践过程中，不断 总结经验，尽可能的将国外先进管理理论吸收消化，融合到我们的管理方式中， 形成具有中国特色的电力设备点检定修管理模式。例如：为了使设备润滑管理逐 步实现现代化，我们可以充分借鉴国外已有的成熟方案，将给油脂标准提升为设 备维护保养标准，这既丰富了其内涵，又加快了我们设备管理现代化的步伐；另 外，不仅要开放一个不断吸收当前世界上不断进步的管理方法的平台，而且把我 国发电企业普遍执行的有效的“四保持”管理、设备定期试验管理和设备缺陷管 理工作兼容结合起来。 2 3r 伽理论 以可靠性为中心的维修( r c m ) 是目前国际上通用的、优化维修制度、用以 确定资产预防性维修需求的一种系统工程方法。它的基本思路是对设备进行评 估、决断和预防维修。即首先对系统进行功能和故障分析，确定系统内各故障发 生后产生的后果，借助分析系统，用规范化的逻辑决断方法准确分析故障造成的 影响，并相应的采取预防性措施来降低损失；同时通过现场故障数据统计、组织 专家评估、开展定量化建模等手段，在确保设备完好性和安全性的前提下，以达 到最小的维修停机损失为目标的优化系统的维修策略。以可靠性为中心的维修理 论，认为一切的维修活动，都要以损失最小化为宗旨，最终的目的是要保持和恢 复设备的固有可靠性。具体来说，就是要根据设备和机件的实际状况，运用逻辑 决断分析方法明确维修过程中的维修内容、维修级别、维修类型和维修间隔期， 制订出预防维修大纲，用最少的维修资源消耗完善设备，从而达到优化维修的目 的。 可以说，以可靠性为中心的维修的宗旨是通过预防性维修工作，以最少的资 源消耗来保持设备可靠性的固有水平。也就是说，通过科学的维修手段，用最少 的维修费用来保证设备达到某个可以接受的最低可靠性水平。 电力设备是由大量的组合件、零部件和机件组成的，这些构件是一个庞大的 系统，他们各自作用又相互关联，而且在对设备的运行数据进行统计的过程中， 不可能做到毫无遗漏，这就导致依据统计数据制定的预防性维修大纲不可避免的 存在相应的缺陷，因此我们不能完全依靠按照概率统计的方法来建立模型。但可 以应用集合的知识进行数学分析，即将设备划分为与功能相关的机件集，并建立 相应的模型进行数学分析。这种以可靠性为中心维修的数学分析，有利于进一步 理解以可靠性为中心的维修大纲的制订原理及其实质。 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 为了详细了解以可靠性为中心的维修理论，我们可以将这一理论分解为七项 基本原理，简称为r c m 原理，它与传统维修的观念有较大的差别。 ( 1 ) r c m 原理之一：定时拆修的作用 这一原理认为，定时拆修的作用只在于针对简单设备的故障预防，它对复杂 设备的故障预防几乎不起作用。 ( 2 ) r c k i 原理之- - ：潜在故障与功能障碍 原理之二在于提出了潜在故障的概念，可使设备在不发生功能故障的前提下 得到充分的利用，以达到安全、经济的使用目的。潜在故障与功能障碍之间的关 系我们可以这样理解，即潜在故障状态的发生在功能故障即将临近前。也就是说 只要提前判断出潜在故障状态，这一状态是完全可以检测和鉴定的，就可以在功 能障碍发生前予以预防。可以说“功能故障前”的意义应该不是指任何的一个时 刻状态，而应该是一个大概的时刻界限。 ( 3 ) r c ) , t 原理之三：隐蔽功能故障与多重故障 r c m 原理之三认为，为预防多重故障严重后果所以要检查隐蔽功能故障并排 除。 不工作的设备和正在工作的设备是隐蔽功能故障的两种情况，它们对操作人 员来说是不明显的。 由两个或两个以上连续发生的独立故障所组成的故障事件称多重故障，这一 事件的危害可能是巨大的。因为一个故障可能只产生小范围的损失，但是如果它 们连续发生时将会产生系统大范围的危害。 隐蔽功能故障与多重故障关系密切，如果隐蔽功能故障没有及时被发现和排 除，就会造成多重故障的可能性。以可靠性为中心的维修理念所提出的隐蔽功能 故障和多重故障的概念，让我们能够更加清楚的了解一些故障发生的内在本质关 系。它能够帮助人们重新认识一些难以避免的故障，通过可靠性设计，以保障设 备正常运转，如备用系统、急救装置、冗余设计、救生阀、消防装置等。随着设 备的现代化，这一趋势在不断的增长。 ( 4 ) r c m 原理之四：预防维护的作用 r c m 原理之四认为，有效的预防维修工作能使设备保持固有的水平，但消耗 最少。 ( 5 ) r c m 原理之五：故障后果的改变 要想改变故障的后果只能通过设计。 r c m 认为故障后果的改变是由设计决定的，而不是维修。维修只能降低故障 发生的概率，却不能改变故障后果。对于具有环境性和安全性后果的故障，可以 采取损伤容限和冗余技术设计，使其不再有安全性的后果或者增加安全保护装置 将故障发生的概率降低到一个可接受的水平。对于隐蔽性故障应采取措施使其转 9 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设备检修优化管理研究 变为显形故障，以便于控制多重故障。 ( 6 ) r c m 原理之六：预防性维修工作的确定 r c m 原理之六认为，预防性维修工作是根据所做的维修工作既要有效果又要 技术可行来确定。 ( 7 ) r c m 原理之七：初始预防性维修大纲的制定 r c m 原理之七认为，设备使用前的初始预防性维修大纲制订后，为了其完善， 要不断修订在使用期间收集的数据资料，而且要通过使用维修部门和研制部门长 期共同协作。 2 4 国内外电力设备状态检修的现状及发展趋势 2 4 1 国内电力设备状态检修的现状及发展趋势 在我国，尽管电力设备状态检修方面的工作开展还处于初步阶段。但是发展 势头迅猛，已经有了许多成果。比如清华大学自1 9 8 5 年开始研究的电力设备放 电在线监测系统。随着计算机网络技术的普及和发展，以及电力系统的不断改革， 电气设备状态管理和状态检修在我国得到一些发展，研制出了一些管理软件和检 修系统。并且完善和发展了多种监测及诊断方法：诸如测温及红外热象法、声发 射法、振动与噪声分析法、超谱分析法、以及针对绝缘及局部放电检测的方法等。 与此同时，建立了包括灰色理论、时间序列、神经网络理论、模糊理论、专家系 统等在内的一整套诊断理论。出版了大型工具书设备故障诊断手册，以及各 种设备监测及诊断技术专著。 到目前为止中国己有相当数量的专业性学术团体，召开过几十届次设备故障 诊断会议，论文期刊的发表更是枚不胜举。近十年来，在国际活动中，与国际标 准化组织( i s o ) 、国际测量学会( 工m e k o ) 、国际机械监测与诊断会议( ( i u d c ) 等组织与会议，有着频繁交往，交流故障诊断、设备状态监测、信号分析与识别、 人工智能与专家系统等先进技术，在国际技术交流中，我国诊断技术得到了迅速 的发展。可以说，诊断技术、诊断理论的采用与推广，使设备的全寿命管理、可 靠运行、维修体制等方面都达到或接近了世界领先水平。 2 0 0 3 年3 月，在杭州举办了第一届由中电联组织的全国电力行业电气设备 状态监测与故障诊断研讨会，与会的专家就设备的状态检修和状态监测进行了深 入的探讨，的许多与会厂商也展示了他们的产品。 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设备检修优化管理研究 2 4 2 国外电力设备状态检修的现状及发展趋势 设备状态检修在国外发展较早。到目前为止，基于计算机网络技术的预警系 统、事故分析和设备管理在美、加等国已普遍应用，且已发展了几个版本。 以美国电力研究院设计的变电站的一体化系统( 见图2 1 ) 为例 ，它采用 先进的诊断方法和低成本传感器来监测变电站设备的性能和健康状况。以综合化 考虑，这些工具使变电站监测的成本明显降低而且改善了系统的可靠性。 图2 1i e p r i 的变电站一体化系统示意图 近1 0 年来，管理决策、信息技术和计算机技术得到飞速发展；工业控制、 局域网、管理信息系统、数据库及数据仓库等技术日益成熟，且广泛应用到了企 业的管理过程中。管理决策这门独立的学科，也因此有了很大发展。状态检修作 为一种先进的检修体制，是与多方面的管理工作紧密相连的。当前国际的发展趋 势是r c m ，它的主要手段是通过对设备运行状态的把握( 在线检测与状态检测、 设备巡视，便携式带电检测、定期试验，集中式在线检测) 来实现“该修才修” 的设备运行维护管理理念，其发展的基础是电力系统良好的信息化基础。 在企业内部的局域网上运行设备状态信息集成管理系统，对隐含故障、常见 故障进行分析诊断，对设备的运行状态进行综合评价，综合采用状态维护与计划 维修相结合的模式，当然一切要以可靠性为基础，适时的有针对性的进行维修。 当出现重大隐患和疑难故障时，甚至可做到与同行业专家直接联系咨询，力求做 到正确的状态判断和维护决策，确保设备的安全运行。这就是设备维护管理模式 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设各检修优化管理研究 的高度自动化、高度智能化、高度信息化，这点可以从发展的观点和技术的角度 看出。在信息化、标准化的过程中，远程设备诊断信息中心扮演着重要的角色。 1 2 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设备检修优化管理研究 3 嘉兴电厂设备检修现状分析 3 1 嘉兴电厂简介 嘉兴电厂是浙江省能源集团有限公司( 以下简称浙能集团) 下属发电企业。 浙能集团是省属能源类国有企业，主要从事电源投资建设和生产经营、煤炭流通 经营、天然气开发利用，并涉及金融、房地产、环保、建材、物资、石油等其他 领域。2 0 0 1 年5 月，浙能集团正式挂牌成立，总部位于杭州市。目前，浙能集 团控股和代管企业( 项目单位) 3 6 家，管理发电机组数量6 6 台，装机容量1 8 5 3 8 万千瓦，占全省统调机组容量的六层以上。 浙能集团经过7 年来跨越式发展，发电装机容量从3 7 6 万千瓦翻了5 倍， 安全生产和多项技术经济指标在全国同行业中保持领先水平，在发电机组数量翻 番的情况下，发电设备事故和一类障碍却从1 1 次、9 9 次下降到2 0 0 7 年的1 次 和4 0 次。多台机组连续运行时间创造全国纪录。平均供电煤耗3 3 1 3 克千瓦 时，比全国平均水平低2 5 7 克千瓦时；平均等效可用系数和平均等效强迫停运 率分别为9 2 4 2 ，和0 5 7 ，均优于全国平均水平。发电单位容量管理成本、 检修费用从2 0 0 3 年的1 2 0 9 元和1 1 0 5 元，大幅下降到2 0 0 7 年的6 0 1 8 元和 5 7 9 7 元，均低于全国平均水平。2 0 0 7 年，浙能集团实现利税7 5 4 亿元，利润 总额5 0 7 亿元，汇总销售收入4 7 3 亿元，缴纳各项税金4 2 7 亿元，净资产收益 率达到1 1 5 3 ，在同行业处于较高水平，资产负债率为5 1 ，远低于同行业平 均7 5 8 0 的水平。近年来全国大机组竞赛获奖面达5 0 以上：2 0 0 6 年3 台机组 经过与全国4 3 9 台发电机组的激烈竞争，获得“全国火力发电可靠性金牌机组” 荣誉称号( 全国6 0 万、3 0 万千瓦等级仅各1 0 台) ；2 0 0 7 年浙能集团共有5 台 机组入围2 0 0 7 年度全国火力发电可靠性金牌机组候选行列，3 台机组获得金牌 机组，其中北仑电厂3 号机组、嘉兴电厂五号机组分别以9 9 6 8 分和9 9 3 2 分的 优异成绩获得6 0 万千瓦2 0 0 7 年火力发电可靠性评价金牌机组的前2 名。5 号机 组实现连续运行7 5 0 天，创全国6 0 万千瓦火电机组最高记录并达世界领先水平。 目前浙能集团总资产和净资产分别位居省属国有企业第二和第一；年利润占 省属国有企业利润总额的三分之一；浙能集团已成为在全国具有一定影响、规模 最大的地方能源企业之一和浙江省规模最大的国有企业之一，是关系浙江省能源 安全保障和国民经济命脉的国有重要骨干企业，2 0 0 7 年获评“浙江省最具社会 责任感企业”荣誉称号，2 0 0 8 年荣膺“全国五一劳动奖状”荣誉称号。 嘉兴电厂作为浙能集团中综合管理水平较先进的下属企业之一，目前装机容 量为一期工程两台3 0 0 m w 亚临界燃煤机组、二期工程四台6 0 0 1 唧亚临界燃煤机组、 浙江工业大学硕士学位论文嘉兴电厂设备检修优化管理研究 三期工程两台1 0 0 0 m w 超超临界燃煤机组，总装机容量5 0 0 0 m w ，为全国最大的火 力发电厂之一。一期工程由嘉兴发电公司管理，二期、三期工程由嘉华发电公司 管理，嘉兴发电公司通过o m 方式承包嘉兴发电厂二期四台6 0 0 m w 、三期两台 1 0 0 0 m w 机组的运行和检修维护工作。嘉兴电厂自成立之日起，就对企业管理创 新工作非常重视，在实施企业标准化管理的同时，主动向国际先进管理模式接轨， 先后进行了质量、环境、职业健康安全管理体系的认证和“三标一体化”整合， 坚持“追求卓越和持续改进”原则，历年均通过各体系的复评，先后获得国家标 准化良好行为企业、中国优秀企业、全国电力行业质量管理奖、国际认证联盟授 予的“管理创新奖 等荣誉，组织机构框架见下图3 1 。 作为浙江省国资委下属浙能集团控股企业，嘉兴电厂股东方包括浙江省电力 开发公司( 浙能集团全资子公司) 7 0 股份，山西国际电力集团有限公司3 0 股 份，设股东会、董事会、监事会，股东会为公司权利机构，公司日常管理施行董 事会管理下的总经理负责制，业务上受浙能集团的指导。 股东会 公司经理层 图3 1嘉兴电厂组织机构框架 2 0 0 1 年，嘉兴电厂根据当时行业状况以及自身发展条件，提出并制定了“一 - - _ - - ”战略及五年规划。承接第一个规划的实施成果，并根据宏观经济条件和发 1 4 浙江工业大学硕士学位论文 嘉兴电厂设各检修优化管理研究 展的新要求，于2 0 0 6 年对“一二三”战略进行了调整，制定并实施了第二个五年 规划。 十年来，“一二三”战略实施总体效果显著，实现f l a - 台3 0 0 m w 机组n - 台 3 0 0 m w 机组、四台6 0 0 m w 机组、二台1 0 0 0 m w 机组，总装机容量5 0 0 0 m w 的 管理规模的跨越，通过以