（机械设计及理论专业论文）火电厂发电设备点检管理系统的研究.pdf

摘要 确保火电厂机、炉、电、热等机械设备安全运行是火电厂实现最大效益的有效 措施之一；随着发电机组容量的不断增大，火电厂机械设备越来越复杂，而对其进 行有效的点检管理是保证火电厂最大效益的有效手段之一。因此，为了满足火电厂 机械设备实际检修的需要，开发了主要针对离线数据的设备点检管理系统。 本文在研究设备管理、点检、巡检理论并与现场调研资料进行融合的基础上， 进一步完善了点检管理系统功能架构的设计，并利用先进的计算机技术完成其主要 功能模块的开发，包括：设备管理模块、标准管理模块、点巡检管理模块、工单管 理模块；最后，针对电厂众多的设备，借鉴k k s 编码，对某火电厂发电设备进行了 有效的编码。 关键词：发电设备，点检管理，数据库技术，设备编码 a bs t r a c t t h es a f eo p e r a t i o no ft h em e c h a n i c a le q u i p m e n ti nt h e r m a lp o w e rp l a n ti se f f i c i e n t p a t ho fi m p r o v i n ge c o n o m i cp e r f o r m a n c e w i t hc o n t i n u a le x p a n s i o no fg e n e r a t o rs e t ， m e c h a n i c a le q u i p m e n t so fs t e a mt u r b i n e ，b o i l e r , e l e c t i c ，t h e r m a lc o n t r o la n dt h e i r a c c e s s o r i e sa r e a r eb e c o m i n gm o r ec o m p l e x ，a n de f f i c i e n ts p o tc h e c k i n gm a n a g e m e n ti s a ne f f i c i e n tm e a s u r ef o re n s u r i n gm o s tb e n e f i t i no r d e rt os a r i s f y i n gt h eo v e r h a u l i n go f t h em e c h a n i c a le q u i p m e n ti nt h e r m a lp o w e r p l a n t ，t h es p o tc h e c k i n gm a n a g e m e n tw h i c h i ss a t i s f i e do fm e c h a n i c a le q u i p m e n ti np o w e rp l a n ti sd e v e l o p e d t h et h e o r yo fe q u i p m e n tm a n a g e m e n t ，t h et h e o r yo fs p o tc h e c k i n ga n dt h em a t e r i a l o fs i t es u r v e ya r er e s e a r c h e d t h ef u n c t io na r c h i t e c t u r eo ft h es y s t e mi sp e r f e c tf u r t h e r ， a n dt h em a j o rf u n c t i o n a lm o d u l e sa r ec o m p l e t e db yc o m p u t e rt e c h n o l o g y , i n c l u d e ： e q u i p m e n tm a n a g e m e n tm o d u l e ，s t a n d a r dm a n a g e m e n tm o d u l e ，s p o tc h e c k i n g m a n a g e m e n tm o d u l e ，w o r k s h e e tm a n a g e m e n tm o d u l e f i n a l l y , f o r t h en u m e r o u s e q u i p m e n t s o fp o w e rp l a n t ，b o r r o wi d e a r sf r o mk k sc o d e ，e f f e c t i v ec o d i n gf o r g e n e r a t i n ge q u i p m e n to fap o w e rp l a n t y u ey a n b i n g ( m e c h a n i c a ld e s i g na n dt h e o r y ) d i r e c t e db yp r o f d ud o n g m e i k e yw o r d s ：g e n e r a t i n ge q u i p m e n t ，s p o t t e c h n iq u e ，e q u i p m e n tc o d e i c h e c k i n gm a n a g e m e n t ，d a t a b a s e 华北电力大学硕十学位论文 华北电力大学硕士学位论文 目录 中文摘要 英文摘要 第一章绪论1 1 1 火电厂发电设备与发电设备管理1 1 1 1 发电设备1 1 1 2 发电设备管理的基本概念l 1 1 3 火电厂发电设备管理的目标及作用2 1 2 火电厂发电设备检修模式的发展及点检模式的选择3 1 3 国内外火电厂发电设备点检管理的研究现状4 1 3 1 国外研究现状4 1 3 2 国内研究现状5 1 4 开发火电厂发电设备点检管理系统的背景及意义一6 1 4 1 开发发电设备点枪管理系统的背景6 1 4 2 开发发电设备点检管理系统的意义7 1 5 本论文研究的内容8 第二章火电厂发电设备点检管理的理论研究9 2 1 火电厂发电设备点检管理的内涵9 2 2 火电厂发电设备点检管理的基本原则和特点9 2 2 1 火电厂发电设备点检管理的基本原则9 2 2 2 火电厂发电设备点检管理的特点1 0 2 3 火电厂发电设备点检的分类1 1 2 4 火电厂发电设备点检管理的五层防护线11 第三章火电厂发电设备点检管理系统的总体设计1 4 3 1 火电厂发电设备点检管理系统目标及性能1 4 3 1 1 火电厂发电设备点检管理系统的目标1 4 3 1 2 火电厂发电设备点检管理系统的性能1 5 3 2 火电厂发电设备点检管理系统的设计1 6 3 2 1 发电设备点检管理系统的硬件设计1 6 3 2 2 发电设备点检管理系统的软件设计1 7 3 3 发电设备点检管理系统开发工具的选择2 0 3 3 1 网络开发技术a s p n e t 的选择2 0 3 3 2 开发语言c # 的选择2 0 3 3 3 数据库s q ls e r v e r2 0 0 5 的选择2 2 3 4 火电厂发电设备点检管理系统设备编码体系一2 2 3 4 1 实施火电厂发电设备编码的目的2 2 3 4 2k k s 概述2 3 华北电力大学硕士学位论文 3 4 3 火电厂发电设备编码基本要求2 4 3 4 4 火电厂发电设备编码格式2 4 第四章火电厂发电设备点检管理系统功能模块的开发、2 6 4 1 发电设备点检管理系统数据库的设计2 6 4 2 系统登录界面的开发2 6 4 3 点检管理模块的开发3 4 4 3 1 计划编制3 5 4 3 2 路线管理3 5 4 3 3 点检日志3 5 4 3 4 漏检查询3 5 4 3 5 精密点检3 6 4 3 6 数据分析3 6 4 4 工单管理模块的开发3 6 4 4 1 工单生成3 6 4 4 2 工单延期处理3 6 4 4 3 工单查询3 7 4 4 4 工单统计3 7 4 5 其他模块的开发3 7 4 5 1 设备管理模块3 7 4 5 2 标准管理模块3 8 4 6 系统运行的部分界面3 9 第五章结论4 5 5 1 结j 硷4 5 5 2 展望4 5 参考文献4 6 致谢4 8 在校期间发表论文和参加科研情况4 9 华北电力大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 火电厂发电设备与发电设备管理 1 1 1 发电设备 机械设备【l 】是指企业在生产过程中能长期使用，并能在使用过程中基本保持原 有实物形态和功能的劳动资料和物质资料的总和。机械设备包括范围广泛，而火电 厂发电设备是其典型的一部分。 火力发电厂是指以煤、石油或天然气等作为发电厂能量来源的电厂。火电厂的 种类很多，但从能量转换的观点分析，其生产过程却是基本相同的，一般情况下把 火电厂设备分为如下几大系统，即燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控 制系统，在以上五大系统中，主要包括传送带、锅炉、磨煤机、送风机、汽轮机、 冷却塔、凝汽器、发电机、变压器及各种泵等机械设备。这些机械设备是火电厂进 行生产活动的物质技术基础，是火电厂生产效能的决定因素之一，是发电厂的主要 生产工具，也是火电厂现代化水平的重要标志。 随着社会工业的飞速发展，社会用电量越来越大，电网容量不断增大，用户对 供电呵靠性要求也日益提高，因此，为了符合电力发展的需要，目前火电厂发电机 组j 下朝着大型化、复杂化、自动化、网络化、集成化、技术密集化的方向发展，随 之火电厂发电设备的管理水平也需要不断的提高，尤其向计算机化、网络化方向发 展。 1 1 2 发电设备管理的基本概念 火电厂发电设备的管理是火电厂生产经营活动中的重要组成部分，是对火电厂 发电设备寿命周期全过程的综合管理，包括选择发电设备、正确使用发电设备、维 护修理发电设备以及更新改造发电设备全过程的管理工作。火电厂发电设备的管理 是指对设备进行全寿命的管理，从发电设备设计、生产、使用、直至报废的时间上 来看，基本上可以为两大部分：前期管理和后期管理。前期管理主要指设计和生产 过程中的管理，它的管理实现是由规划设计部门和制造厂家完成；后期管理主要指 使用企业在设备运行过程中对设备的管理，它的管理主要有使用单位来完成。在我 国设备的管理主要采用的上述管理体制，而这种体制使得设备前期管理和后期管理 严重脱节，以致相互约束机制很小，信息反馈速度缓慢，在当前社会主义经济快速 发展的今天，极大的制约了设备全寿命效能的发挥及其不断的创新和提高。 由上述我们可知，在现代社会主义市场经济条件下，我们应该根据设备的技术 华北电力大学硕+ 学位论文 开发、研究、定型、设计、生产、安装、使用、改造直至废弃全过程中的特点，树 立火电厂发电设备全寿命管理的全局观念。把整个系统中的人力、物力、财力和信 息能力等，通过计划、组织、指挥、控制实施对发电设备进行高效管理，最终达到 火电厂发电设备寿命周期最长，费用最经济、综合效率最高的目的。 1 1 3 火电厂发电设备管理的目标及作用 电力工业是生产和销售电能的行业，是能源工业之一，是发展国家经济的基础 产业。火电厂发电设备是火电厂进行生产活动的物质技术基础，对发电设备进行管 理的目标就是要安全、经济、合理、全面地完成各项生产任务指标，其主要内容有： ( 1 ) 认真贯彻执行设备管理相关规章制度，搞好设备管理，保证设备的完好率 和可用率并且逐年提高。 ( 2 ) 建立健全各项生产管理制度，落实岗位责任制，使各项生产任务落实到实 处。 ( 3 ) 制定并落实作业计划，搞好劳动组织工作，安全经济、高效地完成各项生 产任务。 电力生产的特点是生产和销售同时完成，所以火电厂发电设备管理必须保证火 电厂发电机组在计划发电期问内做到安全、稳定、可靠、并且不问断的发电，这是 电力工业的基础；而火电厂安全生产主要包括安全记录、人身重伤率、人身轻伤率、 人身负伤严重度、全厂发电事故率、锅炉、汽轮机、事故率、死亡人数等。由上述 可知，火电厂进行设备管理的最大目标是发电设备长期无故障运行。而要实现火电 厂发电设备在计划运行周期内达到安全、可靠、稳定、并且不问断的发电，首先必 须努力减少非计划停运直至达到非计划停运为零的目标，火电厂员工应全体参与发 电设备的管理，并且每个员工都应该十分清楚自己的职责，使火电厂发电设备的运 行状况，设备管理人员很清楚。 发电设备在火电厂中的作用有两个方面决定：一方面是由发电设备本身决定， 另一方面是发电设备管理人员对设备如何管理决定。由生产厂家生产出的再好的发 电设备，使用单位不对其进行科学有效的管理，设备也不能很好发挥其作用；与之 相反，即使生产过程中生产出不是很好的设备，只要在使用单位，经过科学有效的 管理，也可充分发挥其最大作用。由以上可知，加强对火电厂发电发电设备科学有 效的管理是非常重要的。 华北电力大学硕士学位论文 1 2 火电厂发电设备检修模式的发展及点检模式的选择 随着电力工业的发展，尤其是近几年大容量机组的投建，其相应的磨煤机、送 风机、锅炉、汽轮机、冷却塔、凝汽器、发电机、变压器及各种泵等机械设备都处 于先进水平，面对先进、复杂的发电设备，其管理也要进行相应提高。对发电设备 进行管理重点是发电设备的维修管理。发电设备管理的好坏，直接影响火电厂的经 济效益。 我国火电厂发电设备检修模式的发展经历了三个阶段【1 】：即事后检修、计划检 修及状态检修 ( 1 ) 事后维修e 1 】 。 事后维修是最早、最原始的火电厂发电设备检修方式，它直到发电设备出现故 障并且导致停机后，才开始组织人员对设备进行修理；这种维修方式没有固定的维 修周期和状态检查，也称为故障维修。 ( 2 ) 计划维修 计划维修是火电厂发电设备维修发展的第二个阶段，它是指火电厂发电设备列 入年度、月度检修计划中而有计划的进行检修、维护等。根据计划维修的特点：仅 以时问为基础；计划检修又分为年检修、季度检修、月检修、节日检修及同检修等。 显然这种维修是一种预防性维修方式，但不可避免欠维修和过维修发生。 ( 3 ) 状态维修 状态维修又称预知维修，它是火电厂发电设备维修发展的第三个阶段，这种维 修方式不规定检修周期，而是利用某些检测手段，对火电厂各发电设备进行检查， 及时掌握发电设备的工作状态，之后根据所测设备状态的数据及结果，并根据设备 劣化的程度，安排在适当的时间进行必要的设备维修。 在火电厂推行状态检修工作方式是电力生产技术发展的必然趋势，也是和目前 “厂网分开，竞价上网”电力体制改革的环境和氛围相适应的。状态检修的技术基 础是对发电设备状态的准确评价，根据各种监测手段所获取的设备状态信息，分析 故障发生的现象，评估故障发展的趋势，依据设备的重要程度而采用不同的检修策 略，并合理的安排检修时间和检修项目，使设备状态“可控、在控”，保证发电设 备安全经济的运行。 火电厂实施发电设备状态检修的目的： ( 1 ) 形成现代化的管理理念和体制，提高火电厂检修、运行的基础管理水平； 加深对系统及设备工作原理、故障原因、风险程度、维修方式的理解。 ( 2 ) 科学的进行检修需求决策，科学的确定维修类型和级别，合理安排检修项 目、检修间隔和检修工期，有效降低检修成本，提高设备可用性。 ( 3 ) 积极采用有效的检测手段和分析诊断技术，准确掌握机组设备状态，保证 气 华北电力大学硕+ 学位论文 设备的安全、可靠和经济的运行。 ( 4 ) 提高企业信息化水平。 预知维修从根本上讲是以发电设备运行状态为基础的检修方式，它相比于前两 种维修方式( 故障维修和状态维修) 具有以下优剧2 】： ( 1 ) 利用先进的计算机网络技术，能够准确的监测火电厂发电设备的工作状态， 既可防止计划维修不足导致的事故，也可防止维修过剩而带来的资金浪费。 ( 2 ) 预知维修能够向操作运行人员及时提供信息，充分挖掘发电设备潜力，延 长服役期限，提高发电设备运行效率。 ( 3 ) 利用火电厂发电设备状态监测及故障诊断技术，能实现由局部推测整体、 现象判断本质、以及由当前预测未来的要求等，而不需把发电设备逐一拆开分别检 验。这一方法具有很大的实用价值和经济价值。 1 3 国内外火电厂发电设备点检管理的研究现状 1 3 1 国外研究现状 从设备维护和检修发展过程：故障维修、预防性维修到预知维修来看，截止到 目前为止，预知维修是最先进、最科学的维修方式；而要实现火电厂发电设备的预 知性维修，必须通过某些方式获取发电设备的运行状态，即对发电设备实行状态检 测。一般情况下，火电厂发电设备状态检测分为在线和离线两种方式，由于在线检 测不可避免的缺点：数据量大、数据储存困难、投入成本昂贵，只有对少数关键的 设备采用在线检测方式，而对于大量的设备则以离线检测方式为主。离线检测的主 要手段是设备点检方式。 目前国外一些发达国家的大中型火电厂，发电设备的维修管理方式中，状态检 修的应用所占的比重越来越大，无论是技术还是理论火电厂发电设备管理都趋向成 熟。 火电厂发电设备点检制产生于上个世纪六、七十年代在r 本提出【3 ，4 】，当时日本 在引进、学习美国的生产维修体制和英国的设备综合学的过程中，提出了全员生产 维修t p m ( t o t a lp r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) ，全员生产维修的重中之重是对发电设备进 行点检活动，随着全员生产维修的不断发展，发电设备点检制的思想和技术在日本 得到了成功的应用，并迅速扩展到其他国家。有些国家把点检制管理思想和计算机 网络技术相结合开发出了与各企业本身相适应的软件管理系统。 英国e n g i c a 公司在上世纪七十年代末开发出了q 4 生产管理系统【5 j ，经过三十 多年的发展，该系统同趋完善，现已发展成为一较成熟的通用管理系统，并具有较 强的兼容性。 华北电力大学硕+ 学位论文 现在很多公司都推出了自己的设备管理系统，其中以b e n t l y 公司最具有代表性 【6 】。设备点检管理系统的软件方面，该公司提出了企业资产管理( p l a n ta s s e t m a n a g e m e n t ，p a m ) 的概念，并提出了相应解决方案，其解决方案包括状态监测支持 离线和在线、维修管理和可靠性管理等三个互相联系的方面，并可以与其它商业系 统或产品相互融合。硬件方面，公司推出了便携式数据采集仪，它支持采集、相位 或速度信息三个通道，功能上不仅是一个简单的数据采集存储仪器，而且具有强大 的分析功能，操作方便等特点。 虽然发电设备点检管理系统在国外已有了很大的发展，但这些管理系统软件涉 及面广，并且针对火电厂发电设备点检方面的内容不强，价格昂贵，不适合我国电 力系统推行点检制的需求。 1 3 2 国内研究现状 从国内角度看，设备点检管理思想和体制从上世纪八、九十年代开始引进中国， 在引进和不断的学习的过程中，其思想很快得到了设备管理人员广泛的认可和赞 同。在上世纪九十年代时，在电力、钢铁、石化等对设备管理要求较高的行业中得 到推行。在电力系统中，此设备管理系统最早是上世纪九十年代应用于上海宝钢自 各电厂，很快在全国企业中得到了推广。近年来，像包头东华热电厂、太原电厂、 大唐哈尔滨第一热电厂、华能丹东电厂、珠海电厂、淮南的平好电厂、南京热电厂 等都实施了发电设备点检管理。 经过对几家应用点检管理系统的火电厂调研，火电厂发电设备点检管理体制在 各发电厂都经历了各自的发展阶段。发展到现在，设备点检几乎成了发电厂必不可 少的一部分。不同的发电厂根据自身的设备情况都有一套相应的发电设备点检制管 理系统，该系统在火电厂运行过程中发挥了显著的作用，给电厂带来了很大的经济 效益。仅宝钢自备电厂，通过实施与其设备相适应的设备点检管理系统，每年节约 的费用就达2 2 0 0 多万元【7j 。 虽然在国内已有很大一部分火电厂实施了发电设备管理系统，但其也存在着不 可忽视的缺陷。例如【8 】：北仓电厂设备管理人员与点检人员分开，这样做虽然能把 工作做细，但人员配备较多，无法满足现代管理人数要求。目前我国的 c m m s ( c o m p u t e r i z e dm a i n t e n a n c em a n a g e m e n ts y s t e m ) 的研制与开发的企业中，有深 切杰西爱尔公司、上海鸣志公司、武汉博展电力科技有限公司、北京华科恒通电力 技术有限公司、北京正朝时代科技发展有限公司、北京云海大业电力高科技有限公 司开发等，虽然火电厂发电设备管理系统有了较大的发展，但由于我国的起步比较 晚，在技术和经验上与先进国家还有很大差距，目前存在的主要问题有 2 , 9 , 1 0 】： ( 1 ) 通过火电厂发电设备管理系统测量的数据，不管是在线系统还是离线系统， 华北电力大学硕十学位论文 只是表示设备的运行参数，均不能直接反映设备的健康状况；另外，系统所监测到 的数据不能直接用于设备状态的分析，还需要对所测数据进行重新组织分析，才能 得出设备的工作状态。 ( 2 ) 状态检测设备形式各异，单一仪器不能全面反映设备的状态信息。电厂中 的许多离线设备状态采集系统，自成一体，各自所得数据不能相互兼容，因此就需 要一个平台，能够识别、分析不同检测设备所测得的数据。此外，一个电厂多个系 统并存，而每套系统又需要单独的维护，这给电厂带来了很多不便。 ( 3 ) 设备运行状态结果由各部门进行收集，没有一个公共数据平台，不易使数 据共享，而各部门所得结果，只是设备运行状态的一个侧面，这样就使决策工作非 常困难。 ( 4 ) 没有考虑设备状态的定量分析 由于各系统不能全面反映设备的健康状态，因此也不具备全面分析设备可靠 性、综合分析设备的性能、对设备的状态进行定量评估的能力。 1 4 开发火电厂发电设备点检管理系统的背景及意义 1 4 1 开发发电设备点检管理系统的背景 目前我国火电厂广泛采用的是以计划检修与状态检修相结合的检修体制。这种 检修体制是基于上世纪五十年代从苏联引入的传统的t b m 检修模式，主要包括大、 中、小、临、定期维护等检修形式；其中大修间隔三至四年，小修四至八个月，检 修时间、项目和周期均由管理部门根据经验制定。随着科学技术的发展，尤其是从 上世纪九十年代，火电厂发电设备趋于大型化、复杂化、技术密集化，其安全经济 运行对社会的影响也越来越大，维修费用及人力投入都大幅度上升。面对这种形势， 事后维修和预防性维修方式暴露出所存在的缺陷，因此对火电厂发电设备实行更先 进、更科学的管理和检修体制，无论从火电厂自身的利益还是从国家发展的要求来 看，都是必要的。现行的检修体制( 事后维修和预防性维修) 的缺陷主要体现在以下 几方面【1 1 , 1 2 】： ( 1 ) 临时性维修频繁。由火电厂生产的特点：生产、供应和销售同时完成，发 电设备是二十四小时连续不问断的工作，由于缺少对发电设备工作状态的检测，一 些机组部件会出现带病工作，一旦设备缺陷较多或较严重时，机组往往不能适应由 管理部门统一制定的计划检修安排，运行不到下一个检修时刻就必须强迫停运，进 行事故性检修，导致电厂发电、供电和检修计划被打破，这会给火电厂及用户带来 很大的经济损失。 ( 2 ) “欠维修”或“过维修”。火电厂发电设备机组由于检修周期及时问的限制， 华北电力大学硕士学位论文 一些设备由于各种原因产生局部故障，不得不带病运行，有时会造成不必要的事故 损失，甚至严重事故；而对于有些设备状态较好的机组进行了不必要的检修，由此 造成设备人力、物力、财力的浪费，甚至引发维修故障的现象发生。 ( 3 ) 盲目维修。主要根据工人的工作工程中的经验进行维修，这样的维修方式 对设备不能做到准确的判断，并对其进行维修。 1 4 2 开发发电设备点检管理系统的意义 火电厂发电设备点检管理是通过调动运行人员、检修人员、点检人员及企业领导等 全部相关人员对设备进行负责，根据运行人员和点检人员现场采集的数据，准确有效的 掌握发电设备运行状态，对发电设备起到维持和改善火电厂发电设备工作性能，预防事 故发生，减少停机次数和停机时问，进而延长设备寿命，降低设备维修费用，最终达到 火电厂正常生产。 火电厂发电设备点检管理并不是仅以设备状态为唯一的维修体制，它还综合考虑了 火电厂连续不间断的工作性质，如锅炉、气轮机、发电机及相关重要辅助设备中有关易 损零部件的寿命，制定了适合各自设备的年修模型。 火电厂发电设备点检制管理系统对设备的安全、可靠运行具有如下意义【1 3 , 1 4 l ： ( 1 ) 及时准确的掌握火电厂发电设备的各种运行状态，并为其建立完整设备档 案，以便对发电设备进行全面维护。火电厂发电设备使用效率及运行时间长短，不 仅与其设计、生产、制造过程有关，重要的是使用单位在使用过程中，对设备进行 科学系统的管理。 ( 2 ) 有效防止维修不足和维修过剩，降低发电设备的故障发生率和事故停机次 数，保证了火电厂发电设备的安全、不间断运行，有效提高了火电厂效益。 ( 3 ) 与火电厂关键设备( 锅炉、汽轮机及发电机) 实施的在线监测系统和性能测试 系统互相补充，提高发电设备的安全运行。 ( 4 ) 有效降低发电设备的维修费用。随着火电厂发电机组容量的不断增大，发 电设备也越来越复杂，设备在工作过程中一旦出现故障，其相应的维修费用也不断 增加，如果一个电厂频繁的对设备进行维修，将会大大降低该电厂的生产效益。如 果能对火电厂发电设备做到故障早诊断、早发现、早解决，不但降低了维修费用， 也能有效提高火电厂生产效益。 由上述可知，火电厂发电设备点检管理对火电厂的设备管理和发展前景有着重 要的意义。 华北电力大学硕+ 学位论文 1 5 本论文研究的内容 本课题开发的火电厂发电设备点巡检管理系统是一个闭环的设备管理系统，系 统的工作流程为：点检人员依据点检标准制定点检计划，把计划下载到多功能点检 仪，通过现场的i d 信息钮读取设备信息，并执行点检工作，整个点检路线完成后， 将点检仪采集到的数据上载到系统管理软件中。系统软件对检测结果进行分析，得 出设备的工作状态及工作趋势；另外，系统具备自动报警功能，如果监测到的数据 出现超标等异常信息，将提示报警，工作人员处理异常，并进入缺陷管理流程和工 单管理流程，实现发电设备点巡检管理与检修管理的衔接；同时，在分析整理异常 信息和缺陷信息的基础上不断完善点巡检标准、维护保养标准、作业标准等标准， 合理调整点巡检计划、维护保养计划等计划。这样，形成了完善的闭环设备管理体 系和工作流程，使点巡检真正成为预防维修的工作基础。 本文以火电厂发电设备点巡检管理系统的软硬件实现为研究重点，结合火电厂 的需求，充分利用网络化技术、传感器技术、仪器仪表技术、通信技术、数据库技 术等，开发火电厂发电设备点巡检管理系统。软件系统选择v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 为开 发平台，c f j 开发语言、静态网页h t m l 设计语言为开发语言，数据库选择s q ls e r v e r 2 0 0 5 ，采用混合的b s 和c s 模式作为网络构架；手持终端为多功能点巡检仪，测 量传感器全部内置，采用基于a r m 的操作系统。课题主要研究内容如下： ( 1 ) 研究发火电厂发电设备管理、点检、巡检管理的思想和实现技术。 ( 2 ) 在火电厂发电设备点巡检管理系统大体框架基本完成的基础上，继续完善 系统框架的设计，并继续完成其主要功能模块的开发，包括：设备管理模块、标准 管理模块、点巡检管理模块、工单管理模块。 ( 3 ) 研究数据库技术、数据管理与分析的实现技术，实现点巡检数据，尤其是 振动数据、温度数据、压力数据等的显示和分析功能。 ( 4 ) 研究设备编码技术，形成适合本系统完整、有效的对火电厂发电设备进行 编码。 华北电力大学硕士学位论文 第二章火电厂发电设备点检管理的理论研究 2 1 火电厂发电设备点检管理的内涵 设备点检管理【1 2 , 1 5 】，是在全员维修思想的指导下，按照一定的标准、一定周期、 对设备规定的部位进行检查，以便早期发现设备故障隐患，及时加以修理调整，使 设备保持其规定功能的设备管理方法。这一管理方法可以很好的兼容故障检修和计 划检修较好的部分，并且不断的改进和提高，可以提高设备的可靠性，并可有效的 防止设备“过维修 和“欠维修 的发生，在连续不断生产的火电厂尤其适合。 火电厂发电设备点检管理，是一种以提高生产效益为目标，推行全员管理( 即凡 参加生产过程的一切人员都要参加发电设备维修管理工作) 的预防性设备管理方法。 迸一步可理解为：把火电厂发电设备系统划分为若干个区域，每个区域按专业配置 点检组，而点检组是点检工作的基本单位，点检组人员负责对所辖区域的设备进行 点检，同时它是设备管理中的一个细胞，是设备唯一的直接管理者，对管好该区域 设备负有责任；点检人员平时的工作，除了对没备进行点检，还必须整理记录及开 展管理业务，就其工作性质而言，与操作方、检修方相比，他们属于管理方，从这 个意义上来讲，它处于核心地位。 2 2 火电厂发电设备点检管理的基本原则和特点 2 2 1 火电厂发电设备点检管理的基本原则 火电厂发电设备点检管理是一种先进的、科学的设备管理方法，是利用人的感 官或仪表、工具，按照“五定”的基本原则对发电设备进行检查，找出发电设备的 故障隐患，及时采取对策，将故障消灭在萌芽阶段的一种管理方法。火电厂按照“五 定 原则，对发电设备进行维护和管理。“五定”原则的具体内容如下【l6 1 。7 】： 定人：火电厂发电设备种类繁多且复杂，一个或几个点检人员不可能完成对电 厂所有发电设备的完整点检，此时把火电厂所有设备按专业、安装区域进行进行分 区、分类，每个点检员根据各自所管辖的区域和设备，在工作时间内进行点检。 定点：“点”即为点检点，现场i d 钮扣所在位置；每个点检点位置及点检内容， 都是严格按照相关标准或专家经验制定的。这些点的位置和点检内容不能轻易改 变，如果需要变动，都要经过一定的程序( 初定一申请一评审一确定) 才能变动。 定周期：在火电厂众多的设备中，不同的设备以及不同的设备部位，出现故 障几率和故障程度是不同的，根据设备的不同及设备部件位置的不同，对每个点的 检查频率也是不同的，即对每个点根据标准和经验定制相应的点检周期，点检员根 q 华北电力大学硕+ 学位论文 据周期对相应的点进行点检。这样既能掌握设备运行状态又提高了工作效率。 定路线：点检路线是点检员对点进行点检的先后顺序，即使同一个点检点，其 点检内容也要有一个先后顺序，这样既使点检点和内容遗漏，又提高了点检员的工 作效率。 定点检业务流程：点检业务流程是点检员的点检作业和点检结果的处理流程， 对设备出现的问题分类分情况处理。 2 2 2 火电厂发电设备点检管理的特点 对火电厂发电设备进行有效的点检管理，逐步深入掌握发电设备的运行规律， 使发电设备始终处于受控状态。火电厂发电设备点检管理具有以下特点【1 8 , 1 9 】： ( 1 ) 实行全员管理。发电厂发电设备管理实行的是电厂全体员工共同管理设备， 包括运行人员、点检人员、检修人员及厂领导等，这是火电厂发电设备点检管理的 基本特征，也是点检工作的基础。 ( 2 ) 专职点检人员按区域分工进行管理。把生产系统划分为若干个区域，每个 区域按专业配置点检组，而点检组是点检工作的基本单位，负责对所辖区域的设备 进行点检，同时它是设备管理中的一个细胞，是设备唯一的直接管理者，对管好该 区域设备负有责任，平时的工作，除了进行点检，还必须整理记录及开展管理业务， 就其工作性质而言，与操作方、检修方相比，他们属于管理方，从这个意义上来讲， 它是电站设备点检管理的实体和核心。 ( 3 ) 点检员是管理者。事后维修和预防性维修设备管理体制的管理者的核心是 领导者，而设备点检管理的设备管理的核心是点检员，实现了设备管理职能的下移， 调动了企业基层人员设备管理的积极性，这是发电设备点检管理的精髓。 ( 4 ) 把传统的静态管理推进到动态管理。火电厂发电设备点检管理能够准确掌 握设备的现状，通过对点检结果的分析，推断设备的运行趋势，及时采取对策，把 故障消灭在萌芽状态；通过点检结果的积累，提出合理的发电设备维修和零部件更 换计划；通过总结经验，不断完善维修保养标准，延长设备使用寿命。 ( 5 ) 按照严密的规程标准体系进行管理。点检是一套科学的管理工程，不再是 经验型管理或长官意志的盲目指挥，而是由完整的规程标准体系将其沿着科学的轨 道推进，这是点检活动的科学依据。 ( 6 ) 把传统的静态管理推进到动态管理。点检定修制减少了传统的大、中、小 修的盲目性，把问题解决在最佳时期的动态修理中，实现了维修最佳化目标。 华北电力大学硕十学位论文 2 3 火电厂发电设备点检的分类 火电厂发电设备点检与传统的设备检查概念是一致的，但它比传统设备检查更 制度化、规范化、标准化，管理更严格有效。点检中的“点”是指设备的关键部位， 通过检查这些关键部位，就能及时、准确地获取发电设备技术和安全状况信息。 火电厂发电设备点检管理是一种动态的检查管理方法，通过对发电设备关键部 位的点检能及时发现和解决设备的故障和问题，动态地了解设备技术状态和安全状 况，有利于提高发电设备的可靠性。 火电厂发电设备点检管理按不同的分类要求，通常可以分为以下几种【1 9 , 2 0 】。 按点检目的可分为：( 1 ) 良否点检，即检查设备的好坏，判断是否需要维修。 ( 2 ) 倾向点检，即对重点设备或已发现隐患需加强控制的设备进行劣化倾向管理， 预测劣化点的维修时间和零部件更换周期。 按点检方法分类：( 1 ) 解体点检，对设备进行解体维修。( 2 ) 不解体点检，只对 设备进行一般性处理。同时，还可以分为停役与不停役，即是否需要上级调度部门 申请设备停止运行后处理。 按点检周期分类：( 1 ) 同常点检，是由运行人员来完成的，运行人员在设备运 行过程中利用感官( 眼看、耳听、鼻闻等) 及点检仪对设备进行检查，以掌握设备的 运行状况，并将每次的检查结果以文件的形式记录和上传。( 2 ) 定期点检，是由没 备维修人员及专业点检员来完成，设备维修人员和专业点检员定期的对设备利用感 官、仪表、专用检测仪对设备进行较为详细的检查。( 3 ) 精密点检【2 j ，是由专业技 术人员来完成。针对设备故障情况利用精密检测仪器、仪表及其他精密仪器对设备 进行更为详细和精确地检查，以准确判断故障的原因和程度，对此检测结果进行分 析和对设备进行跟踪，判断出设备劣化的趋势和规律。 2 4 火电厂发电设备点检管理的五层防护线 火电厂发电设备的五层防护线【2 2 , 2 3 , 2 4 】，即为岗位日常点检、专业定期点检、专 业精密点检、技术诊断和倾向管理、精度性能测试检查，这五层管理是保证火电厂 发电设备安全、稳定、经济运行的条件。 火电厂发电设备的五层防护是设备点检制的精华，是建立完整的点检工作体系 的依据。按照这一体系，把火电厂的各类点检工作关系统一起来，使运行岗位人员， 专业点检人员、专业技术人员，检修人员等不同层次、不同专业的全体人员都参加 管理：把简易诊断、精密诊断以及设备状态监测和劣化倾向管理、寿命预测、故障 分析、精度性能指标控制等现代化管理方法统一起来，从而使具有现代化管理知识 和技能的人、现代化的技术装备手段和现代化的管理方法三者结合起来，形成了现 华北电力大学硕士学位论文 代化的设备管理体系。 表2 1 火电厂发电设备点检五层防护线 序号 l2345 岗位日常专业定期专业精密技术诊断 精度性能 防护层次点检点检点检与劣化倾测试 向管理 负责人员运行方设备方设备方 设备方设备方 4 班、2 4 小时 按点检计划按精密点检按项、按计划定期测试 点检方式 计划 值班员和巡专业点检员专业点检员、专业点检员、专业点检员、 点检人员 抄员专业技术员专业技术员专业技术员 专业知识+专业知识+ 感专业知识+ 精专业知识+ 精专业知识+ 精 感官+ 仪表 觉器官+ 密仪器+ 特殊密测试+ 理论密测试仪表+ 点检手段 测试方法+ 实分析+ 科学实践经验+ 理 + 实践经验 仪表、工具+ 践经验+ 理论论分析+ 科学 实践经验管理 分析管理 火电厂发电设备点检五层防护线具体含义如下【2 】： 第一层岗位同常点检，是由运行人员在r 常工作中，利用感官、点检仪并结 合自身的专业知识和经验对设备运行情况进行检查和判断。在此过程中运行人员可 以及时发现设备故障，并能对设备小故障进行及时的处理，有效地把小故障消灭在 萌芽状态。随着火电厂机组容量的不断提高，发电设备的自动化水平和技术性能也 不断提高，岗位日常点检就显得越重要。 第二层专业定期点检，在设备运行期间，由专业点检员定期利用感官、点检 仪并结合自身的专业知识、经验和设备技术参数对设备运行情况进行检查和判断。 专业点检员具备扎实的业务知识，实际的动手能力和协调管理能力，他们能够通过 设备定期点检发现设备隐患，并及时协调检修方进行维修，及时准确的排除设备故 障，这是设备的第二防护线。 第三层专业精密点检，是由专业点检人员和专业技术人员共同完成的，在第 华北电力大学硕十学位论文 一层和第二层防护线的基础上，对于一些故障由专业点检人员和专业技术人员利用 精密仪器、特殊测试方法并结合实践经验、理论对设备故障进行分析。 第四层技术诊断和倾向管理，不论在以上三种点检( 日常点检、专业定期点检 和专业精密点检) 哪种点检中发现异常，必要时都可以使用技术诊断方法探明倾向原 因。技术诊断的结果为设备管理做出最佳管理方案提供了必不可少的依据。因此技 术诊断和倾向管理是有效防止事故发生的第四层设防。 第五层精度性能测试，是由专业点检人员和专业技术人员按照其计划的要求j 定期对设备劣化点劣化程度参数进行精确测试和分析，这一结果可作为设备性能、 设备技术及点检效果的评价指标。它是防止设备事故的第五层防护线。 以上的五层防护线是火电厂发电设备点检管理的精华，是建立完整点检工作体 系的依据。按照这一体系，有效地把火电厂所有设备管理人员紧密联系起来，最终 实现全体员工共同管理设备，并且各负其责，从而形成了现代化的管理体系。 华北电力大学硕十学位论文 第三章火电厂发电设备点检管理系统的总体设计 3 1 火电厂发电设备点检管理系统目标及性能 近几年，我国新建火电厂都采用设备点检管理体制，部分老电厂也引进了设备 点检管理体制。设备点检管理在火电厂的应用如下：首先把整个火电厂设备按照专 业的不同分为锅炉、汽轮机、电气、化学等；不同专业的点检人员分别负责各自所 管辖设备参数的采集，并以书面报告的形式上报到电厂设备科，电厂设备科通过对 全厂各专业所提交的点检数据进行汇总，由设备科人员呈报给集团总公司设备管理 部门。由以上过程可以看出点检人员、电厂设备科人员及集团公司设备管理人员对 设备的关心角度是不同的，点检人员只关心自己所管辖设备的状态参数，电厂设备 科人员只关心本厂设备的运行状况，而集团公司设备管理人员关心的是整个集团公 司所有电厂设备的运行状况及宏观的统计信息。在这一过程下，点检员所采集的数 据相对独立，信息流动的速度缓慢，并缺乏统一的描述手段，使采集信息得不到充 分的利用，从而使设备故障诊断困难。因此企业急需一套较为完整的集设备管理、 点检定修并能进行故障诊断于一体的设备管理软件系统。 3 1 1 火电厂发电设备点检管理系统的目标 电力生产的最大特点是生产、输送、销售瞬间