美国火电厂管理和降低成本的措施.doc

美国火电厂管理和降低成本的措施 The Management and Measures of Reducing Cost in American Thermal Power Plants 【摘要】介绍了美国电业放松管制后火电厂的现状。文章叙述了火电厂的建设、运行和维修 管理的措施，信息系统应用，工资制度，可*性分析等。 【关键词】运行维修管理可*性降低成本 ABSTRACT Recent status of American thermal power plants after deregulation of electric power enterprises are introduced. In this paper, the management of cons truction, operation and maintenance, the measures of reducing cost, application of information system, reform of wage system and analysis of reliability are des cribed. KEY WORDS OperationMaintenanceManagementReliabilityReducing co st 在美国，正在加快放松对电力部门的管制。这次通过对美国的几家电力公司，电厂建设的电力部门、以及非电力部门从事电厂建设的工程公司的访问，得到一些关于火电厂建设、 运行及维修等方面降低成本的信息。并同时了解人员的裁减、工艺设备简化以及维修费用降低对可*性带来的影响。 1 指导思想 降低成本要求做到理论与实际相结合。可以采取各种各样的方法，但归根结底都要以自我负责为原则。电厂的维修工程费用由电厂按计划作出预算，几乎没有公司总部的干预。在降低成本的过程中，如果实施成功、成本降低效果会很明显，而一旦失败，就会使可*性大大下降。敢于进行尝试的背景是对员工技术能力的绝对信任。对降低成本、提高可*性公司制定了具体的目标，对达标的人员按效益工资制给予奖励，对消极怠工的进行警告或开除， 以此来调动职工的劳动积极性。 2 建设2.1 总的要求在新建机组中，以建设周期短、效率高的燃气蒸汽联合循环和热电联产机组为主。 一般来说，建设计划一旦决定，发电部门开始向几家工程公司招标，和中标公司签定整体交钥匙合同。其工程公司对设备规格、设备购置、工程管理、质量管理、安全管理、试运行等负全部责任。实际上土木工程、安装工程、配管、配线工程等也都由工程公司直接进行。发电部门只需确认主要规格、环境特性以及是否满足了合同规定的要求。 建设地点大多选择离燃气管道和输电线较近的地方。因为从电厂到燃气管道的支线以及到电力部门开关站的一段输电线的建设应由电厂负责。如果按工程公司标准的建设工期，燃气蒸汽联合循环机组需要1524个月，蒸汽轮机需要2834个月。 2.2 设备购置 以燃气轮机为例，把设备分为300项左右分别发包，每一部分都有56个公司竞标。设备购进后交给工程公司，由他们进行安装、调试。运行人员的培训由主机生产厂家负责。在一般情况下，发电部门没有指定的厂家。对国外厂家的产品，只要能满足国内以及工程公司的标准就有可能采用。PSI能源公司的吉普森电厂的5台600MW机组大约每隔两年建成投产一台，主机是从同一厂家购进的，建设工程也是同一工程公司完成。控制设备由于采用了最新技术，除了能大量减少部件，还能简便、快捷地运行和维修。最近一些非共用电力部门的电厂也都是同期建设2台机组，并且从同一厂家购进完全相同的设备，以此来降低成本。优化设备采购业务是一项很有益的工作。以A工程公司为例，过去由于要花很多时间讨论产品的设计规格，因此从产品定型到决定购买对象要花3个月左右的时间。现在，由于工程公司和厂家事先对设计进行商讨并达成一致，因此，省略了时间，现在利用电话或电子邮件，从竞标到决定购买对象的时间可能缩短为2周。 2.3 设计标准 在日本，电力公司采用各自的设计标准被认为是提高建设成本的原因之一。如果统一电力公司的设计标准就可以使成本降低。这在美国也是一样。电力部门一直都有本公司的设计标准，但随着竞争的激烈，建设成本越来越高，不堪重负，因此，开始放弃各自的设计标准而采用工程公司的标准。一般地说，非公用电力部门一直都采用工程公司的标准。工程的设计标准依据的是ASME、IEEE等国内标准，因此差异不大。 2.4 备用设备 最近，工程公司正在向发电部门推荐一种容许短时间停机或限制出力的方案。例如，过去安装两台100%出力的水泵（一台作为备用）。按现在的标准设计，将备用泵放在仓库里保存，如果常用泵发生故障后，换备用泵使机组重新起动的时间在8h以内的话，就可以采用这种方案。如在8h以上，则宜采用现场安装的备用泵方案。这样，就会在基础、安装、配管、电源设备等方面增加成本。另一种方案是使用两台出力为50%的水泵，平时两台都运行，当一台发生故障时，另一台维持机组50%的出力。 2.5 成套试运行 发电部门很少参与汽机、发电机的试运行和进行环境特性综合试验。工程公司的成套试运行是由公司内的专业人员进行。内容是设备特性试验及钢材、绝缘、保温防腐材料等的性能试验，以便确认是否符合工程公司的标准。 3 设备维修 3.1 自行维修和外包维修 在美国，不论是电力部门还是非电力部门，几乎所有的维修工作都是由本厂自行负责完成。没有法定的大修期，一年下来，工作量几乎是一定的。一般来说，外包维修要比自行维修便宜，而且又能使职工的工作量保持平均。但维修技术力量往往难以保证。有的公司正在重新界定自行维修的范围。南加利福尼亚爱迪生公司虽然以降低成本为由，将大修工作外包，但将部分工作自己负责。自己负责的范围是：空调设备、防火设施、计算机、安全阀、焊点的维护保养、机械加工、地下管道的维护、设备和脚手架的拆装、办公楼的改建等。与此相反，圣迭哥煤气和电力公司却将能在低成本下就可进行的工作予以外包。从而也带来了裁员的问题，目前正处在举步为艰的境地。因此，全面外包还难以实现。 如果象南加利福尼亚爱迪生公司那样，增加直接自己负责的工作量，由于扩大了运行人员的维修工作范围，可以为富余的人员提供新的工作，这种方式较容易运作。 3.2 运行人员的有效使用在许多公用和非公用电力公司，运行人员都兼顾维修工作。日常维修和简单的小修都是由运行人员进行。而需要专业知识和按计划进行的大修、改造工程则更多是由维修部门进行。这样的安排，在可*性和经济性方面有如下的好处。 (a)由于是掌握运行工况的运行人员制定维修计划，界定维修范围，因此，可防止划定的范围和方法出现错误，并能缩短计划和维修工作的时间。 (b)通过维修，能使运行人员对设备有进一步了解，从而也能提高他们的运行技术。 (c)由于可在24h内随时维修，因此，在事故发生时能迅速地采取措施。同时，可减少维修人员的抢修。 (d)由于维修是安排空闲运行人员进行，因此，可使运行人员的工作时间达到平均化。而且，还能减少维修部门的工作量。 (e)可以减少维修后的交接事项。并且还能减少作业计划书的传阅、认可以及作业牌的授受等交接所需的时间。 在哈特韦尔电厂采用了进一步扩大运行人员优势的一种办法，即，运行人员不仅要负责维修，而且每人都有各自要负责的设备，并对该设备的质量、管理、维修、施工、预算管理等负一切责任。运行、维修人员是从海军中募集来的种类专家，边学习、边实践，力求掌握多种技能。 3.3 大修周期 大修周期是参照厂家的建议决定的。但更多是按自行负责制来制定各自的周期。 例如，B公司将燃气轮机的大修周期设定为等效运行时间 50 000h，和厂家的建设周期是一 致的。但蒸汽轮机的大修周期却比厂家建议的5年多了一倍，定为10年。 3.4 零部件供应 以日本电力公司为例，如果出现厂家对某种设备的零部件无法供应的话，就会给事故的及时处理带来不利的影响，因此，就得按当时的情况更新整套设备。这就是造成成本提高的一个因素。而美国在遇到这种情况时，会拿着部件的规格、图纸及实物送到其他的中小厂家 ，委托他们做一个相同的部件。这种方法不论是公用还是非公用电力部门都在采用。目前，供应这种零部件的厂家越来越多。 3.5 状态维修(CBM: Condition Based Maintenance)日本的电力公司虽然以按检修间隔或运行时间来进行设备维修，这样有时会对没有必要维修的设备进行拆开检修，这是增加维修费用的一个原因。状态维修是监视、测定设备的状态，以此来制订合理的检修计划，而SCE电力公司把过去的按运行时间制定的维修计划包括预防性检修、故障后检修的综合维修计划叫CBM。采用CBM就要购买状态监视设备，这部分投资是否能从减少的维修费用中得到补偿，目前正在进行全面的分析。4 信息设备的应用为提高工作效率，各电力公司都在努力引进信息设备。并且，将完善与成本有关的数据库作为工作重点。美国电力公司可取得以下信息和管理程序是： 电厂运行数据的数据库 修理费、工程费的数据库 预防性检修计划 备用品管理信息 职工一览表的管理 工程经济性比较的程序工程经济性比较程序就是用来判断对某种设备是需要修理？还是替换？还是继续使用的 一个项软件。 应用该程序时需要修理费和部件成本等的数据库。除此之外，还必须输入设备的预期使用寿命、因设备改造而出现的效率变化比率、各种设备的故障率、运行、维修人员的工作所需时间、事故时机组停运天数、因带部分负荷运行所造成的燃料损失以及各种经济数据等。美国的多家电力部门都对于各种设备的故障率以及修理所需的时间和费用等数据有着充分的积累。因此，应用比较容易。另外，确定方案时考虑把安全放在首要位置，优先采用经济性虽较差，但安全性较高的方案。 5 业务制度改革 对公用电力公司的火电部门，首先进行现状分析和组织分析，下一步调整计划和目标， 制定应达到的目标的步骤。然后，对每个电厂及每个职能部门的工作进行调整，并将其制度 化。以下，就是用数字说明的几个目标。 (1)安全。运行、维修人员的工伤、病假的次数要比过去的5年平均值减少10%。 (2)环保。根据污染轻重，明确了罚款限额，将总目标数字化。 (3)运行、维修成本。制定年运行、维修成本的总额以及每个电厂的限额。其总限额要比上年度的减少14%。 (4)资本支出。制定年资本支出总限额。并开发投资评估标准。 (5)运行特性。针对热效率和高峰期供电障碍电量，制定了每个电厂及整体的目标。 6 技能工资制度 要改革组织机构，减少不必要的管理人员，采取奖励制度。因此，技能工资制度就变得越来越重要。许多公司都在推广这种技能工资奖励制度。当公司、电厂或个人达标的话，都能得到奖金。公用电力部门所属电厂是按个人业绩发放不同数量的奖金，而多数非公用电力部门是依据电厂的业绩颁发奖金，全体职工平均分配。非公用电力部门的电厂职工人数不多，一般为2030人，这样做有利于提倡团结互助的精神。 在电厂的达标内容中，除了有降低维修费的比重，还有等效可用系数(EAF)、等效强迫停运率(EFOR)等可*性指标。奖金额度大部分都定为年薪的10%左右。近几年，许多公司增加了奖金比率。公用电力部门正在把发放奖金的对象从管理人员扩大到非管理人员。 7 可*性的变化有关火电设备可*性的调查结果表明，由于备用容量的减少，虽会对供电可*性带来影响，但可使电厂本身的可*性有所提高。 7.1 备用容量 从93年到97年8月，美国发生的主要供电事故有137起，其中大部分是输、配电设备事故，电厂造成的供电事故仅9起。目前，发电设备的备用率较高，因此，电厂的事故维以不会成为大面积停电的直接原因。电源开发从供电可*性角度来说，过去是由供电部门按需求预测加上备用容量定发展计划。在今后的市场竞争中，发电部门主要*预测市场电力价格的走向，制定出能带来利润的发展计划，将来能否维持适当的备用容量，目前尚无定论。虽然近3年保持了15%这一备用率可以说是适当的，但由于未来市场的不可预测性，将可能削减电源开发计划，到2000年，备用率可能从15%降低到12%。火电厂的计划外停机次数为每台机组每年在6次以上，核电站在3次以上。如果按此设想，形势是相当严峻的。 7.2 电厂的可*性 由于竞争激烈，新建火电厂采取了简化工艺、消减工资开支和维修费用，提高电厂可*性等措施。以此使降低成本、提高可*性这两个目标同时得以实现。但是，美国和日本相比，其可*性较低，提高可*性的余地较大。而日本如果也采取同样的办法能否取得