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大型火電機(jī)組狀態(tài)檢修專題實(shí)施方案范文
1．概述
《大型火電機(jī)組狀態(tài)檢修的試驗(yàn)研究》課題經(jīng)可研、專家論證已列入1999年度集團(tuán)公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目計(jì)劃，本報(bào)告根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃提出項(xiàng)目實(shí)施的方案。
2．項(xiàng)目總體安排
2.1 1999年3--6月成立項(xiàng)目課題組，明確課題組長及參加人員；
2.21999年3-6月確定狀態(tài)檢修課題整體構(gòu)思及總目標(biāo)、制定總體方案及實(shí)施方案，并經(jīng)課題組討論、廣泛征求有關(guān)專家的意見后確定；
2.31999年6月根據(jù)總體方案及實(shí)施方案進(jìn)行課題分解工作，確定各子課題及分課題的負(fù)責(zé)人、負(fù)責(zé)單位、目標(biāo)、技術(shù)方案、時(shí)間安排等；
2.41999年6月開始項(xiàng)目全面實(shí)施課題的第一階段，1999年6-8月完成課題第一階段的軟件及設(shè)備招、投標(biāo)工作，1999年8月-2000年2月完成課題試點(diǎn)機(jī)組現(xiàn)場的軟、硬件調(diào)試及安裝等工作，逐步試運(yùn)行，2000年12月以前完成選定輔機(jī)及輔助設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究，并開展其他項(xiàng)目的研究。
2.52002年12月完成總體項(xiàng)目研究。
3．項(xiàng)目總體目標(biāo)
3．1逐步實(shí)現(xiàn)對火電機(jī)組的優(yōu)化檢修，設(shè)備檢修應(yīng)達(dá)到（1）通過狀態(tài)監(jiān)測及綜合分析將汽輪發(fā)電機(jī)組大修周期逐步延第至5--8年并逐步延長其小修周期，鍋爐本體故障及缺陷通過有效的觀測盡可能在小修、臨故修中完成；（2）對主要輔機(jī)及輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢修；（3）對易磨易損設(shè)備指定合理的計(jì)劃檢修周期；（4）不重要的設(shè)備采用事故檢修；
3．2逐步形成火力發(fā)電廠的優(yōu)化檢修管理體制，提高發(fā)電設(shè)備檢修維護(hù)水平、可靠性及經(jīng)濟(jì)效益；
3．3逐步開發(fā)適合我省火電設(shè)備的狀態(tài)檢修方法，包括：（1）形成電廠監(jiān)測設(shè)備優(yōu)化配置方案；（2）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)；（3）優(yōu)化檢修的各種管理辦法；（4）計(jì)算機(jī)化的檢修管理系統(tǒng)；（5）狀態(tài)檢修工作中心的工作軟件等等；
4．火電機(jī)組檢修的技術(shù)方案
4．1火電機(jī)組檢修按檢修方法可分為：（1）事故檢修（CM）發(fā)現(xiàn)設(shè)備在規(guī)定條件下，不能完成其規(guī)定的功能或性能參數(shù)不能保證在其規(guī)定的上、下限之間或在結(jié)構(gòu)元件破壞時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修。（2）預(yù)防性檢修（定期檢修）（PM）根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，確定一定的時(shí)限，有計(jì)劃地強(qiáng)制檢修。（3）狀態(tài)檢修（預(yù)測檢修、預(yù)知檢修）（PDM）根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施的檢修，其基礎(chǔ)是對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和專家分析。（4）主動檢修（PAM）尋找可能引發(fā)故障的原因，并主動消除故障隱患的檢修。
4．2目前我國電廠主要采用的手段是CM和PM二種方式。
4．3國外電廠廣泛采用以上四個(gè)檢修并存的優(yōu)化檢修方案（OM），采用以可靠性為中心的RCM評估方法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)（CMMS），以成本、生產(chǎn)、安全性、環(huán)境質(zhì)量和其它經(jīng)濟(jì)性因素為參考元素，建立重要性指標(biāo)，通過狀態(tài)檢修工作中心的綜合判斷分析，形成檢修計(jì)劃建議報(bào)告吧達(dá)到最大可靠性的檢修。
4．4火電機(jī)組優(yōu)化檢修流程圖（圖1）、火電機(jī)組狀態(tài)檢修項(xiàng)目構(gòu)成（圖2）、狀態(tài)檢修工作中心數(shù)據(jù)信息（圖3）如下。主要考慮以下方面：（1）從300MW、600MW機(jī)組設(shè)備運(yùn)行情況分析，主設(shè)備監(jiān)測手段較為完美，重點(diǎn)攻關(guān)子項(xiàng)目應(yīng)為很容易爆漏預(yù)測技術(shù)的研究、不抽轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)狀態(tài)分析、利用已建成的遠(yuǎn)程性能監(jiān)測中心進(jìn)行性能監(jiān)測及經(jīng)濟(jì)性分析、狀態(tài)分析判據(jù)研究等等；（2）輔機(jī)、輔助設(shè)備的選定依據(jù)可靠性統(tǒng)計(jì)的事故及降出力情況分析，選取的設(shè)備均為頻發(fā)故障并有可能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的設(shè)備，需進(jìn)一步收集現(xiàn)場及試點(diǎn)電廠的數(shù)據(jù)進(jìn)行完美，目前初步選定的輔機(jī)設(shè)備有：風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、泵組、電動機(jī)、齒輪箱等，初步選定的輔助機(jī)設(shè)備有：閥門、管道、加熱器等；（3）狀態(tài)檢修不能也沒有必要包括所有的設(shè)備，特殊故障如斷葉片等由于診斷技術(shù)發(fā)展的限制，目前仍只有采用事故檢修方式；（4）通過對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測，逐步形成有效的數(shù)據(jù)和分析可使設(shè)備檢修更有計(jì)劃性、針對性、有效性，從而達(dá)到縮短和減少設(shè)備檢修時(shí)間、大幅減少檢修費(fèi)用、減人增效、提高機(jī)組發(fā)電可靠性的目的。
目前已經(jīng)開展或即將開展可在火電機(jī)組狀態(tài)檢修中應(yīng)用的項(xiàng)目有：（1）汽輪機(jī)動靜間隙在線監(jiān)測系統(tǒng)的研制；（2）供電狀態(tài)檢修技術(shù)的開發(fā)；（3）在運(yùn)行中探測發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子故障新型試驗(yàn)方法的形容；（4）發(fā)電設(shè)備故障分析與對策資料編制；（5）300MW機(jī)組熱力性能及振動的遠(yuǎn)程監(jiān)測和診斷分析系統(tǒng)；（6）大型變壓器絕緣狀態(tài)可現(xiàn)場測試診斷系統(tǒng)的開發(fā)研究；（7）壽命診斷技術(shù)在鍋爐承壓部件上的實(shí)驗(yàn)研究等，在方案不再列入，但應(yīng)考慮有效利用以上成果。
5、1999年度應(yīng)開展的主要工作及目標(biāo)
5．1設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)和系統(tǒng)/可靠性為中心的分級技術(shù)研究，主要研究內(nèi)容包括：
評估技術(shù)的研究
從檢修工作過程、人員技能、電廠組織管理和監(jiān)測技術(shù)方法，就檢修策劃是否恰當(dāng)、合理，檢修工作執(zhí)行情況、效果，工作關(guān)閉、反饋，檢修管理手段、設(shè)備，檢修機(jī)構(gòu)設(shè)置、職責(zé)分工、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)設(shè)備、應(yīng)用，信息集成狀況，人員的技能、培訓(xùn)使用等方面對試點(diǎn)電廠全面進(jìn)行評估按先進(jìn)的檢修模式建立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)、管理、機(jī)制、人員及技術(shù)條件推行優(yōu)化檢修。
�。�2）設(shè)備/系統(tǒng)分級技術(shù)研究
以成本、安全、環(huán)境、質(zhì)量和其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合確定設(shè)備對發(fā)電生產(chǎn)工藝的重要性，建立符合山東電力機(jī)組實(shí)際情況的設(shè)備評估方法。通過該項(xiàng)工作，對整臺機(jī)組確定不同系統(tǒng)在整個(gè)機(jī)組檢修中的關(guān)鍵性順序。在確定關(guān)鍵性排序后，對沒系統(tǒng)及設(shè)備采用量化標(biāo)準(zhǔn)，量化其可靠性 ，確定檢修優(yōu)化指標(biāo)。應(yīng)提出：系統(tǒng)重要性排序，設(shè)備重要性排序，運(yùn)行重要性排序，設(shè)備故障可能性排序，檢修需求優(yōu)行排序等。
�。�3）重要設(shè)備的RCM（ReliablityCenteredMaintenance）分析
基本步驟如下：選定設(shè)備，定義功能，定義性能指標(biāo)，找出功能失效，確認(rèn)失效模式，評估失效的根據(jù)，評價(jià)效果，選擇最佳維修方式，實(shí)施計(jì)劃，分析結(jié)果。最終形成信息工作單位及決策工作單。
5．2狀態(tài)檢修中心主要研究內(nèi)容：
建立統(tǒng)一的軟件平臺
該軟件平臺可以兼容全部的監(jiān)測數(shù)據(jù)，如：離線及在線振動數(shù)據(jù)、油液分析數(shù)據(jù)、紅外線成像數(shù)據(jù)（圖象）等，軟件要與CMMS系統(tǒng)兼容、能夠數(shù)據(jù)共享，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備的綜合數(shù)據(jù)分析和診斷。
�。�2）綜合檢修管理軟件研究，建立監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析診斷中心
完成綜合檢修管理軟件研究，建立運(yùn)行及維護(hù)工作站，幫助管理人員及專家進(jìn)行分析、歸納和決策。實(shí)惠對運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)及其他有關(guān)數(shù)據(jù)的積累，建立完備的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評定、趨勢分析、故障診斷及預(yù)測、設(shè)備檢修建議等功能。數(shù)據(jù)構(gòu)成詳見圖3，應(yīng)覆蓋實(shí)施研究的所有設(shè)備。
（3）狀態(tài)檢修相關(guān)監(jiān)測技術(shù)和診斷技術(shù)的研究
對主設(shè)備國外目前均未達(dá)到真正意義上的狀態(tài)檢修，仍然是狀態(tài)監(jiān)測下的預(yù)防檢修即定期的計(jì)劃檢修，主要原因是目前狀態(tài)檢修相關(guān)監(jiān)測和故障技術(shù)仍然達(dá)不到對設(shè)備故障的定量、定位診斷的要求。因此，應(yīng)在現(xiàn)場調(diào)研基礎(chǔ)上，分成若干的分課題及子課題，并充分利用電科院的遠(yuǎn)程性能監(jiān)測和診斷中心，開展設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究，是主設(shè)備逐步推行狀態(tài)檢修的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。
�。�4）計(jì)算機(jī)維修管理系統(tǒng)（CMMS）
CMMS系統(tǒng)功能大致包括：式作單管理即缺陷管理。對設(shè)備缺陷發(fā)生和消缺情況進(jìn)行錄入，分類處理，生成工作票，進(jìn)行缺陷處理工時(shí)查詢、統(tǒng)計(jì)；預(yù)防性設(shè)備維護(hù)。按周期對設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù)；庫存管理。確保在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)提供所需的零件和材料；設(shè)備管理；采購管理。確保選擇最適合的廠商，使采購申請、批準(zhǔn)和執(zhí)行的工作流程自動化；標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)規(guī)程管理，建立標(biāo)準(zhǔn)工作規(guī)程庫；人力資源管理模塊；日程管理模塊，建立工作班次、工作區(qū)間等，供安排維護(hù)使用；資源管理，建立合作公司，服務(wù)合同的相關(guān)信息支持；自定義應(yīng)用程序，為來自其它模塊建立獨(dú)有的表格和屏幕；系統(tǒng)設(shè)置；實(shí)用工具。
5．3主要輔機(jī)狀態(tài)檢修
盡管國外在機(jī)組輔機(jī)上已開展了大量的狀態(tài)檢修工作，并在給水風(fēng)機(jī)、電動機(jī)等設(shè)備上成功應(yīng)用，但結(jié)合我網(wǎng)實(shí)際進(jìn)行狀態(tài)檢修仍有許多技術(shù)問題需要探討和解決。初步選定給水泵組、風(fēng)機(jī)、電動機(jī)等主要輔機(jī)利用引進(jìn)的儀表儀器監(jiān)測，建立狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，編制分析判斷軟件開展該項(xiàng)工作。主要研究內(nèi)容：
�。�1）油液監(jiān)測與分析
對機(jī)組油液進(jìn)行系統(tǒng)、定期分析，建立整個(gè)電廠主要輔機(jī)設(shè)備的油液監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，包括設(shè)備結(jié)構(gòu)分布、測點(diǎn)的測試參數(shù)定義、警報(bào)設(shè)定等。軟件實(shí)現(xiàn)報(bào)警、趨勢管理、故障診斷、報(bào)告報(bào)表生成等功能。
（2）輔機(jī)離線振動分析
對主要輔機(jī)進(jìn)行振動離線監(jiān)測以實(shí)現(xiàn)對其運(yùn)行狀態(tài)的跟蹤，以數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)，包括振動幅值、振動頻譜、時(shí)域波形、沖擊能量、沖擊能量頻譜、階次幅值、相位、瞬態(tài)數(shù)據(jù)等為分析基礎(chǔ)，建立整個(gè)電廠主要輔機(jī)設(shè)備的振動監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，包括設(shè)備結(jié)構(gòu)分布、設(shè)備測點(diǎn)分布、測點(diǎn)的測試參數(shù)定義、警報(bào)設(shè)定等。軟件實(shí)現(xiàn)報(bào)警、趨勢管理、故障診斷、報(bào)告報(bào)表生成等功能。逐步建立對輔機(jī)振動的數(shù)據(jù)積累，并建立對輔機(jī)故障的診斷系統(tǒng)。
�。�3）軸承、齒輪箱監(jiān)測分析
軸承的工作狀態(tài)對轉(zhuǎn)動機(jī)械的運(yùn)行有重大影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械由于軸承損壞而引起的故障約占70%。而軸承磨損、軸承失效是主要故障模式，因此對軸承狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行深入研究，對提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性和安全性、制定合理的監(jiān)測維修制度方面，具有重要的工程意義和實(shí)用價(jià)值。通過廣泛收集國內(nèi)外軸承狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域的最先進(jìn)的技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐文獻(xiàn)，引進(jìn)先進(jìn)的監(jiān)測儀表，考察在復(fù)雜環(huán)境下各種因素對軸承磨損精度的影響，創(chuàng)新性的提出行之有效的對軸承磨損、軸承失效故障預(yù)測及診斷方法。通過本項(xiàng)目的開展，安全性和有效性，避免軸承失效致使機(jī)組停運(yùn)所造成的經(jīng)濟(jì)損失，避免為確定軸承狀態(tài)而拆裝軸承的無謂工作，縮短維修時(shí)間，減少和節(jié)約維修費(fèi)用。
（4）輔機(jī)運(yùn)行特性分析
定期進(jìn)行選定輔機(jī)運(yùn)行特性及性能分析，建立性能曲線、經(jīng)濟(jì)性比較曲線等
�。�5）電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測及分析
根據(jù)96、97年發(fā)電設(shè)備的故障統(tǒng)計(jì)表明，各類輔機(jī)及其電動機(jī)故障所占比例較高，其中與機(jī)組停機(jī)及降出力有關(guān)的主要為重要輔機(jī)電動機(jī)如磨煤機(jī)電機(jī)、給水泵電機(jī)的故障。輔機(jī)電機(jī)的故障主要有：定子繞組溫度過高、定子絕緣偏低、定子繞組斷線、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、軸承損壞等原因，由于定期檢修的局限性，以上缺陷很難在檢修中發(fā)現(xiàn)。對輔機(jī)電機(jī)進(jìn)行狀太檢修的意義在于可以根據(jù)電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)決定檢修時(shí)間及內(nèi)容，及時(shí)處理已有的缺陷，提高設(shè)備利用率及安全運(yùn)行水平。國外目前已能對重要輔機(jī)電動機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢修，國內(nèi)尚未開展該項(xiàng)工作，但對電動機(jī)溫度、絕緣、轉(zhuǎn)子籠條等監(jiān)測手段已經(jīng)具備。軸承狀況監(jiān)測的原理及實(shí)現(xiàn)已有研究，因此開展電動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測的基本手段已經(jīng)具備。
鑒于電動機(jī)的主要故障有：定子溫度偏高、定子絕緣低、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、軸承損壞等幾種，通過監(jiān)測定子溫度、絕緣、轉(zhuǎn)子籠條、軸承即可對電動機(jī)的狀態(tài)有基本的了解，因此研究的主要內(nèi)容如下：（1）電動機(jī)的溫度監(jiān)視：通過采集及記錄定子測溫元件的溫度來了解定子線圈的溫度情況。（2）絕緣監(jiān)測。（3）轉(zhuǎn)子籠條監(jiān)測；通過對定子電流進(jìn)行頻譜分析，找出斷條的特征頻譜，確定籠條斷裂判據(jù)。（4）軸承監(jiān)測項(xiàng)目可以通過安裝有關(guān)傳感器、對信號進(jìn)行相應(yīng)的處理實(shí)現(xiàn)，編制相應(yīng)的綜合分析軟件即可實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測，利用微機(jī)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析即可提供有關(guān)狀態(tài)檢修的意見。
（5）紅外熱成像技術(shù)。
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