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技术交流

水电厂开展优化检修的设想
发布日期:2008-4-17 15:22:46

摘 要:随着电力体制改革的日益深化,水电厂有必要寻求一种有效的途径来降低运行和检修成本,提高竞争力。提出了优化检修的思路,应用适合于水电厂的简化RCM分析方法来调整检修策略,并在施中不断调整和完善。同时指出顺利开展优化检修的几点保障措施。

关键词:水电厂 检修策略 优化检修 状态监测

随着电力行业改革的深化,“厂网分开、竞价上网”的实施,使发电企业面临着严峻的市场挑战。在保证发电设备的可用率、可靠性、经济性、可调性、可控性的条件下,切实降低发电成本,已成为发电厂提高竞争力的重要手段。这促使发电厂的运营模式从以安全、可靠为中心逐步转变为以安全、可靠、经济为中心。寻求有效的方法来降低发电成本,尤其是检修成本,已成为发电厂当前工作的重要内容。

从国内外火电厂与水电厂检修模式的发展历程看,主要经历了故障检修、预防性检修、状态检修三个阶段。火电厂的状态监测和故障诊断技术发展得比较完善,还建立了不少有实用价值的专家系统,且近几年国外火电厂逐步进入了优化检修阶段,它综合运用了各种成本有效的检修方式,提高设备可用率,降低维修成本,国内也有火电厂正在进行有关试点。相比之下,国外水电厂尚未进入优化检修阶段,用于状态检修的专家诊断系统还在不断完善之中,而国内水电厂的状态检修还处于起步阶段,尚未有完整的思路和实施方案。根据电厂检修模式的发展,水电厂的检修模式完全可以借鉴火电厂的先进理念和实施经验,有选择地消化吸收,结合我国水电的自身特点走出一条适合水电厂的优化检修之路。

1 优化检修的思路

优化检修就是综合运用定期检修、状态检修、故障检修等各种检修方式,根据设备的重要性和发生故障的特性,科学地进行检修决策,从而在保证机组安全、稳定和可靠发电的基础上,降低发电设备的检修成本。优化检修是一个动态的过程,要对检修策略进行持续的调整和优化。优化检修是一个系统工程,涉及面广而深,主要包括优化检修前期评估、检修策略调整、检修策略有效实施三大部分。

1.1 优化检修前期评估

优化检修前期评估的主要内容涉及与检修有关的企业组织结构和企业文化、人和人员技能、检修计划的制定和执行、工作过程的管理和控制、状态监测的管理、备品备件的购买与管理等方面。通过优化检修前期评估,了解电厂存在的优势和不足,进而帮助电厂找出差距,完善检修管理流程,确定电厂的发展方向和战略方针,提出可实现的目标和改进建议。然后分析哪些工作是主要的和经济效益明显的,经排序后可分期分批地开展。对于检修管理的改进建议,可用于CMMS(计算机化的检修管理系统)的实施中,以改进今后的管理流程。因此,优化检修前期评估对成功地实施具有最高效益的优化检修过程是很重要的。

1.2 检修策略的调整

我国水电机组的检修,多年来一直套用前苏联的模式,采用以定期检修为主的预防性检修。根据《发电厂检修规程》的规定,大修间隔为3~5年,坚持“到期必修,修必修好”的原则,即到规定大修的时间不管设备有无缺陷,能不能继续运行,一定要大修。在解体检查过程中检查出什么问题,大修中就解决什么问题。这种检修方式不仅盲目性较大,且检修的经济性较差,已不适应当前电力体制改革、市场化程度日趋提高的要求。这就需要有一种优化检修的方法,来改变目前不相适应的检修策略,达到降低电厂维修成本,提高竞争力的目的。经典RCM(以可靠性为中心的维修)和简化RCM是行之有效的调整检修策略的方法,它们是整个优化检修的基础,也被称为“检修基础优化分析”。

1.2.1 经典RCM与简化RCM的对比

经典RCM首先应用于飞机的维修,而后在美国海军和核电站的维修中得到应用,在这些不同行业不同设备但相同的高可靠性要求下,RCM取得了十分显著的效果。RCM是以保持系统/设备功能为检修目的,根据设备与系统功能之间的关系,区分设备的重要程度而分别对待,根据检修效果和经济效益选择检修方式,根据系统功能的重要性来确定检修资源的分配和检修计划安排的轻重缓急。经典RCM最重要的特点就是依据有利于提高机组可靠性和有经济效益这两个原则来选择检修方式。但它有一个明显的不足之处,就是需要投入大量的人力、物力,并进行精心组织,尤其是同时对多个系统进行分析时,需要领导投入大量精力进行组织协调,还需要各方人员的密切合作。简化RCM源自于美国,美国电科院在电力行业实际应用RCM分析的过程中,结合发电设备的具体情况,尤其是火电设备,针对经典RCM分析的不足之处,对经典RCM的分析步骤进行了合并和简化,同时又丰富了经典RCM分析作为优化检修方法在项目计划和分析结果实施等方面的内容,形成了针对火电机组的简化RCM分析方法。在简化RCM分析制定的检修策略中,很重要的一部分就是综合应用了各种有效的状态监测方法,对设备状态和故障进行综合分析和诊断,以确定最佳维修时机和维修内容,把检修决策建立在科学分析的基础上。该分析方法在不降低设备可靠性的前提下,以经典RCM分析所需的20%的精力,获得80%的经典RCM分析结果。

1.2.2 适于水电厂的简化RCM分析

对检修策略的调整经典RCM和简化RCM在各自的应用领域得到应用、发展和完善,它们优化调整了电厂当前的检修策略,降低检修成本,减少设备故障时间和停役时间,减少备品备件数量,延长设备运行寿命,提高安全性,提高了产量。

对于水电厂,虽然国内外尚无开展优化检修的范例,但可以根据经典RCM和简化RCM思想的精髓,研究出适合自身特点的分析方法来开展检修基础优化工作以调整目前的检修策略,以有效使用故障检修、预防性检修、状态检修、主动检修这几种检修方式。首先,根据前期评估所确定的近期、中期和远期的发展目标,以及电厂在与检修相关的工作执行和管理等方面的长处和不足,结合相关的规程和规定,确定检修策略,调整在安全性、可靠性、经济性等方面的目标。然后,根据在电厂收集到的运行数据、维修和试验数据、监测数据、历史数据,以及同类型电厂的信息和经验,明确检修策略调整中检修基础优化分析的范围和优先顺序。而后,按照所确定的优先顺序依次对相应的系统/设备进行功能和故障影响分析,并针对可能发生的故障以及故障影响,推荐能有效预防故障发生和减弱故障影响的检修方式,可以是故障检修、预防性检修、状态检修等检修方式,也可以是不同检修方式的综合运用,其中对一些关键性设备需要更多地采用状态监测工作,以做到能及时掌握重要设备的健康状况。最后,根据电厂当前检修水平以及相应的发展目标,把推荐的检修工作与目前的检修工作加以分析对比,按照总体规划、分布实施、逐步推进的思想,最终推荐出符合电厂实际情况、易于分步骤实施的检修工作内容,并输入到检修管理系统中,对原先的检修策略作出优化调整。

在检修策略分析调整的过程中,状态监测不仅是状态检修的核心,也是优化检修的重要组成部分,但不是所有设备都需要开展状态监测,应根据经济性和有效性原则,有重点有层次地开展。科学的检修决策是建立在长期的数据积累和诊断分析经验之上,因此有必要对有关设备进行离线监测或在线监测,并对设备状态进行分析诊断,而后在状态监测完善和分析诊断经验积累的基础上,逐步建立、实行和完善水电机组专家诊断系统,不断提高设备的状态分析和检修决策的能力。优化检修不仅仅是建立离线、在线的状态监测与分析诊断,更为重要的是通过这些分析诊断积累数据和经验,结合综合应用各种检修方式的实际情况,通过定期回顾的方式,把有效的检修方式加以保留,去除无效与高成本的检修工作,调整设备的检修周期和检修内容,同时根据外部环境和新型有效的监测设备和诊断技术重新调整检修策略,以始终保持检修策略的最佳化。

1.3 检修策略的实施根据检修基础优化分析得到的优化检修策略包括故障检修、预防性检修、状态检修、主动检修,以及相应的组合检修方式,其中对于状态检修,分析结果还包括状态监测对象、监测内容和周期,以及所采用的诊断技术。

1.3.1 积累数据和建立诊断中心

机组/设备的状态分析和趋势分析都需要以翔实、可靠的数据为依据,日后检修决策的制定更是需要建立在广泛数据的综合分析基础之上,因此要做好各种检修方式、诊断数据、性能监测数据、检修历史、运行日志、设计数据和专家系统诊断结果的收集、储存和处理工作。如此大量的数据信息,需要建立独立的分析诊断中心,依托专业技术服务人员,对相关设备状态进行长期跟踪、分析和评价,定期对设备状态进行报告,并对隐患潜伏的设备及时决策和提出检修建议。

1.3.2 建立有效的反馈机制

优化检修的一个很重要理念就是它是一个动态的、不断完善的、永无止境的过程。通过检修基础优化分析,最终制定出包含故障检修、预防性检修、预知性检修等方式的优化检修计划,在实施中对各种检修方式的有效性有更为深入的了解,尤其是通过状态监测与诊断分析经验的积累,需要对原先制定的优化检修计划进行相应的修正。有必要建立一种良好的反馈机制,收集来自于各种检修方式应用效果的信息、政策与市场信息、新设备新技术等方面的信息,定期对原有的检修策略进行有效性回顾分析,作出进一步的优化调整。

1.3.3 实施检修策略的工具

计算机化的检修管理系统(CMMS)是用于支持检修工作过程自动化的信息工具和通信工具,也是检修策略得以实施的一个有效工具。单独使用CMMS只起到了检修管理的作用,只有把现有检修工作过程的变革贯彻到CMMS中,才能达到优化检修的目的,能获得更多的效益。此外,应用优化检修技术和工作过程自动化工具的基础是电厂设备编码的规范化,即设备编码是CMMS系统有效运行的前提条件,是计算机化管理的必备条件。

2 开展优化检修的保障

2.1 制度保障

鉴于水电厂在电网中的重要性,在水电厂试点开展优化检修首先在制度上要有所保障,它将使优化检修工作有章可循、有据可依,同时,有利于解放思想、消除顾虑、动员全员参与,有利于把握优化检修的正确方向,有利于顺利迈出优化检修的第一步。在实施调整的检修策略过程中,即从以定期检修为主的预防性检修迈向优化检修的历程中会有一些小风险,可考虑安全考核指标在优化检修试点电厂作适当调整;如大修周期作了延长,但总体大修更改资金应有保障,适当增加小修的维护费用;对于成功延长检修周期的电厂,电网应有奖励政策。

2.2 组织结构

保障开展优化检修工作是一项长期而艰巨的任务,涉及面广,因此必须有与优化检修相应的组织结构。相关各部门、专业、班组的人员配置及工作职责范围要明确,由厂级领导统一领导和协调。一般可分三个层次,领导小组、资源小组和核心小组,其具体构成为:领导小组——厂级领导和项目负责人,确定项目的方向性指导;资源小组——为了完成分析项目所需的更广泛的专业支持人员,人员无需固定,只是临时参加;核心小组——由诊断中心分析员和固定的专业人员组成,包括工程、运行、计划和检修人员。

2.3 人员素质保障

优化检修对于水电厂还是一个全新的概念,需要对各层次人员进行有关优化检修有针对性的培训,使他们了解什么是优化检修,在实施优化检修中需要投入什么资源,需要掌握哪些必要的专业技能,在职责范围内实施优化检修将得到哪些潜在利益。只有深入了解了优化检修的内涵,才会在检修策略的调整和实施中充分发挥主观能动性,相互支持与配合,在各自的职责范围内共同促进优化检修工作的开展。

2.4 技术保障

机组/设备的状态监测和诊断分析是优化检修工作的重要内容,分析诊断中心是该工作得以有效开展的技术支持,这不仅需要电厂要有具备优化检修理念和相关技能的专业技术人员,对设备进行状态监测和数据采集,以及监测设备和系统的维护,并对设备的异常现象作初步诊断和分析,还需要有外部的技术支持单位,对电厂有关人员进行有针对性的指导和培训,协助电厂确定监测对象、内容和频度,以及评判准则,对设备状态作深层次的综合分析,定期出诊断分析报告,为状态监测的调整,乃至检修方式的修改提出意见和建议。只有通过电厂有关技术人员和外部技术支持单位的共同努力,不断积累分析诊断经验,逐步完善分析诊断中心的功能,同时开展同类型电厂的技术交流,才能在技术上充分保障状态监测和分析诊断工作的正确开展,专家系统的实施和完善,从而为进一步的检修策略调整提供科学的决策依据。

3 结束语

水电厂开展优化检修就是要提高机组/设备的可用率,降低运行和维修成本,提高自身的竞争力。优化检修是一项系统工程,不是研制和购买几套监测设备就可实现的,而应由有效应用各种类型的状态监测设备及对检修策略加以调整的一种科学的分析方法所构成。适于水电厂的简化RCM分析方法将为水电厂的检修策略调整提供一套科学、实用的分析方法。而有关的制度、组织结构、人员、技术上的保障是顺利实施优化检修、从“到期必修,修必修好”跨向“应修必修,修必修好”的前提条件。

来源:电力技术网

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