火电厂低成本检修策略探讨
2020-10-30
来源:步旅网
火电厂低成本检修策略探讨 张振 摘要指出火电厂现行的以安全可靠性为中心的检修模式的问题和被淘汰的必然趋势,提出了以安全经济可靠性为中心的低成本 检修策略和延长大修周期缩短检修时间的措施,并在寻求保证机组安全可靠和降低检修成本追求效益最大结合点上进行了探讨。 关键词火力发电厂机组检修保证安全降低成本策略探讨 中图分类号TH49 文献标识码B 改革开放以来,我国的电力事业得到了突飞猛进的发展,特 别是近十几年来,大容量、超高参数机组的不断新建和相继投 产,电网日益强大(2012年底,电力装机容量已达到12亿kW)。 同时由于我国经济增速的减缓调整,电力市场需求关系发生了 根本转变,机组发电利用小时将不断下降,加之节能减排、降本 增效的呼声日益提高和煤电价格倒挂和迟迟得不到有效解决, 实行低成本战略已成为各发电企业发展的必然趋势,而检修成 本在火电厂是除燃料和原水成本之外的最主要的费用支出。因 此,开展低成本战略下的检修管理优化研究,对于各发电企业降 本增效,乃至生存发展有着深远重大意义。 一、低成本检修策略是发电企业的必由之路 现行的检修策略,虽说有计划检修、事故检修和状态检修, 但还是以定期计划检修为主。由于检修项目过于齐全,检修时 间长,顺带进行了状态检修和事故检修,其实质仍是定期计划检 修,即“到期必修”,若不进行检修就是“失修”,就要承担相应的 责任风险。因此,“宁肯过修浪费,也不愿欠修担责”的观念在国 企管理人员心中根深蒂固。因此,机组一到 ̄DLrr 838—2003发 电企业设备检修导则》和《检修规程》规定的检修时间,无论设备 状况好坏都要安排检修,造成计划检修面过广,检修量过大,费 用过高,设备过修等情况。大量的生产实践证明,定期检修模式 既浪费了大量的劳动力及检修材料、检修备件,又造成部分设备 的检修产生了过维修及欠维修和设备总体故障率上升等情况。 在电网日益强大,各电厂机组负荷带不满,发电成本不断攀高的 今天,传统的检修模式和原来的规定已经受到质疑和挑战,不适 合继续沿用,迫切需要变革创新。 众所周知,发电设备在投产初期和寿命末期的故障较大,中 间要经过一个较为可靠的稳定期,各个阶段的故障特点也不相 同。同时电厂的锅炉、汽轮机、电气及公用系统的设备各有自身 的特点,设备故障和损坏周期也各有不同,但在现行检修管理体 制下确定的大修标准项目和检修周期却一成不变。这样,在故障 高的阶段就降低了设备的可靠性和利用率,在设备的稳定运行 阶段就造成了检修人力、物力、财力上的浪费。另外,电厂的大 型高精密设备,部件很多,各种部件之间连接又特别牢固及精 密,每次拆装都将损坏一部分部件及零件,降低精度和牢靠度, 使许多部件受到外力冲击而造成设备损伤,使设备总体寿命下 降。 因此各发电企业应根据本厂机组自身特点,从安全性、可靠 性、经济I生、环保性、维修成本等综合考虑检修的模式,积极探索 以安全经济可靠性为中心的低成本检修策略,寻求保证机组安 全可靠,追求效益最大的结合点,以降低成本和减少费用支出。 二、检修模式探讨 基本思路是:通过加强故障诊断、状态监测、寿命评估、质量 控制、选用可靠性高的耐用设备和部件、精心维护及科学安排等 手段,来延长机组大修间隔周期,缩短机组单次检修时间,减少 计划检修项目。开展优化检修、扩大状态检修和事故维修项目, 降低检修人力、财力、物力投人,降低成本,提高效益,实现以安 全可靠经济性为中心的检修模式。 1.根据设备自身特点采用不同检修策略 发电厂锅炉、汽轮机、发电机等主机及辅机设备各有自身特 点,对机组运行可靠性影响也不尽相同,因此应对其采用不同检 修策略。当今火电机组大都是单元机组,锅炉、汽轮机、发电机三 大主机设备只有停下来才能检修,而辅机设备大都配备双套或 多套,有一定的富余量,可在备用期间或通过降低机组负荷随时 安排检修,因此可将其纳入设备状态检修或事故临修范围。 对于3大主机的检修安排,可根据其各自特点。区别对待, 灵活安排,不需“一刀切”:同时修,陪伴修。每次检修安排时,可 集中力量在检修项目多、任务重的专业车间打攻坚战。这样可 有效的协调人力、物力、财力,降低检修成本和缩短机组检修 时间。 (1)对于主机设备中的汽轮机本体和调速系统易安排在大 修中进行。主要是综合影响机组安全运行的金属监督和机组经 济性的通流间隙方面考虑。根据《火力发电厂金属监督规程》 (DIJT 438—2009)规定:汽轮机缸体等大型铸件的检查,一般运 行到5万h进行第一次检查,以后的检查周期是5万h;汽轮机 大轴、叶轮、叶片和发电机大轴、护环等在第一次大修检查后,其 检查周期为5万h;而 ̄>M32的高温螺栓运行后的检查周期未 作硬性规定,只是要求在每次大修中安排检查。汽轮机的金属 监督主要是对缸体、转子、螺栓等部件材料,容易产生金属的蠕 变、断裂和应力松驰。金属在高温中长期运行会发生组织性质变 化,如氧化与腐蚀等,但只要根据相关规程规定,并监督得当,可 以保证机组长周期安全运行。影响汽轮机经济性的主要原因是 汽轮机长期运行后通流间隙增大和转子叶片结垢等原因造成 设置管理与维置2013№5 固 的。而经济性可以通过机组汽缸效率及机组性能试验综合评价, 以确定机组是否揭缸大修。 检修管理把减少和降低设备劣化的速度作为一个重要的课 题来管理,搞好这项工作,有利于大幅度提升经济效益。 设备劣化倾向管理的目的,在于跟踪设备的劣化趋势,评估 设备的状况,以判断设备的可靠性,为设备的定修(消除劣化)决 策提出科学的依据。 (5)备品配件应考虑国产化代替进口,从而降低检修更换费 用。加强现有物资的合理利用,杜绝浪费。大、中、小修和日常检 (2)对于主机设备中的锅炉本体和风烟系统,可通过金属监 督评估寿命,大部分检修项目放到机组中修、小修或其他停机时 进行,不必再安排在机组大修中进行。 (3)对于发电机、励磁机、封闭母线、变压器等电气设备,由 于所用检修时间较短,也可以安排在中修或小修中进行。 (4)对于工期较长的重大技改项目,涉及建筑物、构筑物等 土建工程的项目(脱硫、脱硝、脱氮环保项目),可安排在大修中 修消缺中要有效使用物资、杜绝浪费;加强技术分析,降低大额 物资费用,大额备件更换,必须进行先期的必要性论证和后期的 进行,其中有些前期工作,也可在机组运行中实施,但要做好保 经济性评估;通过修旧利废和降级使用,将备件材料的效能发挥 护措施,保证设备和人身安全。 综上所述,机组大修的核心工作是汽轮机的大修,应以汽轮 机专业为主线,宜开展优化检修,单从金属技术监督角度考虑, 我国目前机组的大修周期定为6年比较合适。 2.通过精心运筹周密计划可缩短检修工日 机组检修无论大修、中修还是小修,只要准备充分、计划周 密、安排紧凑、组织管理科学和指挥调度得当,就可以提高工作 效率和减少检修工日。 (1)编制好具体详细的检修策划书,内容涉及检修项目、所 需主要物资材料和公用工器具及数量、参加工作人员及工种安 排调配、进度网络图、设备部件物资材料定置摆放图、检修场地、 通道、危险源辨识和防控预案、安全措施、技术措施和组织措施、 质检点H、w的设置、作业指导书、质量监督控制、试验验收、资 料文件等内容,另外还有后勤保障、治安保卫等事项。 (2)大型笨重物资材料、检修所用工器具提前进入现场,安 全防护用具及吊车、电动葫芦提前检测试验合格,机组未停前在 不影响设备运行和安全的情况下提前搭设好检修脚手架、平台。 三、基础准备工作 以安全经济可靠性为中心的低成本检修模式的建立是一个 系统工程,是对传统检修模式的一种变革性探索,不可能一蹴而 就,在起步阶段要做好以下工作。 (1)加强技术监督、优化运行,降低检修成本。 开展节能监督,是保证机组的运行工况符合设计要求。锅炉 要控制受热面超温,防止金相组织发生蠕变,减少磨损和发生暴 漏,控制尾部烟道腐蚀。汽轮机要保证凝汽器按设计工况运行, 有效控制低压缸末级叶片冲蚀。 开展汽水品质监督,可以有效控制机组的腐蚀、结垢、高温 氧化等,保证锅炉受热面的传热性,保证汽轮机的通流效率。开 展油质监督,可有效防止伺服阀卡涩和轴瓦磨损。 (2)提高检修质量是设备安全可靠运行的根本保障。特别是 重要检修部件质量,保证设备长期稳定运行,减少检修周期,如 汽轮机、锅炉本体及烟道、脱硫脱硝设备系统等易腐蚀部位。 (3)从备品材料的源头,即生产厂商或供货商等进行质量把 关,落实保质期等。 (4)开展设备状态监测和劣化1顷向分析,做好设备档案管理 和参数、指标数据统计,进行设备全过程寿命管理。 所谓设备劣化是指设备降低或丧失了规定的功能,是包括 设备工作异常、性能降低、突发故障、设备损坏和经济价值降低 等状态表现的总称。 田 设置管理与维筐2013№5 到最大化。 (6)加强管理,向过程管理要效益。要按照大型电厂管控模 式的管控体系,努力实现检修业务计划的透明化,并建立监督、 约束、激励机制,强化全员的成本意识;加强费用预算控制,确保 费用预算计划的刚性管理;通过科学合理用工和机制创新来降 低人工成本。 四、结论与建议 随着电力过剩,发电企业竞价上网是必然趋势,并且很快就 会到来。发电企业之间的竞争将会愈演愈烈,降低检修成本是火 电厂降低燃料和原水成本之后的有效途径和手段。因此,开展低 成本战略下的检修管理优化研究,通过安全经济可靠性为中心 的检修策略研究可以优化设备检修,增强检修计划性,合理安排 机组大小修以及定检工作量,以缩短机组检修工期、延长机组检 修间隔,避免设备检修过度或检修不足,实现劳动力资源的合理 与均衡使用,确保工时、材料和费用可控,降低检修费用。通过加 强汽水品质与金属监督,以运行维护保C级检修,以C级检修 保大修(A级检修),争取从目前的机组C级检修间隔由原来的 1年延长为1.5~2年,机组大修(A级检修)工期由原来的65天 缩短为5O天,机组大修间隔由4年延长到5-6年或更长。从世 界电力行业优化检修及延长检修周期的做法来看,美国、日本等 电厂的发电机组大修(A级检修)周期已改为10年,其成功经验 值得学习与借鉴。 从延长机组大修周期、控制检修项目、压缩检修时间、优化 工序组合、推行检修定额、降低检修工作量、提高备件材料与检 修质量等一系列措施,来达到提高设备等效可用系数、降低成 本、促进基础管理工作提升,潜力很大,意义深远。对于水电、核 电和钢铁、石化等企业也有示范作用。建议国家电力主管部门和 各发电企业给予高度重视,把机组低成本检修策略列入攻关课 题,深入研究,重新修定发电企业设备检修导则和检修规程的检 修周期间隔规定,为发电企业降本增效探索出一条既能保证机 组安全经济运行,又能节约检修成本效益最大化的新路子。 参考文献 1神华浙江国华浙能发电有限公司(低成本战略下的检修策略探讨) [c].2012年专业会议交流论文 W13.05—06 作者通联:胜利油田胜利电厂 山东东营市南二路207号 257087 E-mail:jakf5881 1@126.tom (编辑 肖 佳]