徐建利

(華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000)

設(shè)備精密診斷技術(shù)在電廠的實踐與應(yīng)用

徐建利

(華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000)

華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司自實施設(shè)備精密診斷技術(shù)以來，將精密診斷技術(shù)與設(shè)備日常管理、機組檢修相結(jié)合并建立了設(shè)備運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)，使設(shè)備管理工作關(guān)口前移，有效防止了設(shè)備的過修、欠修，可以更好地指導(dǎo)設(shè)備管理工作。2個精密點檢案例表明，設(shè)備精密診斷技術(shù)在設(shè)備科學(xué)化管理、有效降低設(shè)備維護成本等方面起到了重要作用。

設(shè)備管理；精密診斷技術(shù)；大數(shù)據(jù)；維護成本

0 引言

華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司(以下簡稱新鄉(xiāng)發(fā)電公司)地處豫北工業(yè)城市新鄉(xiāng)，一期工程建設(shè)2臺660 MW燃煤汽輪發(fā)電機組，并于2007年實現(xiàn)雙投，是華電集團在豫的最大容量火力發(fā)電企業(yè)。公司機組投產(chǎn)之初就確立了以“點檢定修”為核心的設(shè)備管理模式，并引進(jìn)了“小神探”設(shè)備點檢系統(tǒng)，經(jīng)過幾年的發(fā)展，該系統(tǒng)在設(shè)備狀態(tài)檢測、故障分析方面已不能滿足電廠的發(fā)展需要。為進(jìn)一步加強公司設(shè)備監(jiān)測管理，經(jīng)過充分的調(diào)研與籌備，新鄉(xiāng)發(fā)電公司于2014年9月正式開始實施精密點檢項目，經(jīng)過2年多的摸索與實踐，設(shè)備的精密點檢工作已與設(shè)備的日常管理、機組大小修等形成有機的結(jié)合，在科學(xué)化管理、有效降低設(shè)備維護費用等方面起到了重要作用。

1 具體實施過程

新鄉(xiāng)發(fā)電公司以華電集團推行的精益化管理和設(shè)備精密診斷技術(shù)為契機，結(jié)合公司生產(chǎn)管理工作實際需求，經(jīng)過前期技術(shù)調(diào)研、中期實踐摸索、后期改進(jìn)提煉，逐步將精密診斷技術(shù)融入設(shè)備日常管理、機組大小修管理工作中。

1.1 精密診斷技術(shù)與設(shè)備日常管理相結(jié)合

在以往的設(shè)備日常管理中，點巡檢人員診斷設(shè)備故障的主要方法是看、聽、摸、嗅，或者借助簡單的儀器(如聽針、測溫槍等)來獲取運行設(shè)備的表象參數(shù)，然后根據(jù)經(jīng)驗分析判斷設(shè)備的健康狀況[1]，這種設(shè)備故障診斷方法存在如下問題。

(1)不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題。發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常時往往設(shè)備缺陷已經(jīng)發(fā)展到一定階段，必須立即進(jìn)行檢修，有可能對機組安全穩(wěn)定運行造成不利影響，同時增加了檢修難度和維護費用。

(2)無法準(zhǔn)確診斷設(shè)備具體存在的問題。設(shè)備發(fā)生故障時，往往依靠經(jīng)驗進(jìn)行診斷，有很大的盲目性和不確定性，有可能造成設(shè)備反復(fù)檢修。

(3)設(shè)備修后的驗收手段存在漏洞。設(shè)備檢修后進(jìn)行驗收時，僅依靠手持測振儀、聽針來檢測設(shè)備振動和聲響，不能有效檢測出設(shè)備潛在的故障。

針對以上設(shè)備日常管理存在的不足，新鄉(xiāng)發(fā)電公司充分發(fā)揮設(shè)備精密診斷技術(shù)在設(shè)備日常管理中的作用，以設(shè)備精密診斷為核心，結(jié)合日常巡檢、“小神探”點檢，掌握設(shè)備運行狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備的劣化趨勢開展預(yù)知性檢修。精密診斷人員定期對設(shè)備的振動檢測、紅外檢測、超聲檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握理論設(shè)備運行狀態(tài)，對存在劣化傾向的設(shè)備提出改善建議，對存在重大隱患的設(shè)備，會同生產(chǎn)技術(shù)部專工或電科院專家進(jìn)行分析確診，制訂處理方案并下發(fā)《設(shè)備預(yù)警通知單》。對能隔離檢修的設(shè)備，指導(dǎo)相關(guān)專業(yè)及時消除隱患，并對修后設(shè)備的運行狀況進(jìn)行檢測，評估改善效果，實行閉環(huán)管理；對無法隔離的設(shè)備制訂防范措施，縮短點檢周期，加強檢測巡檢力度，及時掌握設(shè)備的劣化趨勢，為下一步設(shè)備的改善提供依據(jù)，使設(shè)備管理工作關(guān)口前移，有效提高設(shè)備的可靠性。

1.2 精密診斷技術(shù)與機組檢修相結(jié)合

機組設(shè)備檢修管理工作是發(fā)電企業(yè)設(shè)備管理的重要環(huán)節(jié)，精密診斷技術(shù)與精細(xì)化檢修是設(shè)備檢修管理的兩個車輪，這兩個車輪必須齊頭并進(jìn)，才能使設(shè)備檢修管理工作達(dá)到一個全新的高度。為了突破“壞了修、修了再壞、反復(fù)維修、過度維修”的傳統(tǒng)檢修瓶頸，新鄉(xiāng)發(fā)電公司在2015年5月#2機組小修中開始探索精密診斷技術(shù)在機組檢修中的應(yīng)用。在機組檢修前對設(shè)備進(jìn)行總體檢，同時結(jié)合《機組可靠性分析報告》《設(shè)備修前狀態(tài)分析報告》和《設(shè)備滾動檢修計劃表》，編制《機組修前設(shè)備體檢報告》，對運行狀態(tài)較差的設(shè)備提出檢修建議，對運行狀態(tài)較好的設(shè)備提出免修建議。設(shè)備修后采取精密診斷技術(shù)進(jìn)行所有主要輔機設(shè)備修后的調(diào)試工作，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析設(shè)備修后狀態(tài)，對檢修不完善的設(shè)備進(jìn)行原因分析，制訂改善方案并配合設(shè)備檢修部門共同處理設(shè)備故障，有效防止了設(shè)備的過修、欠修。

表1 密封風(fēng)機電機振速與振幅

在過去2年多的時間里，新鄉(xiāng)發(fā)電公司在5次機組檢修中逐步提高了實施狀態(tài)檢修設(shè)備的比例。在2017年3月開展的#2機組小修中，根據(jù)前期的設(shè)備狀態(tài)檢測，編制《#2機組修前設(shè)備體檢報告》，并以此為依據(jù)制訂設(shè)備檢修項目計劃表，重要的轉(zhuǎn)動設(shè)備已基本實現(xiàn)狀態(tài)檢修，轉(zhuǎn)動設(shè)備檢修比例以及設(shè)備檢修費用均創(chuàng)歷史最低。

1.3 建立設(shè)備運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)

發(fā)電企業(yè)是一種技術(shù)密集型和知識密集型企業(yè)，企業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、實時性強、數(shù)據(jù)所蘊藏的價值大。新鄉(xiāng)發(fā)電公司利用精密診斷儀器不間斷地采集設(shè)備運行數(shù)據(jù)，不斷豐富系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)量，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對精密診斷平臺上主、輔設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)分析，同時結(jié)合設(shè)備解體檢修中掌握的參數(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分類、歸納、保存，形成集設(shè)備日常運行、修前、修后運行狀態(tài)為一體的動態(tài)數(shù)據(jù)鏈，逐步建立了設(shè)備運行狀態(tài)大數(shù)據(jù)庫。

目前，新鄉(xiāng)發(fā)電公司轉(zhuǎn)動設(shè)備定期給油脂和滾動檢修工作普遍存在周期設(shè)置過長或過短的問題，周期設(shè)置過長會縮短設(shè)備使用壽命，周期設(shè)置過短會增加設(shè)備維護成本。通過分析、歸納、總結(jié)歷史數(shù)據(jù)，逐步掌握了設(shè)備劣化規(guī)律，從而科學(xué)地制訂了設(shè)備的定期給油脂周期和滾動檢修周期，修編了《華電新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司設(shè)備給油脂管理標(biāo)準(zhǔn)》和《設(shè)備定期滾動檢修計劃表》，可以更好地指導(dǎo)設(shè)備管理工作。

2 精密點檢案例

新鄉(xiāng)發(fā)電公司開展設(shè)備精密點檢以來，先后處理了多起重要設(shè)備故障，現(xiàn)將2起典型輔機的振動處理情況總結(jié)如下。

2.1#2鍋爐B密封風(fēng)機電機軸承故障

新鄉(xiāng)發(fā)電公司磨煤機密封風(fēng)機為臥式離心懸臂式結(jié)構(gòu)，每臺機組布置2臺，1運1備，其中#2機組B密封風(fēng)機運行中電機自由端冷卻風(fēng)扇側(cè)有較大異音，用測振儀測量電機驅(qū)動端和自由端振速和振幅，均在合格范圍內(nèi)，振動數(shù)據(jù)見表1。

用精密診斷儀器進(jìn)行檢測，從圖1、圖2可以看出，電機自由端振動頻譜和解調(diào)譜中主要以1倍頻振動為主，并且出現(xiàn)了明顯的軸承外圈(BPO)以及軸承內(nèi)圈(BPI)故障特征頻率，分析為電機自由端軸承存在嚴(yán)重故障[2]。

圖1 電機自由端振動頻譜(截圖)

圖2 電機自由端解調(diào)譜(截圖)

根據(jù)診斷結(jié)論，對電機自由端進(jìn)行了解體檢查，解體發(fā)現(xiàn)電機自由端軸承內(nèi)、外圈有明顯的波紋狀溝痕，屬于明顯的軸承電腐蝕故障特征(如圖3所示)，與前期診斷結(jié)論相吻合。

圖3 解體后的電機自由端軸承

2.2#1鍋爐E磨煤機減速機齒輪故障

新鄉(xiāng)發(fā)電公司制粉系統(tǒng)采用雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機，屬低速直吹式磨煤機，電機與小牙輪間采用三級減速的減速機連接。2015年9月點檢時，發(fā)現(xiàn)#1鍋爐E磨煤機減速機振動異常，用精密點檢測振設(shè)備對該減速機進(jìn)行了檢測，各部件振動頻率計算結(jié)果見表2。

表2 減速機各部件振動頻率計算結(jié)果

用精密診斷儀器進(jìn)行檢測，通過圖4、圖5可以看出，減速機振動頻譜中高頻段出現(xiàn)高、中速軸嚙合頻率(554.00 Hz)及其邊頻，邊頻帶為中速軸轉(zhuǎn)頻(10.09 Hz)，減速機解調(diào)譜中也是以中速軸轉(zhuǎn)頻及其諧波為主，分析為減速機中速軸齒輪存在磨損[3]。

圖4 減速機振動頻譜(截圖)

圖5 減速機解調(diào)譜(截圖)

根據(jù)診斷結(jié)論，對該磨煤機減速機進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)減速機中速軸齒輪的部分齒已斷裂(如圖6所示)，與診斷結(jié)果一致。

圖6 解體后的減速機齒輪

3 精密診斷技術(shù)取得的效果

隨著設(shè)備精密診斷技術(shù)在新鄉(xiāng)發(fā)電公司設(shè)備管理中的應(yīng)用，發(fā)電設(shè)備維修控制程序已逐步進(jìn)行了優(yōu)化，提高了公司運行、維修的基礎(chǔ)管理水平，同時有效優(yōu)化了大小修項目，避免了設(shè)備的欠修或過修。2014年9月至2016年12月，新鄉(xiāng)發(fā)電公司通過設(shè)備精密診斷技術(shù)在設(shè)備日常管理、機組檢修管理中共診斷并驗證各類設(shè)備問題72項，防止設(shè)備損壞53臺，防止降出力5次，直接避免經(jīng)濟損失約420萬元。新鄉(xiāng)發(fā)電公司設(shè)備缺陷數(shù)量由2014年的2 640 條降至2016年的1 062條，真正做到了“不將隱患演變成缺陷、不將缺陷演變成異常事件”，切實提高了設(shè)備檢修質(zhì)量和健康水平。

4 結(jié)束語

隨著設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展，很多電廠已引進(jìn)了設(shè)備診斷技術(shù)，但如何將該技術(shù)更好地服務(wù)于生產(chǎn)將是以后需要研究的課題。本文系統(tǒng)介紹了精密診斷技術(shù)在電廠設(shè)備日常管理以及大小修管理過程中的實際應(yīng)用，實踐證明，精密診斷技術(shù)在電廠設(shè)備的現(xiàn)代化管理中具有非常重要的現(xiàn)實意義，可以獲得可觀的經(jīng)濟效益，值得各電廠借鑒。

[1]沙德生，陳江.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)與管理：精密點檢 故障診斷 預(yù)知排查 風(fēng)險管控[M].北京：中國電力出版社，2016.

[2]楊國安.滾動軸承故障診斷實用技術(shù)[M].北京：中國石化出版社，2012.

[3]鐘秉林，黃仁.機械故障診斷學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

(本文責(zé)編：劉芳)

2017-04-09；

2017-05-12

TM 621

B

1674-1951(2017)05-0055-03

徐建利(1987—)，男，河南安陽人，助理工程師，從事電廠設(shè)備精密診斷工作(E-mail:851188402@qq.com)。