中國華能集團有限公司 陳 江 王利國 李振偉 王 洋 俞 駿 西安熱工研究院有限公司 張宇博
電力技術(shù)監(jiān)督是保證發(fā)電設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟、環(huán)保運行的重要技術(shù)管理手段。自20世紀五十年代初創(chuàng)以來,我國電力技術(shù)監(jiān)督不斷深化和完善,尤其是電力體制改革以來,各發(fā)電企業(yè)持續(xù)開展了大量的技術(shù)監(jiān)督工作[1-4],在火電技術(shù)監(jiān)督體系的基礎(chǔ)上,各類其他發(fā)電形式也基本建立了相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)督體系,積累了較多經(jīng)驗。現(xiàn)階段,我國發(fā)電側(cè)技術(shù)監(jiān)督已基本實現(xiàn)主要發(fā)電類型全覆蓋,主要設(shè)備和專業(yè)全覆蓋已形成以“五大發(fā)電集團”為代表和企業(yè)自主開展技術(shù)監(jiān)督、市場化技術(shù)服務(wù)為輔的模式。
電力技術(shù)監(jiān)督如何更好地發(fā)揮其對于發(fā)供電設(shè)備安全經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)保障作用,關(guān)鍵在于是否能夠通過技術(shù)和管理手段對電力設(shè)備在設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運行、檢修等不同階段的內(nèi)部過程和微觀變化進行監(jiān)督,掌握設(shè)備、材料和介質(zhì)狀況的變化趨勢,判斷其安全程度,從而采取預(yù)防措施、防患于未然。
近年來,國內(nèi)發(fā)電機組重大設(shè)備故障損壞事故和重復(fù)性的非停事件時有發(fā)生,反映出發(fā)電技術(shù)監(jiān)督工作仍存在薄弱環(huán)節(jié)和不足,主要表現(xiàn)在:一是未全面落實基層企業(yè)在技術(shù)監(jiān)督方面的主體責(zé)任,部分發(fā)電企業(yè)認為技術(shù)監(jiān)督就是服務(wù)單位現(xiàn)場檢查。二是一些重要反事故措施落實不到位、不徹底。三是常規(guī)技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場檢查專業(yè)深度不夠,問題針對性不強,整改意見可操作性差,對電廠老大難問題支持不夠,在針對單一設(shè)備系統(tǒng)和同類設(shè)備共性問題的隱患排查等專項檢查方面力度不夠。四是對檢修質(zhì)量管控及重要節(jié)點的現(xiàn)場監(jiān)督不夠。五是對機組高靈活運行方式下鍋爐、汽輪機等承壓金屬部件的技術(shù)監(jiān)督要求還未明確。
針對以上問題,某發(fā)電集團近年來創(chuàng)新開展了系列技術(shù)監(jiān)督工作,推動電力生產(chǎn)技術(shù)管理工作細化、深入并取得實效。
建立了涵蓋火、水、風(fēng)、光、核所有發(fā)電類型全專業(yè)技術(shù)監(jiān)督標準體系,其中燃氣輪機、供熱、風(fēng)電、光伏、核電等專業(yè)技術(shù)監(jiān)督標準為國內(nèi)首創(chuàng);發(fā)布了符合發(fā)電企業(yè)設(shè)備特點和管理要求的火電8項、風(fēng)電4項專業(yè)反事故措施及3項重大反事故措施;與設(shè)備標準化管理導(dǎo)則(6項)共同構(gòu)成了發(fā)電集團三位一體的生產(chǎn)技術(shù)管理體系(如圖1所示),顯著提高了生產(chǎn)技術(shù)管理工作的規(guī)范性和系統(tǒng)性。
圖1 發(fā)電集團生產(chǎn)技術(shù)管理標準體系
除常規(guī)的技術(shù)監(jiān)督計劃完成統(tǒng)計、技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價和預(yù)警問題整改跟蹤、技術(shù)監(jiān)督指標分析、技術(shù)監(jiān)督問題分析、非計劃停運事件分析外,總結(jié)并提出集團督辦問題和重要問題,分析發(fā)電企業(yè)督辦問題、預(yù)警問題和重要問題的整改完成情況,督促發(fā)電企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)監(jiān)督問題的閉環(huán)控制。
技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價(或動態(tài)檢查)是技術(shù)監(jiān)督管理的一項重要基礎(chǔ)性工作。近年來,嚴格按照集團技術(shù)監(jiān)督管理辦法、各專業(yè)技術(shù)監(jiān)督標準、歷年機組非停事故教訓(xùn),全覆蓋開展技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價,協(xié)助發(fā)電企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并提出針對性解決建議。積極推動現(xiàn)場評價方式從對表逐條檢查向隱患排查、事故預(yù)想排查方向改進,加強運行參數(shù)、指標的監(jiān)督分析,通過既有事故案例開展設(shè)備隱患排查工作,同時根據(jù)設(shè)備運行客觀條件的變化,預(yù)測潛在的事故隱患,為發(fā)電企業(yè)提出可操作性的整改建議,有效推動技術(shù)監(jiān)督各項制度、標準、措施和要求落地執(zhí)行。
以2021年為例,共開展247廠(場、站)次技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價,其中火電105廠次,水電28廠次,風(fēng)電76場次,光伏發(fā)電38站次,發(fā)現(xiàn)并提出了12160項問題和建議。
常規(guī)技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價主要針對運行機組和運行狀態(tài)評估開展,有必要將技術(shù)監(jiān)督延伸至檢修階段。現(xiàn)場評價與檢修監(jiān)督結(jié)合是優(yōu)化技術(shù)監(jiān)督工作方法的重要舉措,結(jié)合發(fā)電機組檢修計劃開展A/B修技術(shù)監(jiān)督,以技術(shù)監(jiān)督隊伍為主,輔以集團首席專家團隊,通過檢修前狀態(tài)分析、檢修計劃和項目審核、檢修中重要節(jié)點現(xiàn)場見證、檢修后啟動指導(dǎo)及性能監(jiān)督評價等工作,一方面及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的內(nèi)在隱患和缺陷,另一方面協(xié)助電廠解決檢修過程中的各類技術(shù)問題,監(jiān)督標準化檢修和狀態(tài)檢修的落實,促進隱患排查處置和檢修質(zhì)量提升。
近3年來,開展了179廠次火電機組、52廠次水電機組檢修監(jiān)督工作,包括發(fā)電機大修檢查、發(fā)電機返廠檢驗過程見證、重要繼電保護裝置二次回路和重要保護定值核查、鍋爐防磨防爆檢查指導(dǎo)、汽輪機軸瓦檢修和軸系調(diào)整指導(dǎo)、重要邏輯保護梳理專項排查以及控制系統(tǒng)電源隱患排查、老機組DCS性能評價、熱力設(shè)備化學(xué)檢查等工作,幫助解決某電廠5號機組氫氣純度下降快,某電廠汽動給水泵軸承聯(lián)軸器故障,某電廠4號汽輪機低壓缸異音,某電廠1號汽輪機超高壓汽缸軸封碰磨和漏汽,某燃機電廠2號機組軸承軸振偏大,某電廠1號機組#3、#5軸承振動超過報警值等一系列技術(shù)難題,發(fā)現(xiàn)多家電廠TSI、AST電磁閥等重要設(shè)備電源設(shè)計缺陷,有效拓展了技術(shù)監(jiān)督深度。
針對系統(tǒng)內(nèi)外典型、共性和趨勢性問題,組織開展專項技術(shù)監(jiān)督和對策研究,摸清公司系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備健康狀況,探索解決典型、共性問題的措施和方案,及時提出督辦要求,為發(fā)電企業(yè)解決同類型問題提供指導(dǎo),防止發(fā)生重大設(shè)備損壞。
例如,絕緣專業(yè)對運行10年以上的GIS運行和檢修情況進行調(diào)研,利用現(xiàn)有帶電檢測技術(shù)開展GIS設(shè)備的專項狀態(tài)評估工作;陸續(xù)開展58廠次79臺發(fā)電機的在線和離線專項檢測,有效排查發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障隱患。熱工專業(yè)開展火電機組分散控制系統(tǒng)核心部件投運情況分析,建立火電機組完整的DCS動態(tài)臺賬,提出在役各類DCS核心部件的運行維護工作重點;開展控制系統(tǒng)/裝置電源隱患排查專項工作,從供電電源的配置方式、電源組件、電源模塊、失電風(fēng)險、電源狀態(tài)測試等方面,排查出較多電源安全隱患。
鍋爐專業(yè)針對典型鍋爐水冷壁貼壁氣氛進行測試分析,評估水冷壁高溫腐蝕的風(fēng)險,提出貼壁風(fēng)改造注意事項;調(diào)查100余臺超(超)臨界機組氧化皮問題現(xiàn)狀,分析受熱面壁溫、升降負荷速率控制、機組停爐方式、受熱面材質(zhì)、深度調(diào)峰等影響因素,從割管清理、啟爐吹掃、受熱面材料升級改造、化學(xué)清洗等方面提出監(jiān)督意見。汽機專業(yè)開展某制造廠超臨界350MW機組軸向推力設(shè)計偏大、某型汽輪機1瓦振動、低壓缸剛性差、進汽閥門門桿斷裂、低壓缸葉片裂紋及斷裂等一系列家族性問題研究,及時提出監(jiān)督排查要求。金屬專業(yè)對火電廠1Cr5Mo螺母使用情況進行統(tǒng)計,深入研究1Cr5Mo材質(zhì)螺母高溫性能,統(tǒng)計分析服役超過20年發(fā)電機護環(huán)材質(zhì)及檢驗情況。
技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場應(yīng)急分析可做到快速響應(yīng)電廠需求,主要開展設(shè)備故障及事故應(yīng)急分析處理和機組非計劃停運事件現(xiàn)場分析。近3年來,集團發(fā)電機組非停次數(shù)呈逐年下降趨勢,技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場應(yīng)急分析支持的效果初步顯現(xiàn)。
近兩年來,準確判斷出某電廠4號機組低壓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)部件脫落,某熱電1號機組汽動給水泵對輪螺栓脫落,某電廠2號機組高壓缸導(dǎo)流環(huán)脫落,某電廠4號機組低壓缸轉(zhuǎn)子葉片斷裂等運行機組重大故障隱患,避免事故擴大;精準分析了某電廠2號鍋爐過熱器連續(xù)爆管、某電廠1號機組軸向位移異常、某熱電機組功率信號頻繁波動和CCS經(jīng)常退出、某電廠5號機組潤滑油壓低保護跳閘、某電廠6號機組振動大等重要問題原因,有效指導(dǎo)機組搶修消缺和事故預(yù)防。
每年召開集團公司專業(yè)技術(shù)監(jiān)督會議,各區(qū)域技術(shù)監(jiān)督及服務(wù)中心因地制宜開展二十五項反措、專業(yè)反措等專項培訓(xùn),陸續(xù)開展集團級火電、水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電技術(shù)監(jiān)督標準宣貫培訓(xùn)會;同時利用技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價機會開展形式多樣的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),宣貫技術(shù)監(jiān)督監(jiān)督標準、總結(jié)技術(shù)監(jiān)督經(jīng)驗和教訓(xùn)、交流典型案例。
技術(shù)監(jiān)督專責(zé)人員上崗考試是提高發(fā)電企業(yè)技術(shù)監(jiān)督專責(zé)人員專業(yè)素質(zhì)、保證其有效開展技術(shù)監(jiān)督管理工作的有效措施和手段。2011年以來,累計編寫技術(shù)監(jiān)督專責(zé)人員上崗資格考試題庫30項,建立了完善的技術(shù)監(jiān)督人員培訓(xùn)、上崗資格考核認證體系。每年統(tǒng)一安排組織開展發(fā)電企業(yè)技術(shù)監(jiān)督專責(zé)人員上崗資格考試工作。截至2021年年底,已有18945人次參加上崗證資格考試認證,9290名人員取得上崗資格證書,有力地推動技術(shù)管理人員技術(shù)水平的提高。同時,不斷創(chuàng)新和改進技術(shù)培訓(xùn)方式方法,2020年開始開展視頻宣貫和線上培訓(xùn),嘗試技術(shù)監(jiān)督培訓(xùn)與實訓(xùn)基地技能培訓(xùn)、技術(shù)監(jiān)督互查相融合,將技術(shù)監(jiān)督培訓(xùn)受眾延伸至二級、三級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員等更大范圍。
傳統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督工作基于臺賬人工管理,通過技術(shù)人員現(xiàn)場信息收集、分析,工作量大、效率低,且不便于技術(shù)監(jiān)督關(guān)鍵指標、設(shè)備參數(shù)的橫向?qū)Ρ确治觥?021年,開發(fā)了統(tǒng)一安全生產(chǎn)管理平臺技術(shù)監(jiān)督模塊(如圖2所示),實現(xiàn)技術(shù)監(jiān)督管理涵蓋的監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)、標準符合性、儀器儀表符合性、監(jiān)督報表、監(jiān)督工作計劃、監(jiān)督檔案等要素線上管理,技術(shù)監(jiān)督管理相關(guān)數(shù)據(jù)與運行、檢修管理模塊數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、在線實時更新,避免數(shù)據(jù)重復(fù)填報和多口徑核對;基于統(tǒng)一安全生產(chǎn)管理平臺設(shè)備庫,能夠?qū)ν愋驮O(shè)備共性問題做到精準預(yù)警和督辦;將各專業(yè)技術(shù)監(jiān)督標準中監(jiān)督項目、內(nèi)容、標準,梳理形成規(guī)則庫,與設(shè)備臺賬中相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備與部件有效銜接,監(jiān)督條目庫融入電廠定期試驗、定期工作、檢修文件包等工序、工單中,確保技術(shù)監(jiān)督標準的有效落地執(zhí)行。
圖2 統(tǒng)一安全生產(chǎn)管理平臺技術(shù)監(jiān)督模塊系統(tǒng)圖
通過一系列電力技術(shù)監(jiān)督管理創(chuàng)新實踐,各基層發(fā)電企業(yè)規(guī)范開展日常技術(shù)監(jiān)督工作,落實各項反措及標準要求,同時加大技術(shù)監(jiān)督管理和技術(shù)支持力度,發(fā)電設(shè)備可靠性水平穩(wěn)步提高,近年來機組非計劃停運次數(shù)均保持在較低水平,電力技術(shù)監(jiān)督對于發(fā)電設(shè)備安全穩(wěn)定運行的保駕護航成效顯著。
下一步將根據(jù)新型電力系統(tǒng)發(fā)展新形勢完善深度調(diào)峰工況,以及應(yīng)急備用模式下煤電機組的技術(shù)監(jiān)督要求,繼續(xù)優(yōu)化改進技術(shù)監(jiān)督工作方式,加大專項、應(yīng)急技術(shù)監(jiān)督工作力度,堅持技術(shù)監(jiān)督現(xiàn)場評價與專項技術(shù)監(jiān)督相結(jié)合,在專項技術(shù)監(jiān)督中積極推廣新的專業(yè)試驗、檢測手段,協(xié)助發(fā)電企業(yè)準確掌握設(shè)備狀態(tài)。同時,探索推進技術(shù)監(jiān)督智能化建設(shè),開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的專家診斷、智能推送、運行工況監(jiān)督及自動預(yù)警判斷、檢修分析及質(zhì)量評價、非停判斷及原因追溯等技術(shù),建立起技術(shù)監(jiān)督智能化體系,釋放運維數(shù)據(jù)和人員知識的價值。充分發(fā)掘技術(shù)監(jiān)督管理信息化的優(yōu)勢,借助信息化手段提升技術(shù)監(jiān)督管理效率,進一步實現(xiàn)技術(shù)監(jiān)督管理的轉(zhuǎn)型升級。
建議相關(guān)部門組織發(fā)電行業(yè)技術(shù)監(jiān)督平臺建設(shè),架設(shè)不同發(fā)電集團之間信息溝通的橋梁,建立更加公開、透明的信息交流和共享機制,促進行業(yè)信息交流共享,進一步提升技術(shù)監(jiān)督有效性。