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浅谈可靠性管理在新建电厂的实施应用
神华福能发电有限责任公司 姚 芬
摘要：根据某新建电厂可靠性管理工作分析投产近几年来该厂设备主要可靠性指标的变化趋势，同时不断探索机组运行可靠性与经济性的最佳结合点，提出了加强电厂生产过程可靠性管理实现机组最佳效益的建议与看法。
关键词：新建电厂；可靠性指标；治理措施
1 电厂发电设备可靠性管理现状实际深化管理手段、完善考核奖惩，明确可靠性管理工作要求和考核标准，进一步指导、监督生产。
某
百万新建机组一直将可靠性管理和生产技术管理密切结合，通过采用技术监督、非停控制、精细化检修、加强缺陷管理、狠抓无渗漏管理、组织重
2 设备可靠性的管理
2.1 发电设备可靠性的评价指标
发电设备可靠性是对机组的可用程度、运行稳定性、机组健康水平以及连续运行能力、机组启动可靠度等进行的量化反映。考察机组可靠性水平的主要指标是等效可用系数，定义其概念为设备处于能够执行预定功能的状态。机组等效可用系数(EAF)可表示为EAF=(PH-POH-UOH-EUNDH)/PH，式中：统计期间小时PH；计划停运小时POH；非计划停运小时UOH；非计划降低出力等效小时EUNDH。在统计周期内，机组的可用程度取决于机组检修时间、非停时间以及降出力时间的长短。
以同一新建百万机组运行前4年为例，自2016~2018年（表1）连续3年可靠性完成指标来看，等效可用系数在2016年即投产后的一年内保持了较好的态势，在运行至第四年（2018年）有了飞跃变化，期间可用系数呈现逐年递减，随之逐年增加的是计划停运时间和非计划停运时间，其中计划停运时间增幅最大。可见，为了提高机组的可用程度，一要合理安排检修并严格计划检修周期；二是严格控制非停和降出力，降低设备缺陷，确保等效降出力与非计划停运时间稳步下降。因每年安排计划检修、系统调停的不同，单从等效可用系数和等效强迫停运率等指标来看，每年的数据不具有可比性，但其利用小时三年来分别达到4065.35h、5258.82h、
大设备隐患专题技术攻关等手段，保障电厂主辅设备运行的可靠性。自2015年投入商运以来实现安全生产1381天，机组最长连续运行天数421天；连续两年年度发电量突破百亿千瓦时，达到机组最佳效益。其中一台机组连续安全稳定运行达421天，期间无备用、无非停、无检修，各辅机系统运行情况良好，年度可靠性可用系数达100％。
但在管理环节方面开展可靠性仍存在很多问题，这也是目前很多电厂可靠性管理的现状：一是严重缺乏发电设备可靠性评估专业人员，对于可靠性分析、评估还没有予以较好地掌握；二是部分生产人员还没有充分意识到可靠性管理对于安全生产的重要性；三是如何深化可靠性数据的分析应用，利用可靠性数据总结、发现设备运行的规律，开展生产过程中的故障诊断，查出设备运行的不安全因素；四是通常采用中国电力联合中心下发的发电设备可靠性管理系统，但这套系统是通过可靠性管理人员手工收集各种设备运行状态经判断后录入，虽然对国家电力可靠性数据的规范、收集、统计和上报起到了积极作用，由于是采用手工收集、人为判断，会造成数据收集、统计的不及时和不完整，如何能在大数据处理方面加强管理，提高数据报送的准确性及完整性；第五是如何开展自查自纠，结合生产
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表1 某厂2016~2018年可靠性指标变化趋势表年份2016年2017年2018年铭牌容量利用小时运行小时备用小时1000100010504065.355258.825358.156218.117156.746934.862565.541602.53239.56计划停运小时0.000.001451.34非计划停运小时0.350.73134.23降低出力等效停运小时0.002.73.67等效可用系数(%)99.9999.9681.40等效强迫停运系数(%)0.010.050.63表2 某厂发生非计划停运事件统计情况表年份事件原因说明专业热控暴露问题专业技术人员技能不足，专业技能培训欠缺；专业风险评估不到位，专业管控措施缺乏针对性和全面性。2016年“锅炉延时点火”mFt动作高压主汽门油动机供路活接焊缝处专业对调速系统、设备原理及性能掌控不足，设备定期分析评估深度不够，未2017年开裂漏油，油箱油位无法维持，eH油压汽机能保证设备处于良好健康水平；eH油系统可能存在冲洗死角，微小颗粒存在低至保护跳闸值，机组etS保护动作将对调节系统造成不利影响。2018年锅炉水冷壁泄漏锅炉基建期水冷壁现场组装焊口施工工艺质量控制不到位，检查发现多处基建遗留焊接工艺问题，需对基建期组装焊口射线检测记录和水冷壁通球记录详细复核。表3 某厂2016~2018年可靠性事件统计情况表
年份2016年2016年2017年2017年2018年2018年2018年2018年2018年2018年降出力负荷450.00 500.00 800.00 550.00 600.00 500.00 550.00 600.00 600.00 600.00 专业热控锅炉汽机热控锅炉锅炉锅炉汽机锅炉锅炉事件原因说明一次风机动叶偏差引风机失速凝结水至给水泵密封水供水母管三通阀泄漏汽前泵非驱动端轴承温度故障跳变引风机失速一次风机失速引风机推力轴承温度异常引风机低压调门油动机进油堵头漏油引风机振动大停运锅炉一次风机润滑油站供油流量低报警技术原因机构特性掌握不足操作经验不足检修质量监督不到位原始铸造缺陷运行控制不当设备风险辨识不到位检修工艺不良检修质量监督不到位设备欠修检修质量监督不到位表4 某电厂计划检修统计情况表机组检修周期c修—a修c修—c修检修间隔天数740天850天最长连续运行天数421天285天两次检修间隔运行小时16022.53h14817.07h修后实现无故障连续运行天数239天--修后发生非计划停运事件0次1次5358.15h，呈现逐年上升的趋势，机组调停备用的时间呈现逐年下降的形势，说明该电厂在设备管理模式上的有效实用。
陷等因素。其中热控保护动作导致机组停运1起，漏油油压不稳导致机组停运1次，锅炉爆管导致机组停运1起，分属锅炉、汽机、热控三大专业。
从管理原因分析，因防爆防磨工作不到位发生非停1次，因设备缺陷管理不到位发生非停1次，因技术监督风险辨识不到位发生1次。运行管理上比较得当，未发生因操作不当、控制不当导致机组非停事件。综合分析，各个电厂要坚持开展以降非停为目标的设备专项治理，认真做好防止锅炉“四管”泄漏，防止保护误动，防止人员误操作，不断提高人员素质和提高设备检修质量。同时要不断总结、积极借鉴各类历次非停经验和教训，审核研究设备技术特点和规律，进一步补充细化，丰富完善各类技术措施，确保提高发现和解决各类设备异常的能力。2.2.2降缺陷，减少非计划降出力的发生概率
影响主要辅机安全稳定运行的主要原因归纳
2.2 影响发电设备可靠性的主要因素
2.2.1降非停，提高机组连续稳定运行时长
以同一新建百万机组为例，该厂运行至第四年，累计运行小时达20000小时以上，从加强“四管”防爆，加强汽水品质管理，加强缺陷、隐患管理等几个方面入手，结合各主要设备和主要辅机设备各种可能造成机组降出力等情况，制定有针对性的控制措施，以确保机组运行可靠。但因运行时间较长，设备老化、安装问题等造成的抗干扰能力低以及电气设备老化造成绝缘降低等问题不断凸显，其中锅炉爆管问题尤为突出。从某厂发生非计划停运事件统计情况中（表2）可看出，发生事故的原因主要归结于人员技能不足、质量控制不到位、设备本身缺
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有：产品质量不良、热控保护逻辑问题、设计考虑不周、检修质量问题等多方面，随着机组运行周期变长，辅机运行过程中暴露出更多新问题，有些将直接影响机组出力。从该厂2016~2018年可靠性事件统计情况看，在主要辅机运行过程中，以六大风机发生故障的频次最高，其中发生风机失速事件3次，说明在实际检修维护过程中，风机运行情况监视与日常维护要提高安全等级，在运行分析过程中，多加强对风机的缺陷分析并制定有针对性的防止措施，举一反三对类似设备进行超前管控，对重复发生的缺陷需加重考核。
比较而言，锅炉发生异常事件居于各专业之首，反之电气设备最为稳定。从技术原因上来分析，因技术监督对设备风险辨识不到位、生产人员对设备特性掌握不足、检修质量监督不到位等导致的问题最为明显，可见加强技术监督管控，提高人员技能水平、强化检修质量监督应该成为生产管理上重点攻关方向。针对漏油、漏水等情况发生的降出力，在实际运行过程中，检修等相关人员要定期对设备的健康状态进行认真分析和研究，把日常管理过程中发生的问题及时归纳和整理，避免发生机组非计划降出力，间接影响机组可用系数。2.2.3精检修，确保修后安全质量进度全优
检修间隔计划、检修质量、检修工期是影响设备可靠性的重要因素。以某新建电厂投产4年检修情况（表4）分析，2台机组分别进行2次计划性检修，其中一台间隔2年，于第四年开展计划性大修，修后实现了无故障连续运行天数239天，未发生非计划停运事件。其中一台同样间隔2年，于第四年度开展了计划小修，但修后发生1起计划性停运，对比而言，该机组已暴露出某些设备处于欠修状态。
所以，对于新建电厂检修计划要制定合理，在机组达到一定的运行时长并符合大小修的年限时，要合理安排好大小修，可靠性管理充分指导检修策略的制定。检修质量要监督到位，要成立质量控制组，坚持每日巡回检查，重点控制现场检修工序、工艺执行情况、文件包使用情况、检修数据测量情况、质量验收程序执行情况，制定详细的质检点验收计划，明确质量验收的范围和对应责任人，对于技术相对复杂、检修难度大的重点项目，组织编制专项施工方案，检修开工前把技术要求和注意事项向检修单位交底，并在检修过程中实时进行指导。要严控检修工期，各专业要按照时间节点合理安排
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检修作业，确保检修保质保量务期完成。
作为新建机组，因设备技术不够成熟、固有缺陷多、设备安装达不到运行要求等一系列问题，应合理利用等级检修大好时机，将设备存在的深层次问题进行根深蒂固地治理，确保机组实现下一个长周期运行。检修结束后，针对检修实施前提出的安全、工期、设备健康水平、技术经济指标以及检修计划目标与实际完成情况进行对比和分析，进行经验分享，挖掘亮点进行推广，提出不足进行完善，真正实现精益检修管理模式，为可靠性评估奠定基础。
3 提高发电设备可靠性管理的主要措施
制定可靠性管理制度，加强可靠性管理组织领导。建立、健全可靠性管理制度，对可靠性管理的组织机构和职责、数据统计评价、分析和总结、考核与奖惩等方面进行详细规定，形成行之有效的管理模式。同时成立专门的可靠性管理小组，加强可靠性管理组织领导。
认真做好可靠性指标的预测和预控工作，确保层层分解落实。通过对历史统计数据进行分析，并根据机组实际运行情况合理安排机组检修，合理预测机组降出力等效以及非计划停运小时，最终确定年度目标计划。同时，将等效可用系数、非计划停运小时、降出力等效小时等可靠性指标，按月、按年进行预测，并进行逆向思维，加强机组的“危险点、薄弱点”滚动分析，把不安全性、不可靠性降至最低水平。
加强生产技能培训和队伍建设，提升员工专业素质。一方面可靠性管理人员，要努力提高业务水平和管理水平,业务水平不能仅限于可靠性管理规程范围之内,要逐步向多专业延伸，熟悉运行和检修等各个方面的基础知识，以便更好地开展数据统计及系统管理工作。同时为提高设备可靠性，要加强开展生产技能培训，积极组织各类人员外出取证培训，为可靠性管理坚定人员技能基础。
加强日常设备维护，及时发现并消除设备的劣汰趋势。以设备降缺陷为切入点，建立缺陷奖惩制度，规范缺陷消缺流程，降低缺陷发生率，针对系统共性和趋势性问题，采取专家问诊、调研取证，制定有针对性的根治措施。同时加强点检数据分析和趋势管理，加强对缺陷和非计划事件的趋势追溯，探索设备运行规律，完善技术标准、管理标准和工作标准，提高日常运行、维护质量，通过改进消缺
工艺、加强质量控制，有效控制重复化缺陷的发生，确保设备健康水平稳步提升。
强化技术监督，加强隐患排查，超前预控、闭环管理。平时，要重视运行机组健康状况技术诊断工作，利用电科院对运行机组定期开展的全面诊断，找出影响安全运行的重大问题和隐患，逐个击破，有效预防，提高设备可靠性。同时要建立技术监督指标异常预警，对技术监督发现的问题认真落实，及时整改。
注重检修质量，深化检修评价，促进提高设备健康水平。要大力开展优化检修，科学地进行检修决策，保障机组安全可靠发电，降低检修成本。加强检修计划管理，深化检修指标评价，重点评价机组可靠性、能耗以及环保指标，促进提高检修质量。检修过程中，完善设备点检制、检修文件包制，推行检修标准化作业，细化检修目标管理，指标分解到人，责任落实到岗，确保目标顺利完成。
4 新建电厂可靠性管理工作建议
注重规划设计以及基本建设环节打牢可靠性基础。项目成立之初要加强设计和实施，确保设备配置，同时对各设备的技术数据、性能保障进行深入讨论与协调，保证设备制造、技术性能满足可靠性要求。在锅炉吊装、水压试验、锅炉酸洗、汽机扣缸、厂用电送电、机组吹管、整套启动等关键阶段，全方位把控工程质量，为机组投产之后可靠运行奠定坚实基础。
实现全员全设备全方位的可靠性监督与评价思路。作为新建电厂，建议结合设备控制逻辑，自动识别和记录设备非正常停运状态，实现设备可靠性管理的有效监督，科学地反映每一台设备的可靠性，实现同类设备的可靠性对比，开展设备可靠性对标管理，从而提高设备的整体可靠性。同时把设备的异常事件与设备可靠性管理进行有机结合，实现全员、全设备、全方位的可靠性监督与评价管理思路。
参考文献
[1]李欣,刘光辉.加强设备治理提高发电设备可靠性.河北省电力技术.2002.3（5）:5-7.
[2]张翔书.利用生产实时数据强化发电厂可靠性管理.电力设备.2006.8（7）:85-88.
[3]王涛.发电设备可靠性管理指标分析.黑龙江电力.2000.6:8-11.
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6 人机交互单元设计
图6 oled显示模块的并行访问与控制功能接口电路
液晶显示屏由于其小巧轻便、资源充分以及低能耗从诸多显示单元中脱颖而出，目前被广泛应用于电器、仪表等智能化和数字化信息搜集领域中。本监测系统选采用了由SSD1305OLED驱动器的VGY128C显示模块的图形集成器，拥有128×点阵的OLED单色字符，应用电路简单，使用方便，新型OLED(有机发光二级管)显示模块是一种全新技术，与传统LCD显示模块相比，OLED采用3.3V低工作电压，可以自身发光，亮度高，高对比度，不需要背光源，功耗更低；环境温度范围更宽(-40~85℃)；可视视角更宽(可达165°)，响应速度更快，外形更薄，利用OLED显示模块提升了监测系统的就地显示能力，也扩展了其应用环境范围。OLED显示模块的接口方式也使用了直接访问方式，STM32型微处理器则利用自身丰富的外设I/O口资源，实现对了OLED显示模块的并行访问和控制功能（图6）。
参考文献
[1]陈乃川,孙波,李宏达.纳秒脉冲响应法的变 压器绕组检测技术研究[J].沈阳理工大学学报, 2019,38(01):73-78.
[2]孙文星,林春耀,等.LabVIEW下的扫频阻抗测试系统稳定性研究[J].自动化仪表,2018,39(07):70-73.[3]李亚莉.基于振动法的绕组变形故障诊断技术研究[D].华北水利水电大学,2018.
[4]孙鹤辉.用于电除尘的大功率脉冲发生器的研究[D].东南大学,2018.
[5]耿超,王泽宇,沈润鹏.变压器绕组状态检测 系统全频段恒流激振电源[J].工业技术创新,2018, 05(01):9-12.
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