200 MW火电机组设备评估分析.docx
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200MW火电机组设备评估分析
200MW火电机组设备评估分析
200MW火电机组设备评估分析张维群1，邓亚军2（1．内江发电总厂，四川内江641005；
2．四川电力试验研究院，四川成都610072）
摘要：
火电厂开展状态检修工作由系统／设备评级、状态监测、状态分析、检修管理、检修结果评估几大块组成，形成一个闭环系统。
系统／设备评级分类的目的是确定各设备的重要程度、进行重要设备故障模式分析和选定各个设备合理的检修方式，明确实行状态检修的设备范围。
分类的主要方法是采用RCM理论，从安全、经济、环保、可靠性、机组效率等五个方面对系统、设备、部件进行分类，对系统和设备的重要性进行评估打分，制定等级，找出影响机组可靠性和经济性大的设备和部件，并制定分类表。
一般A类设备占10％～15％，B类设备占55％～70％，对A、B级设备优先考虑纳入状态检修。
关键词：
状态检修；设备评级；可靠性；设备故障模式分析
状态检修是对中国发电设备传统的计划（定期）检修方式进行改革的设备维修管理策略和维修技术，是提高中国发电设备可靠性和可用率、延长设备使用寿命、提高设备健康水平、减少维修工作量及检修费用、提高经济性的必然方向。
火电厂开展状态检修工作由系统／设备评级、状态监测、状态分析、检修管理、检修结果评估几大块组成，形成一个闭环系统。
系统／设备分类的目的是确定各设备的重要程度和选定各个设备合理的检修方式，明确实行状态检修的设备范围。
分类的主要方法是采用RCM理论，从安全、经济、环保、可靠性、机组效率等五个方面对系统、设备、部件进行分类，对系统和设备的重要性进行评估打分，制定等级，找出影响机组可靠性和经济性大的设备和部件，并制定分类表。
一般A类设备占10％～15％，B类设备占55％～70％，对A、B级设备优先考虑纳入状态检修。
1评估目的
从以可靠性为中心的维修理论出发，一切维修活动归根结底是为了保持和恢复设备的固有可靠性，即根据设备及其部件的可靠性状况，以最少的维修资源消耗，采用逻辑决策分析的方法，确定所需的维修内容、维修类型、维修间隔期和维修级别，制定出设备预防性维修大纲，从而达到优化维修的目的。
通过改进设备设计和制造，可进一步提高设备的可靠性水平，并可能改变故障后果，但这项工作一般不包括在传统RCM分析评估工作中。
2评估主要内容
RCM评估的主要工作结果是制定出设备的预防性维修大纲，它是设备预防性维修要求的汇总文件，将作为编制其他维修技术文件（维修技术规程、维修工作卡等）和准备维修资源（备件、材料、仪表设备、人力等）的依据。
2．1分析确定重要功能设备（维修分析）
设备的大多数部件发生故障时并不对整体设备产生严重影响，因此进行维修分析时，首先应找出哪些是重要功能设备（部件），这些部件是指在故障后具有安全性后果；经济性后果；环保性后果；可靠性后果；机组效率后果。
2．2故障模式及影响分析（FMEA分析）
通过潜在性故障和隐蔽性故障的分析，进一步明确重要功能部件的故障模式及其后果。
2．3预防性维修类型确定（逻辑决策分析）
通过逻辑决策分析，决策分析出不仅技术上可行，而且又有效果的预防性维修工作类型，包括定时拆修；定时报废；视情维修；隐患检测；综合性维修。
如果设备找不出既技术可行又有效果的维修类型，则建议考虑改进设计方案。
上述视情维修和隐患检测即为预知性检修。
2．4维修间隔期及维修级别的确定
采用安全性分析和经济性分析的方法，确定类型不同的维修工作的间隔期及维修级别。
将多项维修工作组合为成套预防性维修工作。
3实施技术方案
1）普及性培训：
对全厂维修管理、技术、操作人员进行培训。
2）专业培训：
对实施RCM分析的工作组成员进行详细的理论及评估方法培训。
3）确定重要功能部件：
采用工作会议形式，讨论分析设备已有的数据和资料，参照以往经验及研究成果，找出重要功能部件。
4）故障模式分析：
采用潜在性故障的概念，对重要功能部件的主要故障模式进行分析，找出可能的潜在故障模式，通过检测（视情维修）等手段，预防故障的发生。
5）故障影响分析：
采用隐蔽性故障的概念，对故障的后果（影响）进行分析，找出检验与排除隐蔽性故障的措施，以预防多重故障的发生。
6）确定预防性维修类型：
采用工作会议形式，确定技术上可行又有实际效果的适合于某一部件的预防性维修类型，对每个重要功能部件的每一种故障模式都需进行一次逻辑分析。
7）确定维修间隔期：
对不同的维修类型按照安全性和经济性消费的方法确定其间隔期。
8）确定维修级别：
确定维修的大、中、小修级别。
9）评估结果报告：
审查确认评估结果可用于制定初步预防性维修大纲，提出维修大纲及设备设计改进方案。
10）效果分析：
提交按照维修大钢制定的维修方案实施后的效果分析方法及报告。
4评估结果分析
初期评估工作从安全、经济、环保、可靠性、机组效率等五个方面进行，分类的主要方法是采用用RCM理论，对系统、设备、部件进行分类，对系统和设备的重要性进行评估打分，制定等级，找出影响机组可靠性和经济性大的设备和部件，并制定分类表。
一般A类设备占10％～15％，B类设备占55％～70％，对A、B级设备优先考虑纳入状态检修。
4．1确定重要功能设备
分类结果，确定A类设备有锅炉系统：
锅炉本体、主燃烧器、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、引风机、主给水电动门、主给水调节门等；汽机系统：
汽机本体设备、电动主汽门、主汽调节门等；电气系统：
发电机、主励磁机、主变压器、SF6断路器、引风机电动机等。
确定B类设备有锅炉系统：
送风机、排粉机、磨煤机、给煤机、汽包水位计、捞渣机、灰浆泵、电除尘器、过热器安全门、再热器安全门、主给水旁路门、事故放水门、减温水调节门、定排门、连排门等；汽机系统：
给水泵、前置泵、主油泵、高压加热器、低压加热器、凝汽器、凝结水泵、循环水泵等；电气系统：
电压互感器、电流互感器、耦合电容器、氧化锌避雷器、隔离刀闸、送风机电机、排粉机电机、磨煤机电机、给煤机电机、捞渣机电机、灰浆泵电机、给水泵电机、前置泵电机、主油泵电机、凝结水泵电机、循环水泵电机、循环油泵电机等；化水系统：
抗燃油系统、润滑油系统、变压器油系统等。
针对以上A、B类设备，将根据其故障模式及维修方式，并结合现有的在线监测和离线监测技术，确定各重要功能设备状态检修方式。
4．2重要设备故障模式分析
4．2．1锅炉系统
1）锅炉本体：
水冷壁、过热器、再热器及省煤器等水和蒸汽受热面发生故障主要是爆漏，故障原因主要是高温腐蚀、磨损及材质老化等。
2）引风机、送风机、排粉机：
发生故障主要是轴承温度高、振动超标、润滑油超标，原因一般是轴承或风机叶轮损坏、油质变差。
3）磨煤机：
发生故障主要是轴承温度高、振动超标、润滑油超标，原因一般是轴承或齿轮损坏、油质变差。
4）给煤机：
发生故障主要是断链、轴承温度高，原因主要是轴承损坏、齿轮损坏、链条断裂、堵煤等。
5）捞渣机：
发生故障主要是轴承温度高、振动超标，原因一般是轴承损坏、蜗轮蜗杆损坏等。
6）电除尘器：
发生故障主要是电场失效、振打设备故障等。
7）灰浆泵：
发生故障主要是轴承温度高、振动超标、漏浆等，原因一般是轴承损坏叶轮及附件损坏等。
8）过热器、再热器安全门：
发生故障主要是泄漏、卡涩，不动作或启跳后不回座等。
9）主给水门、减温水门、事故放水门、定排门、连排门等：
发生故障主要是泄漏、卡涩、开关不动等。
4．2．2汽机系统
1）汽机本体：
发生故障主要是机组振动超标、轴承温度超标、损坏、回油温度超标，机组不能正常运行，影响机组安全经济运行。
如果轴承温度、回油温度超标、损坏，须更换轴承。
2）给水泵、前置泵、凝结水泵、循环水泵：
发生故障主要是给水泵组振动超标、轴承温度超标、损坏、回油温度超标，轴位移超标等。
3）主油泵：
发生故障主要是轴瓦磨损，推盘磨损等。
4）高压加热器、低压加热器：
发生故障主要是水室钢管泄漏导致部分给水由水室流入汽室，各疏水调节阀调节失灵导致疏水不畅等。
5）凝汽器：
发生故障主要是凝汽器铜管泄漏或者发生堵塞，以致传热端差偏高或者真空下降。
4．2．3电气系统
1）SF6断路器：
发生故障主要是液压系统泄漏、油泵损坏、密度继电器指示不准确、分（合）闸线圈损坏、SF6微水超标、SF6泄漏等。
2）发电机：
发生故障主要是漏氢、局部放电、定（转）子绝缘不合格、碳刷故障等。
3）励磁机：
发生故障主要是定子、转子绝缘不合格，碳刷故障等。
4）主变压器：
发生故障主要是局部放电、油中溶解气体超标、铁芯接地电流超标、介损超标等。
5）电压、电流互感器、耦合电容器：
发生故障主要是介损超标、绝缘不合格等。
6）氧化锌避雷器：
发生故障主要是阀片损坏、阻性电流超标等。
7）隔离刀闸：
发生故障是接头发热、机构动作失灵、污秽严重等。
8）电动机：
发生故障主要是振动大、定子引出线故障、定子绕组绝缘故障、转子鼠笼铜条故障（铜条松动、断裂、开焊、位移等）、转子鼠笼端环故障（变形、裂口、松动）、转子轴承故障等。
4．2．4化水系统
1）抗燃油系统：
发生故障主要是油品质量指标（污染度、粘度、酸值等）不合格。
2）润滑油系统：
发生故障主要是油品质量指标（污染度、粘度、破乳化值等）不合格。
3）变压器油系统：
发生故障主要是油品质量指标（溶解气体含量、微水、介损等）不合格。
4．3确定预防型维修类型
4．3．1锅炉系统
1）锅炉本体：
水冷壁、过热器、再热器及省煤器等水和蒸汽受热面主要采用故障后检修，对于泄漏故障状况可采用一定的监测技术进行泄漏监测，根据监测状况确定检修时间。
2）引风机、送风机、排粉机、磨煤机、给煤机、捞渣机、灰浆泵等：
可采用设备状态检测、隐患检测及视情检修相结合的预知性检修方式，检测内容主要是转轴、轴承振动，润滑油品质，轴承温度等。
3）电除尘器：
采用故障后检修方式。
4）过热器、再热器安全门：
采用定时拆修和故障后维修相结合方式。
5）主给水门、减温水门、事故放水门、定排门、连排门等：
可定期对阀门泄漏状况进行隐患检测，根据检测状况进行视情维修。
4．3．2汽机系统
1）汽机本体：
主要采用定时拆修，但可对汽机进行全面的运行状态检测，了解机组性能状况，检测项目有汽机转子、轴承振动，抗燃油、润滑油品质状况、轴承温度、汽缸效率等等，通过数据检测和分析软件进行诊断分析，确定检修计划安排。
2）给水泵、前置泵、凝结水泵、循环水泵、主油泵等：
可采用设备状态检测、隐患检测及视情检修相结合的预知性检修方式，检测内容主要是转轴、轴承振动，润滑油品质，轴承温度等。
3）高压加热器、低压加热器、凝汽器等：
采用定时拆修和故障后维修相结合方式。
4．3．3电气系统
1）SF6断路器：
可采用对断路器SF6微水、动静触头温度等性能指标的检测安排视情维修方式。
2）发电机：
主要采用定时拆修，但可对发电机进行全面的运行状态检测，了解机组性能状况，检测项目有电机转子、轴承振动，润滑油品质状况、轴承温度、局部放电、定、转子绝缘等等，通过数据检测和分析软件进行诊断分析，确定检修计划安排。
3）励磁机：
可采用隐患检测，检测项目包括振动、温度、绝缘等等。
4）主变压器：
检测项目主要有油中溶解气体的在线监测、局部放电的监测、铁芯接地电流的监测、套管介损值及电容值监测等，通过相关软件进行诊断分析安排变压器的检修方式。
5）电压、电流互感器、耦合电容器：
通过检测电容、介损等参数，对这些设备采用视情维修方式。
6）氧化锌避雷器：
通过检测泄漏电流、阻性电流、基波电流、功耗等参数，对这些设备采用视情维修方式。
7）隔离刀闸：
监测刀闸接头温度，进行视情维修。
8）电动机：
检测项目有电机转子、轴承振动、润滑油品质状况、轴承温度、电流与磁通、定子绝缘等等，通过数据检测和分析软件进行诊断分析，确定检修计划安排。
4．3．4化水系统
1）变压器油系统：
可采用隐患检测与视情维修相结合的预知性维修方式，检测项目有溶解性气体
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