王涛 马宜斌 沈迎

7R状态检修在650MW超临界机组上应用

王 涛，马宜斌，沈 迎，任乾超

（国家能源费县发电有限公司，山东 临沂 273425）

摘 要：火力发电厂机组安全稳定运行的关键是设备安全，设备管理的核心是设备状态监测、设备寿命管理和设备以可靠性为中心的状态检修。利用设备可利用的状态监测技术可以实现设备的预知性检修;理解并应用设备寿命管理的理念和方法可以延长关键部件的寿命;实施以可靠性为中心的状态检修，可以找到各设备和设备部件的风险以及防范措施。某电厂在设备、安全管理提升方面的实践证明，开展精密点检、预知性检修、设备寿命管理、设备状态检修，不但可行，而且可以大大提升企业安全管理水平。

关键词：7R;状态检修;超临界机组

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.167

0 引言

在火力发电企业中，锅炉、汽轮机、变压器是重要的生产设备，设备可靠性的高低将直接对企业生产的效果产生影响。为了使其更为安全、高效、高质的运行，延长其使用寿命，就需要做好其日常检修管理。某电厂创造性应用“7R”状态检修的检修方式，即将以往定期检修方式转变为随时对设备进行检修，以此更为严密的对设备的可靠性状况进行观测。状态检修是解决当前检修工作面临问题的有效手段，是一种提高设备运行可靠性和检修针对性的新检修管理方式。规范开展状态检修工作是确保设备安全稳定运行、提升企业安全管理水平的有力保证。

1 实施状态检修的必要性与可行性

1.1 实施状态检修的必要性

燃煤发电虽然具有启停速度快、负荷响应迅速的优势，但是发电成本高、受煤炭供应和电网负荷双重限制影响大、日常维护成本高、上网电价缺乏有力政策支持等问题也极大限制了火力发电行业的发展和竞争力的进一步提升。在外部市场缺乏足够的利好因素的制约下，只有通过内部挖潜来消化和解决一部分外界压力，同时实现企业核心竞争力的提升。

火力发电企业的核心竞争力就在于可以作为电网调度最有力的调频调峰手段，关键在响应的快速性，因此确保机组的可靠性和可用性是企业生产经营的重点关注内容。由于火力发电机组承担了较多的调峰调频任务，火力发电企业不得不面对启停次数多、间隔时间短、负荷变动快给机组安全健康状况和使用寿命带来不利影响的状况，也必须寻求将这种不利影响降至最低程度的途径。在传统检修模式不能对于机组和设备安全可靠提供有效保证的情况下，寻求更先进、更科学的检修模式就成为火力发电企业的必然选择。

随着深度调峰鼓励政策出台，该电厂积极响应国家号召成为山东省第一批可再生能源调峰机组。深度调峰对机组的安全可靠提出更高的要求，确保用电高峰期机组可用、用电低谷期迅速降负荷;因此错峰检修、尽可能缩短检修工期和削减不必要的检修项目成为企业提升机组安全可靠性、寻求企业新的利润增长点。

鉴于锅炉本体与汽机检修和相关备品备件的供应还受制于设备厂商的实际情况，一旦设备出现重大故障就将导致设备故障的维修周期和维修费不可控，给发电企业的生产运营造成巨大压力。状态检修是在不解体现场设备的情况下通过相应技术手段来实现对于设备或机组运行工况的监视，分析设备劣化程度、判断可能出现的故障和时间段，在设备故障前进行针对性检修。状态检修增加了检修项目的针对性和检修行为的实效性，降低了设备“过修”和“欠修”发生的可能，压缩了检修工期和费用情况，在提高了设备可用性的同时带来了极大的经济效益。

1.2 实施状态检修的可行性

火力发电企业推行状态检修，关键在于状态检修的技术手段，另外就是布局状态检修所需要的相關资源。包括对于必要的技术积累、丰富的运行和检修经验、大量的数据支撑以及相应的计算机应用技术。

1.2.1 技术积累是推行状态检修的前提

推行火力发电机组状态检修，必然需要掌握发电机组相关技术，才能区分和判定设备劣化趋势和健康状况，并以此制定状态检修的依据和标准。近年来我国在设备制造和研究上取得了多项重大突破，对于大型电站设备技术积累已经相当充分，在火力发电企业推行状态的基本前提已经满足。

1.2.2 运行和检修经验是推行状态检修的必要条件

状态检修时需要根据机组运行特点并结合检修需求进行调整设备状态评价标准和劣化趋势，丰富的运行和检修经验是推行状态检修的必要条件。在过去三十年时间内，国内火力发电企业已经积累了相当的运行和检修经验。这就意味着有足够的经验丰富、技术精通的专业技术人员可以参与到状态检修的设备管理工作中去，并凭借他们良好的实践经验实现状态检修过程的管控。

1.2.3 数据支撑是推行状态检修的关键

信息化平台应用的成功离不开数据的支持，特别是状态检修系统对象涉及的火力发电企业，所积累的大量设备基础数据、运行数据、检修记录数据以及在机组运行和检修工作中提炼所得的专家经验数据，都对状态检修系统开发和应用提供了关键性支撑。

1.2.4 信息化技术是实现状态检修的手段

信息化平台具有功能强大、信息丰富、分析手段便利等优点，特别是近年来数据采集智能化和数据关联识别和神经元网络、模糊控制、自适应专家系统等控制算法在发电行业的良好应用经验，为状态检修的实际应用和推广提供了更广阔的思路和实现手段。

2 “7R”状态检修原理

该公司从日常维护入手，以保设备可靠，降低设备维护费用为出发点，加强日常维护管理，将设备的定期巡检、清理、加油、测振、测温、加固、在线诊断等工作规范化制度化，明确工作责任人，规范工作周期、工作标准，完善工作记录及工作清单。

“7R”即（6+1）R：六个定期（Regular）检修维护工作+1个实时（Retime）的设备诊断系统。——定期巡检（Regular visit）、定期清理（Regular cleaning）、定期加油（Regular refueling）、定期测振（Regular vibration measurement）、定期测温（Regular temperature measurement）、定期加固（Regular reinforcement）、在线诊断（Retime online diagnosis）。通过“7R”状态检修方式的应用，指导我们对发电设备存在的故障以及错误进行有效的检测。 在该项工作中，也需要以状态检修方式开展。日常工作中，该项工作内容有以下几方面技术：

2.1 定期巡检制度（Regular visit）

落实设备主人巡检责任制，制定精确到人的巡检路线及巡检记录，明确设备主人应对分管设备做到定期巡检，做到每台设备、每个阀门、每个管线、每个柜子、每个缆线等有人管，各班组对各岗位人员划定区域，做到台台设备有主人，设备主人对设备有维护保养的责任。

2.2 定期清理制度（Regular cleaning）

明确划分各班组现场卫生区域，并制定各类卫生区域的清理标准，对现场卫生清理频次、使用工器具、清扫标准做出明确规定，完善现场卫生检查考核制度，以制度督促各区域设备卫生负责人及时清理所管辖设备和保洁区内卫生，提高文明生产水平和设备的健康状况，保证安全生产，提高经济效益。

2.3 定期加油制度（Regular refueling）

制定各专业设备定期加油清单，对公司所有转动设备建立档案式管理，明确表明各设备所加润滑油部位、润滑油型号、加油方式、标准加油量、换油周期、日常补油数量、补油周期、检查周期，并执行人执行情况进行签字记录。专业主任负责对设备加油台账进行检查，监督日常加油及记录情况，并对加油不到位或检修质量标准低，在一年内设备轴承损坏的进行通报考核。以定期加油制度化减少因润滑油（润滑脂）缺少而造成设备的损坏，保证我厂转动设备的正常运行。在发电设备检测工作中，油液污染检测也是一种经常应用到的方式，即通过对发电设备运行中油液的污染以及泄漏情况的观察，对发电设备是否存在故障问题进行判断。

2.4 定期测振制度（Regular vibration measurement）

公司所有汽轮机、水泵、风机、电机等转动设备根据设备分工制定设备振动测量清单，明确设备轴承编号，测量方式、振动标准、测量周期，对测量结果进行记录成册，并对振动测量不合格情况进行分析诊断，提出处理意见。部门每月汇总检查执行情况，督促振动测量执行。通过对汽轮机、水泵、风机、电机振动技术监测管理，超前消除设备故障，确保机组稳定经济运行。电机、汽轮机和重要旋转机械的振动监测，实现振动突然明显上升或者下降时报警，评估标准是与稳态振动值的偏差值，参考值主要依据机组稳定运行工况下所采集到稳定的振动数据。

2.5 定期测温制度（Regular temperature measurement）

该制度主要针对公司所属全部高低压电气设备包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、耦合电容器、电力电缆、套管、现场配电盘柜等;汽机、锅炉区域各阀门、管道的保温外壳。利用红外测温方式，在不影响设备安全运行及人员安全的情况下，对各设备按清单进行定期测温，记录测温执行情况，便于发现现场缺陷并制定处理措施。

2.6 定期加固制度（Regular reinforcement）

设备长时间运行后，设备和基础的紧固件、管道支架螺栓、连接管道的紧固件、阀门盘根螺栓等固定螺栓或卡件可能出现松动现象，不如及时紧固，会造成设备振动、管道碰磨、法兰泄漏现象，进而造成设备重大事故。该制度规定了设备主人对固定螺栓或其他各种形式的卡件进行定期紧固检查工作，列出不同类型设备加固工作标准，加固部位，检查周期，并要求设备主人对定期加固执行情况记录备查。

2.7 在线诊断制度（Retime online diagnosis）

为了设备健康管理和提高企业效益，2015年底公司投资400多万引进北京必可测公司的“设备可靠性与寿命延长管理”系统，针对全厂300多台主要转动机械设备的可靠性展开工作，对设备进行检测分析诊断。从检测到的大量设备信息中查找分辨正常成分和故障信息，仔细查找计算故障来源。认真比对每一次测试数据，根据变化趋势和程度判断设备有可能存在的缺陷，出具分析诊断报告，提出设备改善方案。跟踪异常设备，根据运行状况调整检测频率，做到设备健康状况可控。

3 “7R”状态检修应用与实施

为推动“7R”状态检修制度有力落实，以设备中心为主体，公司成立以检修副总为组长的“7R”状态检修领导小组及专业主任为组长的各专业工作小组。7R状态检修领导小组制定、修订相关制度办法，对小组成员开展的工作进行监督考核，并定期对状态检修相关工作情况的统计、汇总、发布。各专业工作小组在小组组长的领导下，负责分管专业的状态检修工作制度的完善修订工作;负责本专业状态检修工作内容的落实;负责对分管专业工作中发现的问题进行协调处理，对处理结果进行监督;负责对分管专业的状态检修工作的落实执行情况进行评价与考核，每月评价不少于一次，全部落实到人。

费县公司在实施开展“7R”设备状态管理的近一年来，坚持“安全第一、预防为主”的方针，月均执行“7R”状态项目700余次，发现处理问题500余项：

（1）通过执行定期巡检制度累计发现处理问题3500余项;

（2）通过执行定期清理制度累计清理现场积灰杂物1040余处;

（3）通过执行定期加油制度累计加补转动设备润滑油260余次;

（4）通过执行定期测温测振制度累计发现设备缺陷隐患300余次;

（5）通过执行定期加固制度加固设备200余次;

（6）通过执行在线诊断制度诊断发现设备重大隐患40余次;

（7）避免设备一类障碍3次，设备二类障碍5次，避免机组非停一次;

（8）月均缺陷数由实施状态检修前的7000余条，降至月均5000余条。

4 实施“7R”状态检修效果评价

费县电厂通过开展7R状态检修，减少不合理的定期检修引起的设备早期失效，为电厂带来客观的直接经济效益，发电设备实施状态检修的意义主要表现在以下几个方面：

4.1 提高设备的可靠性、寿命

发电厂大型转机设备不同，它有一个很长的稳定运行期，通过状态检修对设备可靠性数据的积累得出每一类设备的稳定运行期，只有在其超出稳定使用期时，才施以检修，避免在稳定使用期内不必要的检修，从而延长设备的使用寿命。机组的长期安全稳定地运行，不但降低了机组运行成本和改造完善与检修费用，避免了机组因跳闸引起的应力损伤，延长了机组寿命，为电厂经济上取得了显著的效益和缓解地区电力供应紧张局面做出了积极贡献，而且在环境保护要求越来越高的今天，有效地减少了机组启停阶段的大量烟尘与污物排放，降低了机组的运行能耗，為国家提出的降低能耗、减少排放污染作了贡献，提供了间接的社会效益。

4.2 减少检修工作量、降低维修成本

通过实施状态检修，根据设备的运行状态来确定检修方案，对机组检修周期和维修策略进行了详细的研究，包括影响因素、确定原则、分析程序等，提出了较完善的锅炉、汽轮机检修周期基本计算模型，使电厂检修计划的制定更合理、科学，为维修决策提供依据。 可提高火力发电厂的运行和维修水平，合理延长机组检修周期，有效降低维修成本。