在線診斷預(yù)警系統(tǒng)在溫州電廠實(shí)際應(yīng)用總結(jié)

王會(huì)勤，徐智偉

（浙江浙能溫州發(fā)電有限公司，浙江 溫州 325600）

0 引言

隨著火電機(jī)組向大容量高參數(shù)發(fā)展，如何減少電力設(shè)備故障顯得越來越重要，提前發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備異常征兆是一種十分有力的手段。隨著“云計(jì)算”普及應(yīng)用，計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)上傳集團(tuán)數(shù)據(jù)中心，集團(tuán)數(shù)據(jù)中心對(duì)下屬各個(gè)電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，在發(fā)電設(shè)備故障早期發(fā)出警告信息，為提高發(fā)電設(shè)備安全性和可靠性提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)，浙能集團(tuán)開發(fā)了發(fā)電設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，在溫州發(fā)電公司正式運(yùn)行。

1 概述

浙能集團(tuán)在線診斷系統(tǒng)采用EPI*Center軟件平臺(tái)，在線診斷系統(tǒng)硬件設(shè)備主要由在線診斷計(jì)算服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)器、各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖接口機(jī)、光纖傳輸通道等設(shè)備及相關(guān)連接回路組成[1]。各臺(tái)機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)納入廠級(jí)PI服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)傳送集團(tuán)總部PI系統(tǒng)服務(wù)器，在線診斷計(jì)算服務(wù)器讀取需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送到計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行分析，通過信息服務(wù)器發(fā)布到各用戶瀏覽器。

浙江浙能溫州發(fā)電有限公司于2013年4月完成建模。四臺(tái)機(jī)組總共90個(gè)模型，監(jiān)視設(shè)備57臺(tái)，涉及到4800個(gè)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)視設(shè)備覆蓋主機(jī)和重要輔機(jī)，包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、給水系統(tǒng)、加熱器、凝結(jié)器、送引風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)等設(shè)備[2]。如表1所示。

常規(guī)的故障報(bào)警通常采用絕對(duì)值報(bào)警，即設(shè)定參數(shù)報(bào)警的上下限，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警以提醒處理。如果結(jié)合點(diǎn)檢員現(xiàn)場(chǎng)檢查等手段，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常運(yùn)行狀況。截止至10月15日，浙江浙能溫州發(fā)電有限公司利用在線診斷軟件發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能異?；蛘咻S承劣化26例，涉及重要輔機(jī)和加熱器，其中18例設(shè)備異常問題得到及時(shí)檢修處理，其余8例設(shè)備異常還需要觀察，等合適時(shí)間進(jìn)行處理。由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)，沒有到故障狀態(tài)前得到處理，使設(shè)備故障率降低。對(duì)浙江浙能溫州發(fā)電有限公司經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行起了積極作用。

表1 設(shè)備模型類型及故障模式Table 1 Model type of the device and failure modes

2 在線診斷預(yù)警系統(tǒng)案例分析

2.1 #5A吸收塔再循環(huán)泵軸承潤(rùn)滑油溫度高預(yù)警

預(yù)警信息圖如圖1，信息顯示溫州電廠#5A吸收塔再循環(huán)泵軸承潤(rùn)滑油溫度高預(yù)警。

預(yù)警事件原因分析：調(diào)用同期#5A吸收塔再循環(huán)泵軸承潤(rùn)滑油溫度相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2。

由預(yù)警圖所示，溫州電廠#5A吸收塔再循環(huán)泵潤(rùn)滑油溫度實(shí)際值58.9℃，比估計(jì)值42.8℃偏差16℃，由此導(dǎo)致偏差報(bào)警。根據(jù)預(yù)警圖時(shí)間記錄，5月21日#5A吸收塔再循環(huán)啟動(dòng)后，#5A吸收塔再循環(huán)泵潤(rùn)滑油溫度逐漸上升，5月21日20:00，潤(rùn)滑油溫度實(shí)際值比預(yù)估值高3℃，6月13日最高達(dá)16℃，判斷軸承存在異常現(xiàn)象。

6月13日，灰硫分場(chǎng)技術(shù)員對(duì)#5A吸收塔再循環(huán)泵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查：軸承潤(rùn)滑油油溫現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量68℃，軸承潤(rùn)滑油油位正常、觀察孔內(nèi)油質(zhì)顯示清晰；軸承有異聲，判斷軸承磨損引起，停運(yùn)#5A吸收塔再循環(huán)泵，再檢查發(fā)現(xiàn)軸承異常磨損嚴(yán)重。查閱#5A吸收塔再循環(huán)泵軸承檢修履歷，發(fā)現(xiàn)#5A軸承上次檢修為2012年，設(shè)備運(yùn)行周期比較長(zhǎng)，現(xiàn)已到檢修時(shí)期。得出結(jié)論是#5A吸收塔再循環(huán)泵軸承磨損引起。

據(jù)上述分析，提出建議：#5A吸收塔再循環(huán)泵軸承存在磨損現(xiàn)象，現(xiàn)處檢修狀態(tài)；對(duì)一些軸承溫度異常升高的設(shè)備，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，特別是一些運(yùn)行周期較長(zhǎng)的設(shè)備。

圖2 與軸承溫度相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)際值與預(yù)估值對(duì)比圖Fig.2 Bearing temperature data on actual and estimate comparison chart

圖3 潤(rùn)滑油油壓變化趨勢(shì)圖Fig.3 Lube oil pressure trend diagram

2.2 #5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油油壓低預(yù)警

預(yù)警信息如圖3，信息顯示：溫州電廠#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油油壓低預(yù)警。

圖4 與潤(rùn)滑油壓相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)際值與預(yù)估值對(duì)比圖Fig.4 The lubricating oil pressure-related data, actual and estimated comparison chart

預(yù)警事件原因分析：調(diào)用#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油其他數(shù)據(jù)如圖4。

觀察預(yù)警圖示及取樣值，#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油實(shí)際油壓為0.32MPa比估計(jì)值0.34MPa偏差0.02MPa，造成偏差大預(yù)警。

溫州電廠三期#5機(jī)330MW汽輪機(jī)組按單元制機(jī)組的鍋爐給水要求，每臺(tái)主機(jī)配置兩臺(tái)各為50%鍋爐額定給水量的汽動(dòng)給水泵，驅(qū)動(dòng)鍋爐主給水泵采用NK50/56型變轉(zhuǎn)速凝汽式汽輪機(jī)，查閱運(yùn)行規(guī)程，潤(rùn)滑油系統(tǒng)安裝HH8370F48KTUBP-YC03型號(hào)過濾器，潤(rùn)滑油濾網(wǎng)前后差壓達(dá)3.4±0.3bar旁通閥動(dòng)作。

查閱預(yù)警趨勢(shì)圖，#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油壓力5月2日開始實(shí)際值與估計(jì)值偏差逐漸增大，5月11日實(shí)際值與估計(jì)值偏差達(dá)0.01MPa，出現(xiàn)偏差大預(yù)警。網(wǎng)前壓力5-PT5505逐漸上升，網(wǎng)后壓力5-PT5520逐漸下降（油濾網(wǎng)臟堵的特征）。

根據(jù)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定和系統(tǒng)圖進(jìn)行分析，出現(xiàn)偏差現(xiàn)象有可能是潤(rùn)滑油濾網(wǎng)臟引起的，汽機(jī)點(diǎn)檢員對(duì)給水泵汽機(jī)潤(rùn)滑油現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，潤(rùn)滑油濾油器前就地壓力表為1.0MPa，濾油器后壓力為0.62MPa，潤(rùn)滑油濾油器A側(cè)運(yùn)行，就地濾芯差壓高報(bào)警；查看給水泵汽機(jī)B潤(rùn)滑油濾油器前就地壓力表1.0MPa，濾油器后壓力為0.75MPa，判斷給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油濾油器A側(cè)濾芯堵塞現(xiàn)象。

查閱#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油濾油器濾芯更換檢修記錄，#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油濾芯在2013年11月30日更換過一次。據(jù)此得出結(jié)論：#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油濾油器A側(cè)濾芯堵塞引起。檢查每月定期油化驗(yàn)報(bào)告記錄，檢查報(bào)告3月份和4月份檢查時(shí)油中水分較多，說明濾芯堵塞是因?yàn)樗痔嘁?，加?qiáng)對(duì)A小機(jī)潤(rùn)滑油濾油，并且通知機(jī)務(wù)檢查水分增多的原因并進(jìn)行分析。

據(jù)上述分析，提出建議：運(yùn)行人員在出現(xiàn)潤(rùn)滑油濾網(wǎng)差壓高報(bào)警時(shí)及時(shí)通知維護(hù)更換；根據(jù)運(yùn)行記錄和缺陷統(tǒng)計(jì)，#5機(jī)組給水泵汽機(jī)A潤(rùn)滑油濾網(wǎng)更換周期比給水泵汽機(jī)B周期短，建議運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)給水泵A潤(rùn)滑油定期濾油。

圖5 磨煤機(jī)電流變化趨勢(shì)圖Fig.5 Mill current trend diagram

圖6 與磨煤機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)際值與預(yù)估值對(duì)比圖Fig.6 Mill-related data is actual and estimate comparison chart

2.3 #3爐磨煤機(jī)A電流高預(yù)警

預(yù)警信息圖如圖5所示，信息顯示：溫州電廠#3爐磨煤機(jī)A電流高預(yù)警。

預(yù)警事件原因分析：調(diào)用同時(shí)期#3爐磨煤機(jī)A其他數(shù)據(jù)如圖6。

由預(yù)警圖，溫州電廠#3爐磨煤機(jī)A電流8月18日9時(shí)實(shí)際電流41.5A，比預(yù)估值38.1A偏高3.4A，由此導(dǎo)致偏差預(yù)警。

通過觀察預(yù)警圖示及取樣值，8月17日10時(shí)，#3爐磨煤機(jī)A電流高出現(xiàn)連續(xù)報(bào)警，判斷磨煤機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)異常或者給煤機(jī)稱重裝置不準(zhǔn)引起。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：溫州電廠二期#3、#4爐由上海鍋爐廠制造SG-1025/18.3型亞臨界中間一次再熱控制循環(huán)汽包爐，配有五臺(tái)HP-863中速磨直吹式制粉。查閱二期集控長(zhǎng)交接班記錄，從8月16日16時(shí)開始，磨煤機(jī)一直使用：優(yōu)混煤，發(fā)熱量5563kcal/kg，排除了因磨煤機(jī)磨的煤種不一樣引起電流偏差的可能性。對(duì)機(jī)組負(fù)荷和總給煤量的對(duì)比分析，判斷給煤機(jī)稱重裝置運(yùn)行正常。8月18日下午，鍋爐點(diǎn)檢員對(duì)#3爐磨煤機(jī)A現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)#3爐磨煤機(jī)A石子煤量明顯比其他運(yùn)行制粉少，判斷石子煤沒有及時(shí)清理引起石子煤排放口堵塞，磨煤機(jī)內(nèi)部石子煤刮板阻力增加，引起磨煤機(jī)A電流增大。最后結(jié)論：石子煤排放口堵塞，磨煤機(jī)內(nèi)部石子煤刮板阻力增加，引起磨煤機(jī)A電流增大。

據(jù)上述分析，提出建議：巡檢員重視現(xiàn)場(chǎng)磨煤機(jī)聲音和石子煤排放系統(tǒng)的巡查質(zhì)量，及時(shí)分析異常。

2.4 在線診斷預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)效性

2014年本公司總共有設(shè)備故障案例分析72例，其中40例因測(cè)量回路異?；蛘吣Ｐ蛦栴}引起預(yù)警，剩余32例由設(shè)備本體存在問題引起。本公司2013年至2014年設(shè)備升級(jí)改造項(xiàng)目較多，模型問題引起預(yù)警較多，對(duì)9月份統(tǒng)計(jì)，新增事件數(shù)達(dá)266條/臺(tái)，由于軟件采用上下限預(yù)警，無法避免無效預(yù)警。隨著在線診斷新系統(tǒng)的投運(yùn)，接下來預(yù)警次數(shù)將會(huì)減少。在線診斷軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備問題的跟蹤管理，記錄設(shè)備問題由發(fā)生到解決處理，最后驗(yàn)收各個(gè)環(huán)節(jié)的情況。積累對(duì)各類設(shè)備問題的原因及其處理方法，實(shí)現(xiàn)設(shè)備專家知識(shí)庫的建立。

目前，大部分電廠設(shè)備檢修方式采用定期預(yù)防性檢修方式，定期預(yù)防性檢修方式容易出現(xiàn)設(shè)備過修，浪費(fèi)人力和財(cái)力[3]。如何解決設(shè)備過修現(xiàn)象，把被動(dòng)檢修方式改為主動(dòng)檢修方式是管理人員重視和關(guān)注的問題，浙江浙能溫州發(fā)電有限公司也正在研究如何利用故障預(yù)警分析軟件結(jié)合設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修，讓設(shè)備管理人員有針對(duì)和有計(jì)劃的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，延長(zhǎng)設(shè)備間隔。2014年截止10月份，浙江浙能溫州發(fā)電有限公司總共1次機(jī)組A修前和9次調(diào)停，在這10次停機(jī)機(jī)會(huì)里，利用在線診斷系統(tǒng)軟件遺留的事件按專業(yè)分發(fā)給各專業(yè)組長(zhǎng)，要求他們進(jìn)行梳理，充分利用停機(jī)處理遺留事件。

3 結(jié)論

在線診斷系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，不僅幫助點(diǎn)檢員提供設(shè)備異常技術(shù)支持，提高設(shè)備可用率，而且為點(diǎn)檢員分析非實(shí)時(shí)的、碎片化的數(shù)據(jù)節(jié)省大量時(shí)間。隨著系統(tǒng)開發(fā)和研究地深入，在線診斷系統(tǒng)可以替代分析一些設(shè)備上的疑難雜癥，使問題程序化、簡(jiǎn)單化，為企業(yè)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供技術(shù)保障。

[1]蔡寧寧.發(fā)電設(shè)備故障遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的應(yīng)用探討[J].浙江電力.2012,05:20-23.

[2]李玉珍.故障預(yù)警系統(tǒng)在發(fā)電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估與故障診斷工作中的應(yīng)用[C].2010年全國(guó)發(fā)電企業(yè)設(shè)備檢修技術(shù)大會(huì)論文集，2010.

[3]張浩,彭道剛,夏飛,等.發(fā)電設(shè)備智能故障診斷技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社.2014:1-83.