熱電廠輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究與應(yīng)用

樊銘浩

(中油電能熱電二公司熱機(jī)檢修部 黑龍江大慶 163000)

熱電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，特別是隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，熱電廠所承擔(dān)的工作任務(wù)更加繁重，精密程度不斷提高，因此把握好熱電廠中各項(xiàng)設(shè)備的基本狀態(tài)，對(duì)于維護(hù)熱電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義，輔機(jī)設(shè)備作為熱電廠設(shè)備的重要構(gòu)成，其相關(guān)研究也凸顯出了重要價(jià)值。就研究領(lǐng)域而言，輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究屬于動(dòng)力工程技術(shù)的范疇，其研究的根本目標(biāo)在于為實(shí)踐工作服務(wù)，為設(shè)備的科學(xué)維修提供參考，在此目標(biāo)引領(lǐng)下開(kāi)展一系列的狀態(tài)綜合評(píng)估與分析檢測(cè)，并不斷推動(dòng)維修方式與技術(shù)的優(yōu)化。新時(shí)期，粗放式的發(fā)展模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，淘汰落后產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)是熱電廠的現(xiàn)實(shí)任務(wù)，基于熱電廠輔機(jī)設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)也適應(yīng)了這一背景，對(duì)于提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益具有重要價(jià)值。

1 熱電廠輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究背景

熱電廠一直是我國(guó)一種重要的能源輸送主體，在工業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)生活中扮演著更高的角色，針對(duì)于熱電廠輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究也并非完全產(chǎn)生于新時(shí)期，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)，受傳統(tǒng)粗放式發(fā)展模式的影響，早期行業(yè)人員并未對(duì)這一研究投入過(guò)多的關(guān)注，相關(guān)研究也呈現(xiàn)出零散化、淺顯化的特點(diǎn)，而近年來(lái)，特別是進(jìn)入經(jīng)濟(jì)新常態(tài)以來(lái)，淘汰落后產(chǎn)能、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)成為熱電廠發(fā)展的首要目標(biāo)，行業(yè)人員對(duì)電廠的經(jīng)濟(jì)效益給予了更多的關(guān)注，而提高經(jīng)濟(jì)效益的首要手段便是在保證穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，有效控制熱電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。在實(shí)踐中也可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)多數(shù)電力企業(yè)制定了更加嚴(yán)格的發(fā)電成本控制標(biāo)準(zhǔn)，以期在更加嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。在這一背景下，企業(yè)需要通過(guò)降低維修投入、維護(hù)日常運(yùn)行的安全穩(wěn)定來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。在傳統(tǒng)的研究中，熱電企業(yè)較為關(guān)注汽輪機(jī)、鍋爐等主機(jī)設(shè)備，而在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，也已經(jīng)形成了相對(duì)完善的技術(shù)體系，直至今日相關(guān)研究也仍然在持續(xù)深入。但同時(shí)不可否認(rèn)的是，主機(jī)設(shè)備固然對(duì)熱電廠運(yùn)行及其經(jīng)濟(jì)效益具有決定性的作用，但熱電廠本身的復(fù)雜性與系統(tǒng)性要求研究人員從更加全面化、精細(xì)化的角度組織相關(guān)研究，增強(qiáng)對(duì)輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)的認(rèn)識(shí)，并有效提升檢測(cè)水平。事實(shí)上，分析近年來(lái)造成熱電廠機(jī)組所出現(xiàn)的異常、故障甚至停機(jī)事故，也可以發(fā)現(xiàn)，輔機(jī)設(shè)備所占的比例也越來(lái)越大，這不僅增加了熱電廠運(yùn)行的不穩(wěn)定因素，也顯然背離了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本目標(biāo)。因此，綜合來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)熱電廠輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究是一種大勢(shì)所趨。

2 熱電廠輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的主要內(nèi)容

熱電廠運(yùn)行本身是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，涉及到大量的多元化設(shè)備，無(wú)論是主機(jī)設(shè)備還是輔機(jī)設(shè)備，又具有自身的復(fù)雜性特點(diǎn)。因此，針對(duì)于熱電廠輔機(jī)設(shè)備的研究也需要從微觀層面入手，采用解構(gòu)視角與精細(xì)化管理的基本理念，把握其檢修精髓。具體來(lái)說(shuō)，相關(guān)檢修技術(shù)的研究主要涉及到如下內(nèi)容。

2.1 輔機(jī)狀態(tài)檢修模式研究

對(duì)輔機(jī)維修的研究與應(yīng)用主要涉及到因故障問(wèn)題造成的設(shè)備功能下降、系統(tǒng)安全性下降造成的經(jīng)濟(jì)性不高等方面，傳統(tǒng)上的檢測(cè)主要依托于輔機(jī)部件點(diǎn)的狀態(tài)變化，基于傳統(tǒng)性視角的研究與應(yīng)用相對(duì)來(lái)說(shuō)較為匱乏，這要求行業(yè)人員必須加強(qiáng)觀念的更新。當(dāng)前，輔機(jī)振動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)方式主要涵蓋了在線、離線兩個(gè)方面，前者的經(jīng)濟(jì)成本投入過(guò)高，在很大程度上不能充分滿足提高經(jīng)濟(jì)效益的要求；而離線檢測(cè)方式相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較低，且準(zhǔn)確性較強(qiáng)，針對(duì)于離線檢測(cè)加以深入探索，也是未來(lái)研究應(yīng)用的一大趨勢(shì)?；诖耍O(shè)計(jì)科學(xué)的輔機(jī)設(shè)備離線檢測(cè)系統(tǒng)，堅(jiān)持安全性、經(jīng)濟(jì)性相互融合的基本原則，是行業(yè)人員未來(lái)應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí)，這樣的科學(xué)設(shè)計(jì)也適應(yīng)了我國(guó)熱電企業(yè)工作規(guī)模不斷擴(kuò)大、任務(wù)更加繁重的現(xiàn)實(shí)背景，可以通過(guò)整體性的解決方案，適應(yīng)輔機(jī)狀態(tài)檢修的實(shí)際要求。

2.2 輔機(jī)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的選擇

分析當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的研究成果可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)熱電企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重振動(dòng)檢測(cè)、油液分析、電機(jī)馬達(dá)檢測(cè)、紅外熱成像等技術(shù)的研究與應(yīng)用，輔助離線檢測(cè)整體方案的有序展開(kāi)，如送、引風(fēng)機(jī)、給水泵、凝結(jié)水泵等。檢測(cè)內(nèi)容重點(diǎn)聚焦于輔機(jī)設(shè)備的振動(dòng)、潤(rùn)滑油品質(zhì)、電機(jī)運(yùn)行狀況、轉(zhuǎn)子籠條斷裂、機(jī)械偏心、設(shè)備熱像圖等。這也是考慮到技術(shù)可行性的現(xiàn)實(shí)情況，上述的檢測(cè)技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)歷程較長(zhǎng)，且已經(jīng)取得了一定的階段性成果，可以滿足實(shí)踐的工作要求，且通過(guò)在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，可以推動(dòng)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)體系的構(gòu)建。

2.3 系統(tǒng)安全性檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)

安全始終是熱電廠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)性條件，安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境需要依托于健康的設(shè)備工作狀態(tài)，因此在輔機(jī)設(shè)備檢修技術(shù)的研究與應(yīng)用中，也應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)安全性檢測(cè)技術(shù)加以關(guān)注，如風(fēng)煙系統(tǒng)、泵組安全檢測(cè)系統(tǒng)等涉及范圍廣、安全隱患影響大的方面。以軸流式風(fēng)機(jī)為例，這一設(shè)備本身存在著較大的失速區(qū)，而風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行的過(guò)程中，氣流壓力會(huì)呈現(xiàn)出急劇的波動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)其頻率與葉片本身固有頻率成整數(shù)倍時(shí)，則通常會(huì)造成葉片的諧振，最終造成葉片的斷裂，也會(huì)使得一次、二次風(fēng)壓及爐膛負(fù)壓劇烈波動(dòng)，造成燃燒、跳機(jī)等異常狀況，嚴(yán)重威脅機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)于這一常見(jiàn)問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)建起系統(tǒng)的安全性檢測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)用冷態(tài)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化、全面化的失速報(bào)警，可以有效應(yīng)對(duì)失速區(qū)的基本狀態(tài)，使系統(tǒng)在運(yùn)行點(diǎn)快要接近失速區(qū)之前，自動(dòng)組織相應(yīng)手段，將風(fēng)險(xiǎn)隱患控制到最低程度。

2.4 輔機(jī)狀態(tài)綜合診斷系統(tǒng)的研究

輔機(jī)狀態(tài)綜合診斷系統(tǒng)的研究重點(diǎn)集中于風(fēng)煙系統(tǒng)、泵組系統(tǒng)的故障研究，這一研究的主要目的在于把握這兩大設(shè)備的不穩(wěn)定狀況，使其運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)水平超出報(bào)警值的情況時(shí)，能第一時(shí)間精準(zhǔn)地判斷出振動(dòng)原因，避免因診斷不及時(shí)造成的大面積故障，基于判斷結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，可以有效地制定出針對(duì)性的解決方案，維護(hù)相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?；诋?dāng)前的研究狀況及筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，筆者建議在該系統(tǒng)的研究與應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)首先構(gòu)建起與診斷平臺(tái)相互匹配的基本規(guī)則，并綜合應(yīng)用仿真模擬技術(shù)，引入專家思維，從而更加精準(zhǔn)地把握設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)。這一系統(tǒng)也可以適應(yīng)新時(shí)期熱電企業(yè)精準(zhǔn)化、科學(xué)化的發(fā)展需求，打破DCS及MIS等系統(tǒng)的局限性，具有高性能、易操作、擴(kuò)展性強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

轉(zhuǎn)型升級(jí)的現(xiàn)實(shí)背景要求熱電企業(yè)必須探尋各類設(shè)備維護(hù)檢修技術(shù)的創(chuàng)新，以達(dá)到控制不穩(wěn)定因素、降低經(jīng)濟(jì)成本投入的目的，最終為企業(yè)取得更多的經(jīng)濟(jì)效益而服務(wù)。輔機(jī)設(shè)備作為熱電廠工作機(jī)組的重要構(gòu)成部分，其日常狀態(tài)的把控與維護(hù)直接影響到熱電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在新時(shí)期，行業(yè)人員應(yīng)當(dāng)從輔機(jī)狀態(tài)檢修模式、檢測(cè)技術(shù)的選擇、系統(tǒng)安全性檢測(cè)技術(shù)、綜合診斷系統(tǒng)等主要方面開(kāi)展針對(duì)性研究，構(gòu)建起輔機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的科學(xué)體系，為維護(hù)熱電廠的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、提升熱電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的支撐。