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1、上海交通大学硕士学位论文国产600MW燃煤机组检修周期优化及经济性分析姓名：何绍赓申请学位级别：硕士专业：工业工程指导教师：叶春;张京玉20051201上海交通大学工程硕士论文 国产 600MW 燃煤机组检修周期优化及经济性分析 2上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：何绍赓 日期
2、：2006年 1月5日 上海交通大学工程硕士论文 国产 600MW 燃煤机组检修周期优化及经济性分析 3上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本文授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。保密，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名：学位论文导师签名：何绍赓 叶春 日期：2006 年 1 月
3、 5 日 日期：2006 年 1 月 5 日 上海交通大学工程硕士论文 摘 要 4国产 600MW 燃煤机组检修周期优化及经济性分析 摘要国产 600MW 燃煤机组检修周期优化及经济性分析 摘要 实施厂网分开、竞价上网的电力体制改革后，电力行业的垄断首先从发电侧被率先打破，从传统的计划走向市场，发电企业越来越感受到竞争的压力。随着新的电价体制对发电企业上网电价的冲击及煤炭价格持续上扬导致企业运营成本的增加，企业的获利空间正逐步被挤压。在这种形势下，吴泾第二发电有限责任公司对发电设备的管理和运行成本的控制更加重视，试图通过对机组安全性和经济性分析，采取适当措施，对检修周期进行优化，以节约总成本费
4、用，并在这一领域进行了一些重要技术革新和得到了一些成果，并据此做出延长主汽轮机、发电机检查及大修的决定。论文主要从以下方面做了一些工作：论文首先通过试验、监测和分析，对吴泾二发电国产 600MW 燃煤机组检修周期进行了优化计算和技术经济比较，提出了基于工程经济学和可靠性的延长主机检修周期的分析方法，并根据该算法计算等效运行小时数、发生故障风险的概率，对检查/大修之间的间隔提出建议，最后确定最佳的检修时机；同时论文从技术管理的层面出发，对防止设备过修或失修、提高机组可用小时和降低检修成本等方面提出了采用现代化技术手段和数据库技术以支持延长汽轮机-发电机检修间隔的切实可行的措施，并根据 20012
5、005 年的五年检修运行情况，统计了在新的检修条件下，增加点检投入使得强迫停机故障率不断降上海交通大学工程硕士论文 摘 要 5低的投资回报率，即吴泾二发电大修周期由 4 年延长到 6 年可节约计划检修成本 1 亿多元，若按贴现率 6%折算到 2004 年价则计划检修成本减少了 1 亿 2 千万元左右。论文采用的基于工程经济学和可靠性理论以延长发电厂主机检修周期的分析和评估方法，可以在国产 600MW 燃煤机组的检修工作中推广和应用，也可以对其他的大型机组的检修提供参考，对提高电力企业自身的竞争能力有实际指导作用。论文最后提出，检修周期调整必须根据主要设备和机组的故障特点和实际状态进行。只有持续
6、开展机组状态监测和分析，及时了解和掌握主要设备和机组性能状态，才能为灵活安排检修内容、检修等级、检修时间提供必要的技术保证，也只有通过实践不断完善并加以发展才能取得良好的效果。关键词关键词：电力市场；电站主机；检修周期优化；经济性分析；机组检修成本 上海交通大学工程硕士论文 摘 要 6 OVERHAUL PERIOD OPTIMIZATION AND ECONOMICS ANALYSES ON 600MW UNITS ABSTRACT The monopoly of power industry will be reformed from the side of generation sect
7、or after the power reformation with competition and separation of power plant and power grid.Meanwhile during the process from the planned economy to market economy,power plant will come up against the competition pressure more and more from power market.With the growing effect to power plant from n
8、ew-style price mechanism and rising coal price,the profits for generation companies will be reduced gradually.Based on the situation above,Shanghai Wujing NO.2 Power Generation LLCO has attached importance to optimal generation facility and operation cost management,further,which will take relevant
9、measures to optimize overhaul period in order to save cost by economy and security analyses to generation units and make great achievement in key technology reformation.Also according to the above analyses foundation,Shanghai Wujing NO.2 Power Generation LLCO decided to take large-scale examination
10、and overhaul to generation units.This paper will make relevant research in following aspects:上海交通大学工程硕士论文 摘 要 7First,the paper will take optimization calculation and technical economy analyses to generation units with 600MW capacity and put forward analyses method based on engineering economics and
11、reliability,moreover make use of the method to calculate operation hours and risk probability and raise reason suggestion to interval between examinations and overhaul,finally confirm optimal overhaul time.Meanwhile,the paper also brings forward modern technology method and database technology to ex
12、tent the interval between examination and overhaul against over-repair and off-repair for saving overhaul cost and operation hours based on technology management.According to the overhaul operation period from 2001 to 2005,the plant increased point-examination investment to reduce malfunction probab
13、ility and return probability,in details,the overhaul period has postponed to 6 years from 4 years and saved cost about more than 100 million Yuan,and just meant 120 million Yuan with discount rate of 6%in 2004.Furthermore,the method based on engineering economy and reliability theory with extent of
14、generation units period analyses and evaluation method can be popularized and applied in units with 600MW capacity,also which can provide relevant reference to the overhaul for large-scale units and present practicality for developing competition among plants.Finally,the paper indicates that the ove
15、rhaul period must be 上海交通大学工程硕士论文 摘 要 8regulated according to actual state for main facilities and malfunction characteristic.The plant can be provided by necessary technology support for flexible arrangement for overhaul content,overhaul level and overhaul time and fulfill research and practice out
16、come through continuous practice and development.Key words:Electricity market;Generation plant mainframe;Overhaul period optimization;Economics analyses;Overhaul cost 上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 11第一章第一章 国内外机组检修状况分析国内外机组检修状况分析 随着电力体制的改革，传统的发输供一体的电力体制转变为电网公司和发电两大公司，每一个发电企业都作为一个独立的经济实体参与市场竞争，其竞争程度将更加
17、激烈，发电企业面临着新的挑战和机遇，如果发电企业能够在这场体制改革中能够紧紧地把握住机遇，则发电企业能够有更大的发展。对发电企业来说，降低机组的故障率、提高可用度、加强内部设备管理，在保证高可靠性条件下尽可能降低维修成本，以提高企业自身经营效益。吴泾第二发电有限责任公司（以下称为吴泾二发电）两台上海电器集团生产的 600MW 燃煤机组，平均每年的维修费用大约在 6000 万人民币，目前每四年大修一次34。若能通过机组安全性和经济性分析，采取适当措施，对检修周期进行优化，则机组在保证安全性和可靠性的条件下，在不考虑由于检修而减少的发电量造成的损失仅维修费用的减少，就可以在经济性方面得到很大的收益
18、。我国电力工业目前广泛采用的检修模式是定期检修(TBM)，这种模式是上个世纪 50 年代从前苏联引入的6。在当时的制造和电厂对设备的监测技术条件下，这种检修模式应该是科学的，它为保证我国发电设备的长期安全运行提供了保证。这种模式将检修活动通常被划分为大修、中修、小修和日常检修。大修一般4 年安排 1 次，中修通常安排在 2 次大修之间，而小修一般每年安排 1 次。这 3种检修方式又具有明显的计划性，即检修内容比较固定，极少根据设备的实际状况确定检修内容。随着发电设备制造工艺和监测、运行、检修水平的提高，国外的发电设备的检修周期明显大于国内的检修周期，以汽轮机高压缸为例，先进国家的机组已达到了
19、12 年一次揭缸检修一次，而我国则是 4 年一次9。多年的生产实践也证明，这种基于 TBM 的检修策略目前已明显缺乏科学和合理性，并带有较大的盲目性。近年来，国产机组大修间隔普遍由过去的 4 年延长到 5 年，进口机组大修间隔则为 6 年，机组小修为每年 1 次，检修等级由过去的大小修制改为A（大修）B（中修）C（小修）D（临修）检修制，使发电设备的检修组合更为灵活，更有利于发电企业根据设备状况安排设备的检修2。但是，机组的大修间隔由四年变为五年或六年，必须对机组的安全性进行必要的评估和引进一些基本的状态监测设备和管理软件。检修方式的改变必然要有一定的经济投入，这种投入对整个电厂的安全和经济性
20、方面的收效如何？如何安排更为科学？这必须经过上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 12技术经济比较才能得出。1.1 大修间隔优化的提出 1.1 大修间隔优化的提出 上一世纪70年代，德国电力工业对定期大修的效果与必要性进行了分析研究。认为检修的内容应包括检验、修理与维护三项，就大修来说应包括检验与修理两项，但这里主要是指检验，所以大修间隔可以认为是停机检验间隔。研究对运行110000小时内、100台机组（容量从50 MW至180 MW，建造年份从1954年至1963年）的事故情况进行了分析21-23。统计内容主要是运行中导致停机的事故以及大修时发现的缺陷。统计运行事故次数时
21、，将每台机组两次大修之间的运行时段等分为两段（50%+50%），检修后一段称为N段，下次大修前一段称为V段，以区别事故是发生在N段还是V段，如图1-1所示。若Ri代表第i次大修检验，N0为新机投运后的时段，按图1-1，则N0+V1代表投运与第一次大修间的时段，N1+V2为第一次大修与第二次大修间的时段,Ni+Vi+1为第i次大修与第i+1次大修间的时段。统计结果表明：统计期间共有大修次数约300次，其中两次大修之间运行阶段（NiVi+1时间段）发生事故183次，大修时未发现缺陷有158次，大修中发现隐性缺陷120次，因大修错误造成的事故17次。这一统计结果说明了定期大修对机组的安全和经济性是不
22、利的。然而这样的统计还未能体现事故的严重程度与对汽机可用率的影响，所以可以进一步统计发生在N与V期间的强迫停机费用（用N与V代表），以及大修费用（R代表），中修与小修费用（Rv代表），统计结果如图1-2所示。i 代表大修次数，i=0 表示新机投运；图 1-1 统计运行事故与大修所发现缺陷时采用的时间分段 Figure 1-1 Statistics to circulate the trouble with overhaul the blemish discover time that hour adopt cent segment 本次大修后时段 Ni-1 下次大修前时段Vi 100%50%5
23、0%Ri本次大修后时段Ni 下次大修前时段 Vi+1 100%50%50%Ri+1上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 130%10%20%30%40%50%N0RN+V+RvNVRv 0%10%20%30%40%50%RRvN+VNV 在图1-2中，以全部停机检修费用（估计包括修理费用与停机损失费用）为100%，N0为新机投入后N0时段的强迫停机费用（18%）。由于N0代表了机组的“幼儿期”故障，也即与制造设计缺陷有关的事故，所以如在统计时不考虑N0，则统计结果如图1-2右侧所示。这一统计结果比统计事故次数与发现缺陷次数更有意义。这组数据表明如机组情况良好无其它强迫停机的
24、事例发生，则理论上大修费用值应等于82%，但目前在不考虑N0后大修费用也仅达44%，小修费用(小修费用绝大部分属于比强迫停运故障严重度轻一些的故障维修)占16%，而40%的检修费用都用于处理强迫停运故障的维修。这一统计结果证明，这一期间作为统计对象的100台机组的定期大修的效果不佳。有强迫停机维修费用的N时段和V时段还可以看出，机组在大修过后的一段时间强迫停机故障比例较小，而在大修前一个时间段故障发生率升高，这说明大修期间应该做一些必要的监测和预防性维护，尽可能的将故障处理在强迫停机之前，因为小修费用比大修和强迫停机故障维修成本要低，时间也较短，这就是状态检修经济性的主要来源。在美国，按惯例汽
25、轮机和发电机关键部件的检查大多是按设备制造厂规定图 1-2 用%表示的强迫停运检修费用与大修、中修、小修检修费用统计 Figure 1-2 Use%mean of force to shut down overhaul the expenses and overhaul,intermediate overhaul,repair the expenses covariance N0:新机投入后 N0 时段的强迫停机费用总和；N:Ni 期间的强迫停机费用总和；Rv 中小修费用总和 V:Vi 期间的强迫停机费用总和；R:大修费用总和 上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 14的间
26、隔期进行的。从北美电力可靠性协会（NERC）收集的数据看34，从1989年到1993年，汽机大修平均约5年一次，完成大修需时约6个星期，期间美国每一火电机组的停机电量损失平均达260000MW以上。对美国火电机组面言，这种停役造成的发电量损失在各种停机原因中居第二位，仅次于锅炉大修。对于许多运行情况良好的机组，那些以避免事故为重点而设定的保守的时间间隔建议越来越受到质疑。延长间隔而又不牺牲可靠性，其潜在的经济利益可能是相当大的。若把停机间隔从5年延长到10年，一座典型的发电厂在20年内将可减少二次耗时57周的大修，可获得运行和检修费用及替代电力费用上的大量节约。例如，把停机检修间隔时间从6年延
27、长到8年，一座有4台机组的2400MW发电厂估计将可节约6200万美元（合700万美元净现值），而停机检修间隔从6年延长到10年将可节约16800万美元（合4200万美元净现值）。根据上述统计与分析结果可以认为，定期大修的效果不佳，应考虑改进和优化。1.2 各公司对大修间隔优化的考虑 1.2 各公司对大修间隔优化的考虑 由于定期检修的效果不佳，如何选择合适的检修模式是各先进国家电力公司考虑的问题。早在上世纪七、八十年代开始，西方国家电力公司就开始研究延长机组的大修间隔，锅炉由于必须服从各国锅炉检验规范的规定，故而主要是研究汽机的大修间隔。这方面的典型代表是加拿大电气协会、德国电力公司和美国电力
28、公司23。1 加拿大电气协会 1 加拿大电气协会 1987年加拿大电气协会（Canadian Electrical Association）的一个调查汽轮机发电机大修间隔决定因素的研究项目，发现所调查的电力公司中多数的检修间隔是4至8年，平均6年，这与制造厂的建议是非常一致的30。这一研究认为，很多机组具有在比两次大修间隔长得多的时间内运行的潜力，并认为采用可靠的在线和离线监测工具，在实现延长大修间隔中是至关重要的。然而，当时的监测和预测性检修系统缺乏一种全面的在线、实时的T-G(汽机发电机)健康评估能上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 15力，大多数只能获取一些数据供事
29、后使用和分析，这是一种耗时费力的方法，它在很大程度上依赖于人们的专业知识，而且不能对关键部件的故障机理与影响连续运行时间的各事件之间的寿命周期关系进行分析。因此需通过创新的途径开发一个灵活、全面的T-G健康管理系统，包括硬件、软件和总结了以往经验并吸取现有最佳实践及技术的辅助数据库。此系统将支持更大的目标，为发电厂提供各种手段，以在内部和向其保险公司证明延长检查和大修之间的间隔是安全合理的，为合理延长T-G的检查与大修间隔提供一种有效可行的方法。2 德国电力公司 2 德国电力公司 德国电力公司在上世纪7080年代对火电机组的大修效果进行了分析研究，分析的结论是，确定是否停机检修的依据应该是在线
30、监控设备的显示、制造厂的意见与同类型机组的事故经验，而不应定期进行，并据此设法延长了大修间隔23。这是基于以下几方面的共识：主要依靠大修的目视检验而只是在少数部位实施科学的检验与分析（例如寿命评估）是较难发现缺陷并评估发生破断的（强迫停运）概率的；根据具体从事检修的工作人员的经验，通过大修发现缺陷并及时发现有破断风险的事例是不多的，因而对大修的作用与效果提出了质疑，他们认为，应从是否能发现潜在的、能导致事故的故障出发，来考虑大修的作用与效果，并由此找出比定期大修更好的方法；一台大型多缸汽轮发电机组的解体与组装过程是比较复杂的，而且容易出错，因此有时大修反而成为导致事故的原因。根据分析研究和达成
31、的共识，以改善大修效果为目标的检修策略改进和优化的方向是：延长大修间隔，减少大修次数，缩小大修规模。在保证机组一定可靠性的前提下，对机组进行大修周期优化在具体做法上主要考虑和涉及以下几方面的内容23：导入较有弹性的大修周期 为了提高检修效果，在制订检验计划并就大修间隔作出决定时，应考虑以下几方面作为决策依据：对部件存在缺陷的设想以及发生事故的推测应更多依靠在线监控的显示、制造厂与保险商的意见以及兄弟厂同类型机组的事故经验。尽量避免大修造成的事故 上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 16汽轮机大修的解体与装配工作比较复杂，不但工作人员多、费用高，而且耗时也较长，容易出错，以
32、至在大修结束投产后发生事故，出现了不应有的大修负效应现象。为了避免这种情况，必须严格监督大修的拆装工作，所有组装文件都必须签名，尤其是动静间隙、轴承与监控仪表的校正必须特别重视，以确保大修工作中不发生错误或疏忽，同时还必须重视大修后的启动工作。广泛采用先进的无损探伤技术 当时大修检验的效率不高，大修时仅在设想可能有故障的地点进行无损探伤，且涉及的部件不多。象轴封套筒下、联轴器处、轴螺母下的转子裂缝，依靠大修时或强迫停运时的停机目视检查是无法发现的。在紧接大修结束的运行阶段发生的部件损伤中叶片损伤占 33%。有些叶片损伤无法在大修检验中发现。因为这种裂缝还不严重只有在离心力作用下才裂开、静止时根
33、本无法察觉，所以为了减少大修后的强迫停用必须开发更先进的无损探伤技术，并在大修中广泛应用，才能提高大修效果。事故经验的交流 制造厂应向电力公司提供有关汽机部件事故的经验，并同时提供有关进行无损探伤、目视检验与准备备件的建议，电厂则应根据制造厂提供的资料，在缺陷恶化前选择适当时间安排有目标的、针对性的中修或为固定时间间隔的长期大修，以使检验目标的范围达到最小。由于汽机的部件繁多，提供这方面的技术服务比较困难，因此有关各方一直在设法推广这种技术性用户服务，以利用信息防止事故。区分容易在运行中发生的事故与容易在大修中预先发现的事故 为了提高大修的效果，需改善预测事故的能力，因此可以将部件的可能导致事
34、故的缺陷分为：能通过大修检验发现的缺陷；会突然在运行过程中导致事故的缺陷两种。图 13 即示出这种分类方式。上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 17 由图 1-3 可知，汽缸的裂纹与变形，较多在大修时发现。事实上的确很少汽缸会在运行中泄漏而被发现，大修时很难查出动叶的疲劳裂纹，只有 7的动叶疲劳裂纹可以在大修检验中发现，而一般是因动叶断裂跌落影响转子平衡使振动加剧被发现的。图 1-3 同时还示出，应针对在运行中容易突然发生的事故，开发在线监控设备，以便一方面在运行时能清楚了解汽机部件（例如动叶）的缺陷，另一方面也有助于大修时能尽可能发现汽机存在的弱点。内窥镜检查与不揭缸测
35、量间隙 无论制造商或电厂都希望由制造厂设计，在汽缸上开窥视孔,以在不揭缸的条件下扩大检查的范围，这样就能利用先进的内窥镜检查比较危险的汽缸部位，例如导叶与隔板，并且也能用探针测量径向间隙以及转子与导叶间、转子与内缸间以及内外缸间的轴向间隙。迄今最成功的应用是用有可控镜头的玻璃纤维内窥镜检查喷嘴组、低压部分轴封补偿器、快关阀、调门、蒸汽过滤器与低压叶片等。根据以上 6 方面的考虑，汽轮机定期大修检验可利用锅炉停用的时间阶段，分段（高、中与低压）依次检验代替。这种中修也无需按固定时间表进行，而应根据制造厂、同类型机组、以及保险商的经验，尤其应考虑在线监控设施的显示以及特殊测量的结果，再决定是否进行
36、中修。根据测轴振动以及内窥镜的使用经验，可能导致汽机事故的重大缺陷都可以通过稳定运行的振动状态变化与裂纹显示获悉。故此发电厂应依靠在线监控的显示，特殊试验的结论以及制造厂与保险商的事故信息，设想缺陷情况后，再确定是否需停机揭缸检验。3 美国电力公司 3 美国电力公司 美国电力公司和美国电科院（EPRI）在进行大修周期延长的研究中，主要考虑并开展了以下几方面的工作28-32：图 1-3 容易在运行中发生的事故 与容易在大修中预先发现的事故 Figure 1-3 Easily trouble take place in themovement with easy trouble that disc
37、over inadvance in overhaul 30%30%42%50%58%63%0%20%40%60%80%100%汽缸裂缝变形倒叶松动隔板变形轴封损坏喷嘴损坏调门、快关阀动叶损坏、疲劳裂纹大修检验中发现的事故在运行中发生的事故上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 18其一，根据经验逐步延长汽机的揭缸检验的间隔，即根据可靠性统计资料与具体机组的经验和等效运行小时数据相结合，通过NPV（净现值）法来优化汽轮机的大修间隔。这一方法是先利用可靠性统计资料求得汽机大修后汽机部件的强迫停运概率随运行小时数增加而逐渐增加的曲线，然后计算下一次大修使这一曲线发生变化，也即使强迫
38、停运概率降低所获的收益。在一定时期（例如20年）内大修收益最高的一年即为初步确定的最优大修日期，然后再考虑大修费用、大修对效率的影响、强迫停机率极限、安全极限以及折算成现值等，修正求得最优的大修时间。其二，EPRI及其它单位为了有效回答延长T-G检查及大修之间的间隔所必须处理的问题，开发了大量重要技术以对上述诸多情况进行评估，以作为决定T-G检查及大修的根据。例如，EPRI的转子应力和断裂评估（SAFER）计算机软件，它能协助工程师进行汽轮机或发电机转子剩余寿命的评估工作。该软件通过分析轴孔超声探伤数据、计算转子温度及应力分布情况，用实际缺陷数据估计裂纹的发展，并通过确定的和概率的分析方法计算
39、裂纹达到危险尺寸所需的应力循环次数，从而得出转子剩余寿命。还如，EPRI的BLADE是另一个状态评估工具，供评价汽轮机关键部件之用。汽机叶片事故在历史上是电力公司计划外停役的一个主要原因。BLADE（Blade Life Algorithm for Dynamic Evaluation）正被用于评价叶片应力和振动特征，预测剩余使用寿命。它利用用户提供的几何尺寸数据，计算叶片各部位（叶型、叶根、叶片铆钉头、围带）的静应力和动应力，同时也考虑了叶片自振频率、材料性能降低、蒸汽及其夹带的杂质流经叶片时的破坏作用等因素。BLADE综合了静应力和动应力数据、已知叶片金属材料的性能以及汽轮机的循环历史，估
40、算何时可能出现疲劳裂纹及裂纹扩展条件下叶片的可能使用寿命。电力公司的工程师使用BLADE程序能诊断叶片故障的根本原因，评价新叶片的配置或提出设计改进建议，预测剩余的有效疲劳寿命。从而实现最佳地利用检修人力物力，最大限度地提高设备利用率。其三，大修检验中如发现有宏观（毫米级）裂缝，用概率方法求取如投入运行，随着运行小时数增加，这一缺陷引起部件破断（强迫停运）的概率逐渐上上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 19升的曲线，以供确定下次大修日期参考。采用概率方法的原因是由确定性（Deterministic）方法确定的部件寿命一般都太保守而改用概率方法，它从已发现的部件损伤出发，预
41、测今后发生事故（破断）的概率，以确定下次大修的日期，在计算中牵涉了有限元法、断裂力学与Monte Carlo模拟等技术问题。而日本电力公司偏于以发生宏观裂缝为部件寿命的终结，根本不允许有裂缝的部件参加运行，因而不需要有这方面的优化。其四，状态检修工作的开展。状态检修，又称预知性检修，就是根据设备工作过程中的劣化程度决定是否对其进行适当的检修的一种检修方式，其核心为，在进行检修前要通过各种离线、在线状态监测手段和诊断分析技术对设备的状态信息进行综合分析，判断设备的异常情况，预知设备的故障，在故障发生前合理安排检修的时间、内容，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。由于状态检修方式的基
42、础是对设备进行状态监测、状态评估和趋势分析，基本上是“以测代修”，提高了维修的目的性和有效性，最大程度地避免了过修与欠修，可以把机组的可用率、可靠性提高到最大，并把因维修带来的损失降低到最小的程度。美国电科院及其维修诊断中心、美国西屋电气公司，在试点电厂取得成效的基础上逐步推广应用，此后有近70的火电厂应用了预知性维修技术。其五，优化检修工作的开展。由于随着电力市场非管制化的发展，电厂将面对日益加剧的竞争环境。为此，到90年代中期，美国电科院及其维修诊断中心在其多年经验积累的基础上，推广应用简化RCM(以可靠性为中心的检修)来优化现有的检修策略，以进一步降低电厂的发电成本。简言之，优化检修就是
43、综合运用定期检修、状态检修、故障检修等各种检修方式，根据设备的重要性和发生故障的特性，科学地进行检修决策，合理制订、安排各类检修方式的内容和检修周期，从而在保证机组安全、稳定和可靠发电的基础上，降低发电设备的检修成本，其中延长设备/机组的检修周期，去除无效、多余的检修任务，注重预知性维修任务和对设备状态的分析与评估是其关键之所在。此外，优化检修还是一个动态的过程，需要对检修策略进行持续的调整和优化。上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 201.3 国内发电厂检修工作状况 1.3.1 已投运的 600MW 机组检修周期安排 1.3 国内发电厂检修工作状况 1.3.1 已投运的
44、 600MW 机组检修周期安排 到2003年底，国内共有30台600MW机组运行，其中汽机由上汽厂生产的有5台，包括吴泾二发电的2台，由哈汽厂生产的有7台，其它均为进口机组，具体情况如表1-1所示34。表 1-1 国内 600MW 机组概况及检修周期安排 Table 1-1 600 MW unit in domestic and overhaul the period arrangement 电厂名称电厂名称 机组号机组号 机炉电厂家机炉电厂家 投产日期投产日期 大修周期安排（年）大修周期安排（年）托克托#01 日哈日 2003.06.09 未大修 托克托#02 日哈日 2003.07.29
45、元宝山#02 法德法 1985.12.30 5 元宝山#03 哈哈哈 1998.03.24 5 盘山（大唐）#03 哈哈哈 2001.12.18 盘山（大唐）#04 哈哈哈 2002.06.05 邹县#05 日美日 1997.01.17 邹县#06 日美日 1997.11.05 聊城#01 上英上 2002.09.28 聊城#02 上英上 2003.08.18 哈三#03 哈哈哈 1996.01.27 4 哈三#04 哈哈哈 1999.11.30 首次大修 3 年 扬州二#01 美美美 1998.11.12 扬州二#02 美美美 1999.06.20 北仑港#01 日美日 1991.10.30
46、 4 北仑港#02 法加法 1994.10.20 4 北仑港#03 日日日 2000.09.28 北仑港#04 日日日 2000.07.08 上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修状况分析 21电厂名称电厂名称 机组号机组号 机炉电厂家机炉电厂家 投产日期投产日期 大修周期安排（年）大修周期安排（年）北仑港#05 日日日 2000.07.28 平圩#01 哈哈哈 1989.11.04 6 平圩#02 哈哈哈 1992.12.25 6 石洞口二#01 瑞美瑞 1992.06.12 8 石洞口二#02 瑞美瑞 1992.12.26 8 吴泾二#01 上上上 2000.07.10 首次大修
47、 吴泾二#02 上上上 2001.05.06 首次大修 后石#01 日日日 2000.03.15 后石#02 日日日 2000.09.16 后石#03 日日日 2002.03.15 后石#04 日日日 2003.03.01 台山#01 上上上 2003.12.09 1.3.2 国内发电厂状态检修工作的开展 1.3.2 国内发电厂状态检修工作的开展 随着发电设备单机容量的提高，制造工艺的进步，自动化程度的提升，尤其是计算机网络和诊断技术不断应用于生产实践，定期检修制度问题也日益暴露。1997年国家电力公司开始组织火力发电设备开展状态检修研究和试点工作，先后组织专家赴美国、欧洲对状态检修实施情况进
48、行考察。通过考察调研和国外专家的来访介绍，对设备状态检修的认识不断深入和理解，从而逐步认识到状态检修是一种很重要的检修方式，是检修策略优化的核心内容，是优化检修工作中最重要的一部分。最初的试点电厂有北仑、外高桥、石横、邹县等电厂，在试点电厂开展状态检修取得初步成效的情况下，不少火电厂和水电厂都对状态检修工作有了进一步认识，并逐步开始实施与应用9。在开展状态检修工作过程中，有的电厂成立设备管理部，从体制上将策划层和作业层进行分离，以推进开展设备的状态检修；有的电厂成立了独立的状态监测小组，加快了设备监测和诊断技术的研究，定期给电厂设备管理部提交设备上海交通大学工程硕士论文 第一章 国内外机组检修
49、状况分析 22的状态报告；有的电厂通过引进设备全过程综合管理软件，实现了检修管理的规范化、标准化、程序化；有的电厂还通过开展简化RCM(以可靠性为中心的检修)的分析工作，优化资源配置，优化检修策略，从而实现从状态监测向优化检修的跨越。不少电力试验研究所在状态检修工作中发挥了积极的作用，如上海市电力试验研究所在应用简化RCM分析技术进行检修基础优化和PDM（预测性检修）状态监测与分析的过程中提供了技术支持，山东省电力研究院诊断研究中心、河南电力研究院状态检修中心、东北电力诊断研究中心纷纷成立，以对联网机组提供远程诊断咨询与服务,发挥数据中心优势，提供数据支持，更好地服务于现场6。无论是优化检修还
50、是状态检修，设备的状态监测与分析是其开展的技术后盾。要对设备进行有效的监测与诊断，往往采用多种监测技术对单一设备进行综合监测和诊断分析，而非局限于单一的监测手段。目前常用的监测设备有振动测试仪器、（便携式）油液分析仪、马达分析仪、超声泄漏检测仪、红外热成像仪等设备。如何以设备的状态来决定设备检修与否及何时检修，均是基于对设备状态的准确了解与趋势判断，它需要长时期的数据积累和技术人员丰富的分析诊断经验。这要经过以下工作的开展，才能逐步积累。即通过离线、在线的振动监测，收集设备的状态数据，建立设备正常运行的振动基准值、警戒值和发展趋势，必要时对振动进行根本原因分析；通过对润滑油或润滑脂的颗粒度、粘