王會勤，徐智偉

（浙江浙能溫州發(fā)電有限公司，浙江 溫州 325600）

0 引言

隨著火電機組向大容量高參數(shù)發(fā)展，如何減少電力設備故障顯得越來越重要，提前發(fā)現(xiàn)運行設備異常征兆是一種十分有力的手段。隨著“云計算”普及應用，計算機將數(shù)據(jù)上傳集團數(shù)據(jù)中心，集團數(shù)據(jù)中心對下屬各個電廠實時數(shù)據(jù)進行分析計算，在發(fā)電設備故障早期發(fā)出警告信息，為提高發(fā)電設備安全性和可靠性提供科學的數(shù)據(jù)依據(jù)，浙能集團開發(fā)了發(fā)電設備遠程診斷系統(tǒng)，在溫州發(fā)電公司正式運行。

1 概述

浙能集團在線診斷系統(tǒng)采用EPI*Center軟件平臺，在線診斷系統(tǒng)硬件設備主要由在線診斷計算服務器、應用服務器、系統(tǒng)維護服務器、各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡交換機、光纖接口機、光纖傳輸通道等設備及相關連接回路組成[1]。各臺機組的實時數(shù)據(jù)納入廠級PI服務器，并將數(shù)據(jù)傳送集團總部PI系統(tǒng)服務器，在線診斷計算服務器讀取需要的實時數(shù)據(jù)送到計算服務器進行分析，通過信息服務器發(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。四臺機組總共90個模型，監(jiān)視設備57臺，涉及到4800個測點。監(jiān)視設備覆蓋主機和重要輔機，包括汽輪機、發(fā)電機、給水系統(tǒng)、加熱器、凝結(jié)器、送引風機、脫硫系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)和風煙系統(tǒng)等設備[2]。如表1所示。

常規(guī)的故障報警通常采用絕對值報警，即設定參數(shù)報警的上下限，當運行參數(shù)超過設定值時產(chǎn)生報警以提醒處理。如果結(jié)合點檢員現(xiàn)場檢查等手段，可以發(fā)現(xiàn)設備異常運行狀況。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)設備性能異?；蛘咻S承劣化26例，涉及重要輔機和加熱器，其中18例設備異常問題得到及時檢修處理，其余8例設備異常還需要觀察，等合適時間進行處理。由于發(fā)現(xiàn)及時，沒有到故障狀態(tài)前得到處理，使設備故障率降低。對浙江浙能溫州發(fā)電有限公司經(jīng)濟安全運行起了積極作用。

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

2 在線診斷預警系統(tǒng)案例分析

2.1 #5A吸收塔再循環(huán)泵軸承潤滑油溫度高預警

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

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

由預警圖所示，溫州電廠#5A吸收塔再循環(huán)泵潤滑油溫度實際值58.9℃，比估計值42.8℃偏差16℃，由此導致偏差報警。根據(jù)預警圖時間記錄，5月21日#5A吸收塔再循環(huán)啟動后，#5A吸收塔再循環(huán)泵潤滑油溫度逐漸上升，5月21日20:00，潤滑油溫度實際值比預估值高3℃，6月13日最高達16℃，判斷軸承存在異常現(xiàn)象。

6月13日，灰硫分場技術(shù)員對#5A吸收塔再循環(huán)泵進行現(xiàn)場檢查：軸承潤滑油油溫現(xiàn)場測量68℃，軸承潤滑油油位正常、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#5A吸收塔再循環(huán)泵，再檢查發(fā)現(xiàn)軸承異常磨損嚴重。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，設備運行周期比較長，現(xiàn)已到檢修時期。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)；對一些軸承溫度異常升高的設備，進行現(xiàn)場檢查，特別是一些運行周期較長的設備。

圖2 與軸承溫度相關數(shù)據(jù)實際值與預估值對比圖Fig.2 Bearing temperature data on actual and estimate comparison chart

圖3 潤滑油油壓變化趨勢圖Fig.3 Lube oil pressure trend diagram

2.2 #5機組給水泵汽機A潤滑油油壓低預警

預警信息如圖3，信息顯示：溫州電廠#5機組給水泵汽機A潤滑油油壓低預警。

圖4 與潤滑油壓相關數(shù)據(jù)實際值與預估值對比圖Fig.4 The lubricating oil pressure-related data, actual and estimated comparison chart

預警事件原因分析：調(diào)用#5機組給水泵汽機A潤滑油其他數(shù)據(jù)如圖4。

觀察預警圖示及取樣值，#5機組給水泵汽機A潤滑油實際油壓為0.32MPa比估計值0.34MPa偏差0.02MPa，造成偏差大預警。

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

查閱預警趨勢圖，#5機組給水泵汽機A潤滑油壓力5月2日開始實際值與估計值偏差逐漸增大，5月11日實際值與估計值偏差達0.01MPa，出現(xiàn)偏差大預警。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)運行規(guī)程規(guī)定和系統(tǒng)圖進行分析，出現(xiàn)偏差現(xiàn)象有可能是潤滑油濾網(wǎng)臟引起的，汽機點檢員對給水泵汽機潤滑油現(xiàn)場進行檢查，潤滑油濾油器前就地壓力表為1.0MPa，濾油器后壓力為0.62MPa，潤滑油濾油器A側(cè)運行，就地濾芯差壓高報警；查看給水泵汽機B潤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A潤滑油濾油器A側(cè)濾芯堵塞現(xiàn)象。

查閱#5機組給水泵汽機A潤滑油濾油器濾芯更換檢修記錄，#5機組給水泵汽機A潤滑油濾芯在2013年11月30日更換過一次。據(jù)此得出結(jié)論：#5機組給水泵汽機A潤滑油濾油器A側(cè)濾芯堵塞引起。檢查每月定期油化驗報告記錄，檢查報告3月份和4月份檢查時油中水分較多，說明濾芯堵塞是因為水分太多引起，加強對A小機潤滑油濾油，并且通知機務檢查水分增多的原因并進行分析。

據(jù)上述分析，提出建議：運行人員在出現(xiàn)潤滑油濾網(wǎng)差壓高報警時及時通知維護更換；根據(jù)運行記錄和缺陷統(tǒng)計，#5機組給水泵汽機A潤滑油濾網(wǎng)更換周期比給水泵汽機B周期短，建議運行人員加強對給水泵A潤滑油定期濾油。

圖5 磨煤機電流變化趨勢圖Fig.5 Mill current trend diagram

圖6 與磨煤機相關數(shù)據(jù)實際值與預估值對比圖Fig.6 Mill-related data is actual and estimate comparison chart

2.3 #3爐磨煤機A電流高預警

預警信息圖如圖5所示，信息顯示：溫州電廠#3爐磨煤機A電流高預警。

預警事件原因分析：調(diào)用同時期#3爐磨煤機A其他數(shù)據(jù)如圖6。

由預警圖，溫州電廠#3爐磨煤機A電流8月18日9時實際電流41.5A，比預估值38.1A偏高3.4A，由此導致偏差預警。

通過觀察預警圖示及取樣值，8月17日10時，#3爐磨煤機A電流高出現(xiàn)連續(xù)報警，判斷磨煤機內(nèi)部出現(xiàn)異?；蛘呓o煤機稱重裝置不準引起。

現(xiàn)場調(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HP-863中速磨直吹式制粉。查閱二期集控長交接班記錄，從8月16日16時開始，磨煤機一直使用：優(yōu)混煤，發(fā)熱量5563kcal/kg，排除了因磨煤機磨的煤種不一樣引起電流偏差的可能性。對機組負荷和總給煤量的對比分析，判斷給煤機稱重裝置運行正常。8月18日下午，鍋爐點檢員對#3爐磨煤機A現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)#3爐磨煤機A石子煤量明顯比其他運行制粉少，判斷石子煤沒有及時清理引起石子煤排放口堵塞，磨煤機內(nèi)部石子煤刮板阻力增加，引起磨煤機A電流增大。最后結(jié)論：石子煤排放口堵塞，磨煤機內(nèi)部石子煤刮板阻力增加，引起磨煤機A電流增大。

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

2.4 在線診斷預警系統(tǒng)運行實效性

2014年本公司總共有設備故障案例分析72例，其中40例因測量回路異常或者模型問題引起預警，剩余32例由設備本體存在問題引起。本公司2013年至2014年設備升級改造項目較多，模型問題引起預警較多，對9月份統(tǒng)計，新增事件數(shù)達266條/臺，由于軟件采用上下限預警，無法避免無效預警。隨著在線診斷新系統(tǒng)的投運，接下來預警次數(shù)將會減少。在線診斷軟件可以實現(xiàn)對設備問題的跟蹤管理，記錄設備問題由發(fā)生到解決處理，最后驗收各個環(huán)節(jié)的情況。積累對各類設備問題的原因及其處理方法，實現(xiàn)設備專家知識庫的建立。

目前，大部分電廠設備檢修方式采用定期預防性檢修方式，定期預防性檢修方式容易出現(xiàn)設備過修，浪費人力和財力[3]。如何解決設備過修現(xiàn)象，把被動檢修方式改為主動檢修方式是管理人員重視和關注的問題，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警分析軟件結(jié)合設備計劃檢修，讓設備管理人員有針對和有計劃的對設備進行檢修，延長設備間隔。2014年截止10月份，浙江浙能溫州發(fā)電有限公司總共1次機組A修前和9次調(diào)停，在這10次停機機會里，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，要求他們進行梳理，充分利用停機處理遺留事件。

3 結(jié)論

在線診斷系統(tǒng)在實際應用過程中，不僅幫助點檢員提供設備異常技術(shù)支持，提高設備可用率，而且為點檢員分析非實時的、碎片化的數(shù)據(jù)節(jié)省大量時間。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備上的疑難雜癥，使問題程序化、簡單化，為企業(yè)安全經(jīng)濟運行提供技術(shù)保障。

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

[2]李玉珍.故障預警系統(tǒng)在發(fā)電設備狀態(tài)評估與故障診斷工作中的應用[C].2010年全國發(fā)電企業(yè)設備檢修技術(shù)大會論文集，2010.

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