对火电厂辅助设备可靠性状态的研究

来源: 发布时间:2019-05-08 09:32:51

  摘要:本文以当前国内火电厂辅助设备可靠性现状为对象,分析辅助设备的健康状态区分方式,通过数据分析的方式,制定健康识别标准。希望能够为火电厂辅助设备的运行可靠性管理提供保障与依据。

  关键词:火电厂;辅助设备;可靠性状态

  一、辅助设备可靠性研究

  (一)国内外研究现状

  国外对辅助设备的研究主要采用了两种方式。第一种性能退化分析法,第二种传统可靠性指标实时化法。第一种方法认为系统或设备之所以会出现性能下降的问题,与其自身性能退化有很大关系。这种研究方式利用建模分析的方式测试设备性能退化对设备整体的可靠性影响。第二种方法利用系统状态与环境作为分析要素,二者的变量与可靠性指标为对等联系。通过检测状态变量与环境变量确定设备可靠性。

  (二)可靠性划分

  目前业界一般采用《发电设备可靠性评价规程》(DL/T 793-2012)划分辅助设备的可靠性[1]。我们从该规定中能够得出,机组状态总共包括20种,不过该规定对于辅助设备的设定却仅仅只有6种。具体包括运行、备用、计划停运、非计划停运、大修、小修[2]。

  (三)现阶段划分问题

  一般来说我们都会为辅助设备预留一定的容量和台数,因此在辅助设备在外界环境影响下出现轻微故障、性能下降时,并不会对机组造成过多的影响,机组仍旧能够在此过程中稳定运行。这种状态是无法利用现行辅助设备可靠性状态精准描述的[3]。

  事实上在辅助设备故障以后,监督系统仍旧运行的情况是非常常见的问题,这属于设备异常情况,是设备消缺的具体体现。为了更为真实、全面的掌握辅助设备可靠性,就必须增加在辅助设备故障以后仍旧运行的描述。不同于辅助设备的无故障状态,表达辅助设备轻微故障、一定磨损、性能下降、带不满出力。通过增加这类描述,以便更为精准的获知辅助设备的实际情况与运行情况。

  二、非健康辅助设备可靠性研究

  (一)非健康概念

  按照健康与非健康标准划分,辅助设备的非健康指的就是在辅助设备出现异常以后,仍旧可以继续运行的可靠性状态。结合故障机理划分可以将其分类为性能不足型、堵塞泄露型、摩擦卡涩型、出力不足型四种。

  (二)非健康描述

  1.性能不足型

  在辅助设备并没有出现明显问题,但却陷入了性能下降时,会表现出输入输出量比值变化或自身输入量增加情况。比如风机性能或磨煤机性能因能力不足导致的电流变化、气泵运作能力不足导致的用气量增加、脱硫脱硝系统因性能不足导致的喷氨量增加与浆液增加等等。该问题的判断难度非常大,需要提取参数性质和参数变化。如果出现性能下降的部位为核心部件,代表的是情况和下降型相似,唯一区别是不会影响到设备的自身功能。如果性能下降部位为辅助部件,比如叶轮顶部的间隙,代表和堵塞泄露状态相似,该问题只会影响设备自己不会影响其他设备。

  2.堵塞泄露型

  暖风器、凝汽器、空预器(空气预热器)是非常容易陷入堵塞的部件,一旦堵塞那么这些设备与系统就会陷入性能降低的问题。比如空气预热器在堵塞以后,三大风机就会面临必须增加出力的问题。而凝汽器在堵塞以后,设备与系统就会面临循环泵必须增加出力的问题。判断方法为根据设备泄露、堵塞程度分析。此外也可以应用堵塞对设备性能造成的影响水平判断。比如在空气预热器堵塞以后,空气预热器的压差就会出现比较大的变化,风压也会获得增加。如果设备为轻微堵塞,那么风机电耗会随之增加。如果设备为严重堵塞,那么风机就会失速与出现喘振问题。此时就可以根据差压关系判断是否堵塞、根据风压实际数值与设计值的偏离情况判断是否堵塞。

  3.摩擦卡涩型

  如果旋转系统或旋转部件出现一定的故障,比如当给水泵的振动值超出了报警值但是却低于跳阀值,此时的轴承温度低于跳阀值超过报警值。绝大多数条件下,设备出力的能力可以达到额定的要求,不过在高负荷工作条件下陷入故障,此时需要通过降负荷的方式进一步监视。判断方法为分析与对比设备旋转的系统或部件参数与设计值状态。比如风机或泵阀门卡涩、振动大、轴承温度高等等。

  三、辅助设备非健康识别

  (一)磨煤机

  根据调查磨煤机最容易出现故障的问题包括风门卡涩、粉管与风环磨损、磨盘、磨辊、管板结堵塞、减速箱变形、石子煤刮板变形、润滑油变质、风室结焦。其中最易出现故障的部位包括磨盘、磨辊、粉管与风环。其次则是设备自身故障。最后才是辅助系统问题。一般应用动态识别方式,根据参数值识别和判断故障。

  (二)引风机

  引风机常见故障包括堵塞、松动、疲劳与卡涩。其中辅助系统发生故障几率最高、调节系统、风机本体其次。有些时候还会出现螺栓松动一类的问题。上述问题都会影响到引风机性能。该问题同样用动态识别参数值识别和判断。

  (三)给水泵

  给水泵故障包括疲劳、断裂、冲蚀、泄露。最常见问题就是系统,其次是本体与辅助系统。有时也会出现螺栓松动和弹簧片断裂。如同上述两种问题一样同样需要应用动态识别参数分析。

  结语:本文详细的描述了不同状态情况下的辅助设备可靠性问题,并通过举证实例的方式从磨煤机、引风机、给水泵三个角度分析了辅助设备的可靠性完整、客观的评价方法。

  参考文献:

  [1]白翎.火电厂重要辅助设备可靠性状态识别研究[J].热力发电,2017,46(11):25-31.

  [2]白翎,陈杭君,李石等.火力发电厂辅助设备可靠性指标评价体系研究[J].中国电力,2017,50(09):148-154.

  [3]陈丽君.火电厂发电设备可靠性影响因素分析[D].河北工程大学,2015.

京ICP备19010415号  版权所有:科技风杂志社官网  未经本刊授权不得转载本站文章