美国几个电厂状态检修技术的发展过程及特点

电力18讯：    作者：陆颂元　

[摘  要]介绍美国几个电厂实施状态检修技术的发展过程，从中可看到他们对计划的考虑、实施中的关键技术及取得的效果。在此基础上进行讨论并提出若干建议。
[主题词]状态检修、状态监测
     0  前言
     基于状态检修（CBM）对电力生产带来的经济效益，在我国加快这项技术推广符合市场经济条件下的客观形势要求，国内从90年代中期开始在数个电厂进行状态检修试点工作，建立了状态检修的初期组织机构和前期模式，目前，国内另有相当多的大型电厂也正在自行开始探索，启动实施状态检修计划。
美国是开展状态检修最早的国家。本文介绍美国几个电厂开展状态检修的过程，从中可得到一些启发，包括状态检修如何开展、从何处着手、工作的规模、人员配备、仪器设备软件的购置等相关问题。文中并介绍这些电厂状态检修目前达到的效果，读者可掌握状态检修的真正目标。文中最后对状态检修涉及的若干问题提出了参考意见和建议。
     1 堪萨斯城市动力与照明公司的状态检修[1]
     1.1  概况
     美国堪萨斯城市动力与照明公司（KCP&L）由地方公共事业公司投资，下属有4个火电厂和1个用于夏季高峰供电的燃气机组电厂，并在Worf Creek核电站有部分股份。其中Montrose电厂有3 台170MW机组，La Cygne电厂2 台700MW机组，Hawthorn电厂1台500MW机组，Iatan电厂1台700MW机组。
1991年堪萨斯城市动力与照明公司开始开展振动监测工作。有1人专职对4个电厂进行振动数据采集和核查工作，并向维修主管部门提交分析报告。1994年中期组建了一个状态检修可行性研究4人小组，这4人分别是振动工程师、维修主管、性能试验工程师和SPC工程师。经过2周的调研和论证，经公司副总裁同意开始在Montrose电厂试点，6个月后提交了试点报告并开始在其他3个电厂全面实施预知性检修（PDM）计划。
Montrose电厂现由1名维修机械师和1名维修主管组成的小组对将近150台旋转设备进行振动监测。维修机械师负责采集数据并对数据进行审核，然后提交维修主管。采集的数据中包括声学测量记录。1995年该厂开始将监测项目扩展到就地润滑油检测和电机电流信号分析。Montrose电厂实施PDM计划的前2a总计节省费用100万美元。
La Cygne电厂有2名维修机械师（专职）和1名维修主管（兼职）进行状态监测工作。现对170台旋转设备进行监测并还在继续扩大监测范围，监测项目包括润滑油检测和重要的电机电流信号分析，为此调入1名电气技师。对转速极低的转动机械测量记录声学信号。这个计划实施的前3个月节省费用20万USD。
Iatan电厂和Hawthorn电厂的CBM工作1998年处于启动阶段。
     1.2  人员要求
     根据堪萨斯城市动力与照明公司实施状态检修的经验，人员的选择关系到整个工作的成败。人员的积极性应高度地激发，热衷于处理具体技术问题，并要求能够熟练处理设备故障。
公司的CBM人员有3层，各层人员职责如下：
（1）公司状态检修负责人：a.审查各电厂状态检修计划,安排人员培训,向领导层报告计划执行情况；b.评估、批准监测系统和仪器仪表的购置；c.研究新技术并对采用有决定权；d.制订长期发展规划（6a）；e.主持各电厂人员参加的月会和数据采集分析季度会议。
（2）电厂状态检修负责人：a.安排电厂状态检修工作；b.确定需要的监测系统和仪器仪表并给出购置意见；c.确定被监测设备的计划；d.编制状态检修费用评估报告；e.制订长期发展规划（6a）；f.状态检修实施工作由计划部门通过后签发工作票。
（3）电厂数据采集/分析人员：a.状态检修数据库维护；b.按照状态检修计划采集数据；c.对数据进行基本分析并给出意见；d.推荐需要的监测系统和仪器仪表；e.关注新技术并给出推荐意见。
     1.3  设备分类
     设备被分为4类：关键、次关键、大型非关键和一般设备。设备分类后，对每台设备需要确定下列项目：(1)设备简图；(2)转速；(3)轴承类型和制造厂家；(4)叶片叶轮数量；(5)齿数。利用这些信息建立数据库。设备简图用来确定测点位置，通常每个轴承径向振动取水平、垂直2个方向，每根轴至少取1个轴向测点。轴承信息用来确定容易发生故障的部位和监测的频率范围，滚动轴承要求频率范围为故障频率的5倍。测点位置具有的牢靠的标记系统同样是重要的。每一个测点数据的分析参数应该被确定，通常包括通频、1～4倍频、次同步。每一个频带都设有报警线，KCP&L将每个频带报警线分为3类，第1类是按振动基线值的百分比，如125%～200%；第2类是警戒线报警，它说明设备有问题且正在发展，但还不必立即进行处理；第3类是故障报警，振动超过此线表