发电厂可靠性管理现状及发电设备可靠性评估探讨

发电厂可靠性管理现状及发电设备可靠性评估探讨

曾英姿

陕煤电力石门有限公司  湖南省常德市   415300 

 摘要：随着社会经济的发展，我国电力工业进入了大电网、大容量、大机组时代，可靠性管理作为提高电力系统安全经济运行的重要手段，在宏观评价和系统设计、设备制造、生产管理等方面发挥着重要指导作用。但通过调查分析发现，发电企业的可靠性管理仍处于宏观评价阶段，某个特定设备或系统的可靠性状态无法准确评估，不能有效指导发电运行和生产管理。根据发电企业可靠性管理情况，结合发电厂的具体情况来选择适宜的可靠性评估措施，确保发电企业能够实现可持续发展。

关键词：发电厂；发电设备；可靠性

发电厂可靠性管理工作，是对发电厂进行科学管理的重要手段之一。从当前火力发电厂的工作实际来看，要想保证火力发电厂的设备运行平稳可靠，就要加强设备可靠性管理工作。可靠性管理是依据统一的管理标准，通过计算得出设备的可靠性数据，用于监察、分析系统运行的可靠程度，是对设备全寿命周期中各项可靠性工程进行规划、组织、控制、监督，以实现确定的可靠性目标，在此基础上提出设备改进和技术监督措施。为此，应从加强火力发电厂的设备可靠性管理出发，制定切实可行的具体措施，提高设备可靠性。

一、发电企业可靠性管理现状

可靠性管理两项重要的内容就是可靠性评价和评估。可靠性评价是指运用统计方法，对过去某一时间段发生的特定事件进行记录；可靠性评估是利用可靠性理论和特定方法，建立可靠性模型和算法，对即有的或设计中的设备可靠性进行定量分析。对于发电厂而言，它的可靠性往往被视为电力可靠性系统中的一个元件，其可靠性管理主要是根据《发电设备可靠性评价规程》的要求进行指标统计、分析和评价。这种过于宏观的评价，对电网的管理有效，但无法满足发电企业对设备可靠性管理的需要。目前看来，在发电企业生产运行管理的各个阶段，可靠性管理并未真正回归到其本源，即发电设备或系统的可靠性评估。发电企业为什么没有开展可靠性评估工作是值得探讨的问题。经过对部分发电企业调查发现，主要存在以下方面因素。第一，发电企业对可靠性评估在生产管理中的重要性没有充分的认识；第二，发电企业对可靠性分析、评估理论和方法掌握不够，可靠性评估专业人才缺乏；第三，发电企业设备多，构成复杂，建立可靠性分析模型困难；第四，可靠性评估基础指标数据缺乏，不能科学有效开展评估工作；第五，生产管理因素对设备可靠性是如何产生影响需要探讨。对于这方面因素，可以通过落实可靠性管理责任，开展可靠性知识教育培训，合理配置人力资源等手段解决各发电企业应当研究的重点，如何解决可靠性建模、可靠性基础数据获取等问题，认真分析设备管理因素对不同类型设备可靠性的影响。

二、发电厂的发电设备可靠性评估措施

1、合理确定评价指标

（1）计划停运系数（POF）：POF=计划停运小时/统计期间小时×100 %= POF/ PH×100%

（2）非计划停运系数（UOF）：UOF=非计划停运小时/统计期间小时×100 %= UOH/ PH×100%

（3）强迫停运系数（FOF）：FOF=强迫停运小时/统计期间小时×100 %= FOH/ PH×100%

（4）可用系数（AF）：AF=可用小时/统计 期 间小 时×100 %=AH/ PH×100%

（5）运行 系 数（SF）：SF=运行 小 时/统计 期 间 小 时×100 %=SH/ PH×100%

（6）机组 降 低 出 力 系 数（UDF）：UDF =降低 出 力 等 效 停 运小时/统计期间小时×100 %= EUNDH/PH×100%

（7）等效可用系数（EAF）：EAF=（可用小时-降低出力等效停运小时）/统计期间小时×100%=（AH-EUNDH）/ PH×100%

（8）毛容量系数（GCF）： GCF=毛实际发电量/（统计期间小时×毛最大容量）×100%= GAAG/（PH×GMC）×100%

（9）利用系数(UTF) ：UTF=利用小时/统计期间小 时×100%= UTH/ PH×100%

2、可靠性评估范围。火电机组的统计范围包括锅炉、汽轮机和主变压器及其相应的附属、辅助设备，公用系统和设施；水电机组的统计范围包括水轮机、水轮发电机和主变压器及其相应的附属、辅助系统，主要水工设施和建筑物；燃气轮机的统计范围包括压气机、燃气增压机、燃气轮机、发电机和主变压器及其相应的附属、辅助系统，公用系统和设施；燃气－蒸汽联合循环发电机组的统计范围包括燃气轮机组及余热锅炉、蒸汽轮机、发电机和主变压器及其相应的辅助系统、公用系统和设施；风力发电机组的统计范围以风电机组的出口空气开关为界， 包括塔架、叶轮、增速箱、发电机、液压系统及控制系统等。

3、可靠性评估报告。机组可靠性基础数据由发电厂和调度所负责分别记录 和统计，并按电力行业可靠性管理归口部门规定的报送时间和审核程序上报。报告若需修改，以文件形式逐级上报，说明更改内容和变更原因；各级主管部门对上报的报告必须认真核实后进行转报；

4、发电设备可靠性评估的应用。发电设备可靠性评估工作的目的是提高设备可靠性，主要有以下方面的应用。

（1）设备可靠性定性评估。发电厂的各个设备，并不是单纯的串联系统或并联系统。但无论它有多复杂，均可以根据元件在设备中所发挥的作用，如图。

如图的串联与并联混合的可靠性逻辑框图，根据框图可以建立数学模型，通过可靠性逻辑框图法，可以绘制设备或系统的可靠性逻辑框图，分析各个元件在系统中所起到的作用，确认影响系统整体可靠性的关键元件。从而，通过加强对关键元件的检查和维护，提高整个系统的可靠性。

（2）设备可靠性定量评估。根据可靠性逻辑框图或数学模型，计算各设备或系统的可靠性指标，有利于建立发电厂设备可靠性数据库，进行数据指标分析和缺陷分析。从而，可以发现设备可靠性变化规律，用于指导生产管理。

（3）指导设备元件选用。通过元件可靠性数据的积累，开展元件可靠性分析，可以有效区分相同用途，不同厂家或不同批次元件的优劣，用于指导设备或元件的选用，从而提高设备可靠性和资金利用率。

（4）指导技术革新和技术改进。在选用新技术、新设备过程中，通过对比元件可靠性参数，可以做到优中选优。在改变系统结构和变更控制方式时，可以进行可靠性定性、定量分析，研究技术改进方案的合理性，实现设备可靠性预控。

（5）为检修、维护提供指导。在设备可靠性分析过程中，考虑了维修因素的影响，可以定量分析设备检修、维护水平和设备管理水平。根据修复概率 μ 在可靠性分析模型中影响大小，可以用于指导检修策略的制定，提高设备检修、维护的针对性和经济性。

由于当前电力系统可靠性分析工作更注重宏观统计、分析，更侧重于元件状态转换对系统安全的影响。对于发电厂而言，更注重的是设备健康状态对发电安全的影响。前者更宏观，后者更趋向微观。由于发电厂抽样数量少，统计分析偏差大，需要认真研究并建立一套适合于发电单位的可靠性评估方法，依据可靠性评估的基础理论，提出了主要问题和建议性解决方案，有关人员可以结合可靠性理论进一步发展和完善。各发电企业可根据生产管理的需要，建立健全设备可靠性指标体系，不断完善可靠性管理信息，有效开展可靠性评估工作，提高发电可靠性水平。

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