影響火電廠發(fā)電設(shè)備可靠性要素研究緒論

1、影響火電廠發(fā)電設(shè)備可靠性要素研究緒論本篇論文目錄導(dǎo)航：【題目】我國火電廠發(fā)電設(shè)備可靠性探究 【第一章】影響火電廠發(fā)電設(shè)備可靠性要素研究緒論 【第二章】發(fā)電設(shè)備可靠性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和評價指標【第三章】 發(fā)電設(shè)備可靠性指標分析【第四章】 構(gòu)建可靠性增長模型【第五章】提高發(fā)電設(shè)備可靠性的措施 【結(jié)論/參考文獻】火力發(fā)電設(shè)備可靠性相關(guān)因素研究結(jié)論與參考 文獻第 1 章緒論1.1 研究背景及意義 目前，隨著電力市場工業(yè)的發(fā)展，電企業(yè)的單元機組裝機容 量和總裝機容量都飛速進步， 設(shè)備的復(fù)雜性和潛伏妨礙性也越來越高， 這些都直接影響著機組安全可靠運行。 那么何為發(fā)電設(shè)備可靠性？它 是指設(shè)備在一定的條件和規(guī)定的時

2、間范圍內(nèi)，所能完成工作的能力。 設(shè)備可靠性能夠描述出設(shè)備能夠處于正常運行水平的程度。機電設(shè)備在很大程度上影響著社會和經(jīng)濟，發(fā)電設(shè)備就屬于 機電設(shè)備之一，發(fā)電廠的平安運行直接受發(fā)電設(shè)備的可靠性大小影響， 當(dāng)設(shè)備不能夠安全運行時可能會帶來嚴重的災(zāi)難性后果。 例如：1997 年，山東一鍋爐廠內(nèi)，一臺國內(nèi)自行制造的 200 MW 機組在正常運 作過程中，其發(fā)電機突然出現(xiàn)掉閘問題，使得軸系分裂成 5 段，導(dǎo)致 整個汽輪機無法繼續(xù)運作； 2000 年，四川一發(fā)電廠內(nèi)， 其 1 號的 600 MW 機組由于汽鍋冷灰斗緊張結(jié)渣而導(dǎo)致汽鍋爐膛突然爆炸， 在此事 故中，23 人死亡，16 人嚴重受傷， 176 人

3、受傷，其直接經(jīng)濟損失接 近 938 萬元，此機組停運共檢查維修 145 天，導(dǎo)致未發(fā)電 23 億度。 由于此次事故而導(dǎo)致的電源緊張使本省工、 農(nóng)業(yè)遭受了重大影響， 造 成了巨大的間接性損失；2000 年，貴州一發(fā)電廠 3 號機在變亂告急 停機時，交直流潤滑油泵無法正常低壓聯(lián)鎖起動， 其當(dāng)時工作者未妥 善處理， 未立即看出并立刻運行交直流潤滑油泵， 導(dǎo)致汽輪機斷油燒 軸瓦； 2004 年，河北一公司內(nèi)，一臺 75 /3.82 燃氣鍋爐在進行調(diào)試 的過程中，出現(xiàn)了非常嚴重的爐膛爆炸事故，在此次事故中， 13 人 喪生，且造成巨大的經(jīng)濟損失。本文首先通過分析現(xiàn)有的國內(nèi)外發(fā)電設(shè)備可靠性研究，得出 我國

4、發(fā)電設(shè)備可靠性研究共經(jīng)歷了三個階段， 首先是可靠性指標統(tǒng)計 分析階段， 經(jīng)過更一步研究發(fā)展到傳統(tǒng)可靠性模子分析階段， 最近是 電力市場下可靠性分析階段。 之后將這三個階段的研究情況和理論呢 進行比較，指出應(yīng)構(gòu)建發(fā)電設(shè)備可靠性成本能夠與可靠性效益均衡的 一種模型，在目前的電力市場下發(fā)電設(shè)備可靠性研究的新特點就是設(shè) 定反應(yīng)兩者關(guān)系。然后獲取完整的設(shè)備或機組的可靠性數(shù)據(jù)， 建立出 準確的機組可靠性評估模型， 根據(jù)可靠性評估模型對發(fā)電廠可靠性指 標進行分析研究， 構(gòu)建出可靠性增長模型， 歸納出影響發(fā)電廠發(fā)電設(shè) 備可靠性影響因素， 最終針對影響可靠性的相關(guān)因素提出相應(yīng)的對策， 從而達到提高火電廠發(fā)電設(shè)備

5、可靠性的目的。發(fā)電設(shè)備的可靠性研究對于發(fā)電廠和社會有著很大的意義， 設(shè)備能夠安全可靠運行的重要前提就是對設(shè)備進行全面的可靠性評 估。隨著電力市場的不斷發(fā)展， 越來越多的電力企業(yè)開始已到新的市 場需要的重要保障是靠發(fā)電設(shè)備的可靠性評估來完成的， 同時也了解 到只有充分對發(fā)電設(shè)備可靠性有把握才能夠在市場競爭中占有力的 地位。所以，企業(yè)追求經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟追求發(fā)展以及設(shè)備能夠安 全可靠的運行的必然要求就是對發(fā)電設(shè)備進行可靠性分析。 通過海內(nèi) 外學(xué)者、企業(yè)和專業(yè)對發(fā)電設(shè)備可靠性的不斷考究， 積累了很多豐富 的經(jīng)驗也取得重大的成果， 也使得發(fā)電設(shè)備可靠性的研究不斷發(fā)生著 變化內(nèi)容更加接近實際， 通過不

6、斷總結(jié)與分析發(fā)電設(shè)備可靠性研究現(xiàn) 狀，可以不斷提升發(fā)電廠設(shè)備的可靠性， 更加滿足社會和電廠的需求。1.2 研究現(xiàn)狀 我國對于發(fā)電設(shè)備可靠性的研究從未停止過，目的就是為了 滿足企業(yè)和電廠對發(fā)電設(shè)備可靠性的需求。 我國發(fā)電設(shè)備可靠性理論 研究，大要履歷了 3 個階段，分別是可靠性指標統(tǒng)計分析、傳統(tǒng)可 靠性模子分析和電力市場下可靠性分析。（1）可靠性指標統(tǒng)計分析階段在 1990 年以前，我國及國外的專家都是通過可靠性指標來 對發(fā)電設(shè)備的可靠性進行分析研究的， 這些可靠性指標主要是均勻持 續(xù)可用小時寧靜均無妨礙可用小時、等效可用系數(shù)EAF 和等效逼迫停運率 EFOR 通過上述指標的研究分析可以直接影響

7、到發(fā)電設(shè)備可 靠性因素， 這也是提高發(fā)電設(shè)備可靠性的主要方法， 這這個方法的研 究分析中，還將此方法運用于國外的發(fā)電設(shè)備可靠性的研究中， 通過 對照國內(nèi)外發(fā)電設(shè)備的可靠性， 來把握設(shè)備的真實情況， 量化評估可 靠性水平，將部門設(shè)備的可靠性指標進行計算研究， 這其中也識別極 少的牽涉到發(fā)電設(shè)備運行薄弱的部門環(huán)節(jié)。到了 21 世紀初，我國主要采用的是對設(shè)備本身的薄弱環(huán)節(jié) 著手研究分析，統(tǒng)計關(guān)于設(shè)備本身的原始數(shù)據(jù)， 對數(shù)據(jù)進行整理分析， 計算出設(shè)備的非計劃停運時間以及各個設(shè)備在每個環(huán)節(jié)所出現(xiàn)的非 計劃停運時間， 兩者之間的比例值是多少， 從而找出發(fā)電設(shè)備中哪些 環(huán)節(jié)或設(shè)備處于薄弱易出現(xiàn)故障的階段，

8、并分析出該薄弱環(huán)節(jié)對電廠 經(jīng)濟性會產(chǎn)生哪些影響， 最終提出改進薄弱環(huán)節(jié)或設(shè)備可靠性的相應(yīng) 對策，減少薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障的幾率，使得整體的發(fā)電廠設(shè)備的可靠 性水平得到提升，而薄弱環(huán)節(jié)就是本章主要研究的影響發(fā)電設(shè)備可靠 性的主要因素，也對本文的研究有著一定理論基礎(chǔ)。對任何事物的研究都要抓住其主要矛盾，通過對發(fā)電設(shè)備中 的薄弱環(huán)節(jié)進行研究分析， 將整體研究力量集中到這些環(huán)節(jié)中， 不僅 節(jié)省了大量的時間， 也大大提升了研究分析的效率， 也給我們指出的 研究方向，避免了不必要的研究與分析， 使得發(fā)電設(shè)備可靠性程度更 加進步，同時也推動電力市場經(jīng)濟性的進步。在上述的兩種情況中， 都是發(fā)生在可靠性指標統(tǒng)計分析

9、階段， 只統(tǒng)計和分析了設(shè)備之前運行狀況， 此類分析方法極大的推動著設(shè)備 可靠性的改進， 但是只是一種事后的較為被動的分析， 并不能實現(xiàn)運 行狀況的可靠性預(yù)測。（2）傳統(tǒng)可靠性模型分析階段 故障樹分析法、蒙特卡洛法、馬爾柯夫過程法和狀態(tài)空間分 析法等都屬于傳統(tǒng)的可靠性分析模型， 這些模型一直運用在很多領(lǐng)域。 最近幾年發(fā)展中， 我國也開始運用數(shù)學(xué)方法來分析發(fā)電設(shè)備的可靠性，利用妨礙樹闡發(fā)法對設(shè)備的妨礙產(chǎn)生幾率、體系的不可靠度舉行闡發(fā) 計較等。此類分析模型方法既使傳統(tǒng)的可靠性指標得到了發(fā)展， 同時 也能夠更加直觀的分析設(shè)備的可靠性， 主要分析原理是應(yīng)用科學(xué)計算 方法研究過去指標統(tǒng)計法的發(fā)展得出該設(shè)備

10、的可靠性指標。但是在對發(fā)電設(shè)備可靠性的分析中，傳統(tǒng)可靠性分析方法依 舊存在以下一些缺點：?在模型中設(shè)置的假設(shè)有同時出現(xiàn)兩次或多次故障或修理的 概率是零，這在實際情況中，是幾乎不會發(fā)生的，并且該模型中假設(shè) 每次故障或修理的事件與其他事件無關(guān)，K （故障率）和 L （修理率） 是常數(shù)等，這也是不可能的情況之一。2） 過程復(fù)雜，運算量大。該模型中分析所用到的數(shù)據(jù)都需 要分析故障分布，并且需要從過去運行資料統(tǒng)計出失效率、故障率、修復(fù)率等。3） 電廠的設(shè)備實時狀態(tài)參數(shù)一直在不斷發(fā)生變化，這也直 接影響著設(shè)備可靠性的分析研究， 而該模型的評價受設(shè)備過去狀況影 響很大，這些評價是通過整理的運行故障數(shù)據(jù)來完成

11、的， 數(shù)據(jù)中包括 故障率、修復(fù)率、平均無故障間隔時間等。（3）可靠性在電力市場下分析階段 隨著我國電力市場的不斷發(fā)展，以往傳統(tǒng)的研究觀念也一直 在不斷的更新。可靠性研究新的目標，就是實現(xiàn)發(fā)電機組能夠安全的運行， 以及經(jīng)濟效益得到穩(wěn)步的增長， 并且實現(xiàn)兩者的平衡的狀態(tài)， 在如此 市場環(huán)境下， 實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟性協(xié)調(diào)發(fā)展。 在這方面的 研究國外先于我國。長期以來，國外的電廠和專家最關(guān)注的問題就是電力可以安 全的生產(chǎn)和利潤得到穩(wěn)步的提升。 他們考慮應(yīng)將電力專家與可靠性專 家聯(lián)合起來， 共同分析如何提高發(fā)電設(shè)備可靠性水平的方法， 并且計 算出所用到的資金和相應(yīng)的軟件， 使得發(fā)電設(shè)備的使用率達

12、到最高，經(jīng)濟效益最優(yōu)。將完成的項目繼續(xù)進行研究分析， 找出其中的優(yōu)劣勢。 例如火力發(fā)電廠一樣， 按照計算出的最佳的可用率指標以及各個電率、 煤耗的指標， 來將上網(wǎng)電價降到最低， 使得該電廠在競價上網(wǎng)能夠處 于優(yōu)勢的地位。通過學(xué)習(xí)研究國外電力市場的進步，我國的電力體制也一直 在不斷進行著改革， 也開始著手研究發(fā)電設(shè)備可靠性與發(fā)電設(shè)備可靠 性所帶來經(jīng)濟效益之間的關(guān)系， 其中也將國外的研究方法運用于研究 之中，并采用了統(tǒng)計學(xué)的方式，更加直觀準確的研究兩者關(guān)系，將在 電力市場下的發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟性進行了更加透徹的分析， 從中找出如 何通過提高發(fā)電設(shè)備可靠性來提升電廠的經(jīng)濟效益， 總結(jié)出一定的關(guān) 系式，能

13、夠真正運用到企業(yè)中的，而不是紙上談兵，并提出使得發(fā)電 設(shè)備可靠性提升的具體方法， 將設(shè)備的運行和容易出現(xiàn)故障的關(guān)鍵部 位了解清楚，充分的運用經(jīng)濟學(xué)的相關(guān)知識，將兩者關(guān)聯(lián)在一起，建 立出可靠性增長的相關(guān)模型，以研究發(fā)電設(shè)備可靠性為根本， 提升電 廠經(jīng)濟性為目的， 最終找出影響發(fā)電設(shè)備可靠性的影響因素， 并構(gòu)建 出發(fā)電設(shè)備成本和效益的定量關(guān)系，也使得通過發(fā)電廠的經(jīng)濟效益看 出發(fā)電設(shè)備可靠性的高低， 并在報價中反應(yīng)發(fā)電危害。 電廠也可以通 過這個定量關(guān)系來制定上網(wǎng)競價， 從而使電廠在市場中能夠占有利地 位。人們已對發(fā)電設(shè)備的研究有了初步的想法，但是并未付諸實 際行動，尤其是我國在這方面的研究少之甚少

14、， 目前市場競爭越來越 激烈，只有加快發(fā)電設(shè)備可靠性的研究才能跟上時代的腳步。目前，我國對于發(fā)電設(shè)備可靠性的研究已有一定的眉目，我 們已經(jīng)整理了發(fā)電設(shè)備可靠性相關(guān)的原始數(shù)據(jù)并進行了相應(yīng)評估。 可 靠性管理信息系統(tǒng)已在發(fā)電廠逐步建立了， 并且已收集了大量的可靠 性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。我國的電力可靠性研究中心已經(jīng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)對可靠性 指標進行了評估統(tǒng)計，通過對電力生產(chǎn)的整個過程進行檢測很分析， 并將各個不同的可靠性指標體系向社會發(fā)布， 這些指標體系分別包括 火電主要輸變電設(shè)施、用戶供電、直流輸電系統(tǒng)等內(nèi)容。從中找出了影響發(fā)電設(shè)備可靠性的相關(guān)問題，并針對問題采 取了相應(yīng)的措施， 對電力設(shè)備進行全面的質(zhì)量管理，

15、 提高生產(chǎn)運行的 科學(xué)管理水平。發(fā)電設(shè)備可靠性評價指標有計劃停運系數(shù) (POF、非 計劃停運系數(shù)（UOF）、強迫停運系數(shù)（FOF、可用系數(shù)（AF）、等效 強迫停運率（EFOR、非計劃停運率（UOR、運行系數(shù)（SF）、機組 降低出力系數(shù)（UDF）、等效可用系數(shù)（EAF、利用系數(shù)（UTF、出 力系數(shù)（OF）、強迫停運率（FOR 等，都屬于發(fā)電設(shè)備可靠性評價 的范圍內(nèi)。發(fā)電設(shè)備中的電力可靠性管理中心的可靠性管理，有以下兩 點優(yōu)勢：（ 1）為使得發(fā)電設(shè)備可靠性的評估能夠順利進行； （2）也使 得設(shè)備的生產(chǎn)者能夠更家注重設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。 同樣也存在著缺 點：現(xiàn)在電力市場在不斷的發(fā)生著變化這種只總結(jié)以

16、往運行狀況的， 只統(tǒng)計可靠性指標體系的管理是遠遠不能滿足實際需求的。1.3 研究內(nèi)容與研究方法本文主要是對國內(nèi)外火電廠發(fā)電設(shè)備可靠性研究的分析，其 中提出了我國發(fā)電設(shè)備可靠性研究大體經(jīng)歷了 3 個研究階段。并且 通過比較了各階段的研究情況與特點的基礎(chǔ)上， 指出了電力市場下發(fā) 電設(shè)備可靠性研究的新特點， 根據(jù)新特點的分析， 構(gòu)建出發(fā)電設(shè)備可 靠性水平與由發(fā)電設(shè)備可靠性水平帶來的經(jīng)濟效益之間的關(guān)系， 使兩 者達到平衡， 并從中發(fā)現(xiàn)不一樣的可靠性。 經(jīng)過本人對火電廠發(fā)電設(shè) 備可靠性調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)， 依舊存在部分設(shè)備或系統(tǒng)的可靠性狀態(tài)無法 準確評估， 并且發(fā)電企業(yè)的可靠性管理仍處于宏觀評價階段， 不能有

17、 效指導(dǎo)發(fā)電運行和生產(chǎn)管理。 根據(jù)發(fā)電企業(yè)可靠性情況， 結(jié)合發(fā)電生 產(chǎn)的特點，認真分析設(shè)備影響因素對不同類型設(shè)備可靠性的影響。論文中所用到的研究方法包括以下四種方法：（1）文獻分析法通過查閱與分析國內(nèi)外有關(guān)發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備可靠性分析的相 關(guān)文獻資料， 了解國內(nèi)外目前的研究現(xiàn)狀， 可以為論文的寫作奠定理 論基礎(chǔ)。（2）可靠性分析法FMEA（ Failure Mode Effect AnalysiS 失效模式與效應(yīng)分析法，F(xiàn)MECA （ FailureMode Effect Criticality AnalysiS 失效模式、 效應(yīng)及危害 度（致命度）分析。找出零部件所有可能的失效模式，分析失效模式 對可靠性和安全性的影響， 并分析失效后果的嚴重程度， 提出可能的 預(yù)防措施。（ 3）故障樹分析法故障樹分析法是將系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障的原因，演繹從總體到 枝干不斷細化的推理分析方法。（ 4）回歸分析法在發(fā)電設(shè)備可靠性的分析中，也用到了回歸分析法，并且構(gòu) 建出發(fā)電設(shè)備可靠性的回歸方程式， 它的原理是通過整理收集的原始 數(shù)據(jù)，運用數(shù)理統(tǒng)計的方式， 做出自變量和因變量之間的關(guān)系表達式。在回歸分析中，當(dāng)所研究