火电机组可靠性分析

刘袁新　陆建峰　张皓

摘 要：电力可靠性数据分析是电力可靠性管理的重要内容，其中，如何从大量的可靠性原始数据中发掘出指导电力生产的有用信息是电力可靠性管理的重要任务之一。文章主要统计分析了某公司2017年机组可靠性数据指标，找出了故障集中点，提出了解决方案。通过对机组非计划停运原因分析，明确了机组故障的多发位置，为未来机组的检修维护及可靠性数据应用提供了参考依据。

关键词：火电；故障；可靠性；原因分析

中图分类号：TB114.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）04-0043-02

Abstract： The analysis of electric power reliability data is an important part of electric power reliability management， in which how to find out the useful information to guide electric power production from a large number of original reliability data is one of the important tasks of electric power reliability management. This paper mainly analyzes the reliability data index of a unit in 2017， finds out the fault concentration point， and puts forward a solution. By analyzing the causes of unplanned outage， the frequent locations of unit failures are defined， which provides a reference basis for the maintenance and reliability data application in the future.

Keywords： thermal power； fault； reliability； cause analysis

近年来，由于对电力可靠性管理工作的重视和加强，我国电力可靠性管理工作取得了巨大的发展，全国电力系统可靠性水平实现稳步提升。但同时，还存在部分不足，如需进一步开展对现有可靠性统计数据深层次挖掘和应用工作，将现有可靠性研究成果进行转化应用。

1 概述

由于全社会用电量处于平稳增长的态势，我国燃煤发电机组2017年度整体负荷率有所上升，运行系数为70.93%，同比上升2.22个百分点；等效可用系数为92.76%，同比下降0.01个百分点；等效强迫停运率为0.57%，同比上升0.24个百分点；非计划停运次数每台年为0.65次，同比增加0.3次；非计划停运总时间为95925.6小时。总体而言，煤电机组可靠性指标维持在较高水平。

某公司是一个以核电、火电、水电及新能源发电产业为核心，一体化发展的综合性能源集团，装机容量1.26亿千瓦，其中，清洁能源装机0.52亿千瓦，占比41.3%。参与电力可靠性评价的火电机组中，燃煤机组占据绝大多数，共计200台，装机0.69亿千瓦，占据火电装机容量的93.21%。

2 非计划停运事件统计

某公司2017年火电机组共发生非计划停运92次，分为设备原因导致非计划停运78次，其他原因14次。其中，锅炉原因“非停”48次，占比51.17%；热控原因“非停”14次，占比15.22%；电气原因9次，占比9.78%；汽机原因7次，占比7.61%。

3 锅炉原因非计划停运事件分析

2017年火电机组锅炉专业发生48次非计划停运事件，占2017年火电机组“非停”总数的51.17%。

火电机组锅炉专业“非停”按系统分类，分别是锅炉本体系统“非停”38次，占火电机组锅炉专业“非停”总数的79.16%；风烟系统“非停”8次，占火电机组锅炉专业“非停”总数的16.67%；脱硫系统“非停”1次，占火电机组锅炉专业“非停”总数的2.08%，详细数据见表2。

由表2可以看出，锅炉本体和风烟系统故障导致“非停”占锅炉专业“非停”总数的97.91%，是导致锅炉专业“非停”的主要原因。

由表3可以看出，2017年，火電机组锅炉“四管”泄漏导致“非停”36次，占火电机组2017年总“非停”次数的39.13%，占锅炉原因“非停”次数75%。

2017年，火电机组发生的36次“四管”泄漏“非停”事件中，水冷壁、过热器、再热器、省煤器泄漏占比分别为：41.67%、30.56%、19.44%、8.33%。

4 存在的主要问题及原因分析

锅炉“四管”泄漏事件中，飞灰烟气磨损、焊接质量或工艺不良以及管壁超温导致的“四管”泄漏事件占比达80.56%，是“四管”泄漏的主要原因，反映出以下几个问题：

4.1 基建遗留问题，“四管”监督体系不健全

部分发电企业基建过程中，锅炉“四管”焊接水平参差不齐，甚至存在将异物遗留在“四管”内的现象，加之质量监管体系不健全，发生“四管”泄漏事件。

4.2 锅炉调试不精细，无法达到设计工况

锅炉调试中，一些试验存在数据收集不准确、分析不深入的情况。如锅炉冷态空气动力场试验，当锅炉内部空气动力场没有达到设计工况时，一方面影响锅炉效率，严重时锅炉局部会形成“烟气走廊”，加剧管壁磨损。

4.3 日常检修质量不高，重点区域未加强防范

机组检修中，锅炉“四管”检查存在不到位的情况，锅炉“四管”检修未建立完善的管理台账。锅炉内烟气流速较快的重点区域，缺乏有效防磨措施，防磨装置质量不高，甚至缺失，锅炉运行工况恶化。

4.4 运行人员操作不规范，管壁温度监视力度不足

部分发电企业运行人员，在机组启停过程中未严格执行规程要求，机组负荷升降幅度过大，管壁温度升降速率过快，导致管壁产生较大交变应力；运行人员对锅炉壁温测点监视力度不足，当锅炉管壁局部超温时，运行人员短时间内未监视发现。

4.5 部分企业大比例掺烧劣质煤，特殊煤种及煤质变化导致“四管”泄漏

近年来，煤炭价格持续高企，为了企业效益，部分发电企业较大比例地掺烧劣质煤，燃煤质量不好引起的非计划停运占比一直在上升。劣质煤灰分含量大，客观上也加剧了灰飞磨损程度；部分“W”型火焰炉燃烧中心火焰温度高，燃用高硫分无烟煤，高硫煤特点是发热量低、硫分高、灰分高，又进一步加剧了炉膛内热负荷不平均，容易导致发生超温爆管等情况。

5 针对性管控措施

5.1 加强监管，严控锅炉“四管”泄漏事件

发电企业要高度重视锅炉“四管”防磨防爆检查治理工作，切实采取有效措施，降低锅炉“四管”漏泄事件的发生。运行人员要加强锅炉管壁监视力度，严防超温；检修人员要精心检查，做到分片负责、交叉复查、不留死角，并建立数据台账；金属监督人员要定期对锅炉“四管”进行探伤检测，及时发现隐蔽缺陷，并总结分析规律，更好地指导锅炉“四管”检修工作。

5.2 加大重要测点、设备的检查维护力度，严控第一类非计划停运事件

发电企业要认真开展重要测点、设备隐患的排查工作，对处于恶劣工况下的测点、设备要采取切实有效的防范措施，并制定行之有效的事故预案。

5.3 持续提升运行标准化管理水平，严控人因导致的机组非计划停运事件

发电企业要持续提升运行标准化管理水平，不断夯实运行管理基础。通过系统、科学的培训，培养运行人员规范操作习惯，不断提高运行人员专业操作能力和事故处理水平，严控人因导致的机组非计划停运事件。

5.4 加强保护定值、逻辑保护的排查，发现问题及时整改

发电企业要利用机组临检、等级检修的时机，对重要电气设备保护定值、控制系统保护逻辑进行全面、系统的梳理，发现问题及时整改。

6 结论与效果

通过对2017年火电机组非计划停运原因进行分析，发现锅炉专业“非停”次数居多，“四管”泄漏仍然是非计划停运的主要原因。专业人员应有针对性地制定管控措施，并在實践中加以落实，提高机组安全稳定性，为可靠性管理向更深层次发展探索经验。

参考文献：

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