火力發電廠可靠性管理

火力發電廠可靠性管理在現代電力工業生產上的套用主要體現在兩個方面：一是以能反映電力生產上的技術經濟綜合指標（可靠性指標）進行巨觀調控，以保證電力工業本身和社會的最大效益；二是以可靠性的系統工程理論研究電力生產設備自身規律。當前，套用可靠性管理指標對環保設備進行統計、分析、整理、評價，通過科學管理方法和手段指導火力發電企業套用環保設備更有效地投入生產工作， 並通過數據積累分析，對環保設備設計、製造、安裝企業進行綜合性評價，規範環境保護產業發展具有較為重大的意義。

基本介紹

• 中文名：火力發電廠可靠性管理
• 外文名：Fire power plant reliability management
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 類型：電廠管理
• 作用：保證電力工業和社會的最大效益

簡介

電力企業套用可靠性管理工作由來已久，自20 世紀80年代，我國就已在電力企業中套用可靠性管理概念。當前可靠性管理在現代電力工業生產上的套用主要體現在兩個方面：一是以能反映電力生產上的技術經濟綜合指標（可靠性指標）進行巨觀調控，以保證電力工業本身和社會的最大效益；二是以可靠性的系統工程理論研究電力生產設備自身規律。當前，套用可靠性管理指標對環保設備進行統計、分析、整理、評價，通過科學管理方法和手段指導火力發電企業套用環保設備更有效地投入生產工作， 並通過數據積累分析，對環保設備設計、製造、安裝企業進行綜合性評價，規範環境保護產業發展具有較為重大的意義。

火力發電企業套用環保設備管理現狀

20 世紀末至21 世紀初，隨著國家對環境保護的要求日趨嚴格，環境保護工作已經從注重末端治理轉向預防為主以及生產和消費的全過程控制，由主要依靠強制性要求轉向強制性要求與市場引導手段相結合，在污染物排放控制方面取得了顯著的成果。以二氧化硫排放量為例，2007 年全國二氧化硫排放量比2006 年下降了4.7%， 其中電力二氧化硫排放量同比下降了9.1%。絕大部分火力發電企業能夠按照國環境保護要求實施脫硫建設並投運，個別企業未按照《“十一五”二氧化硫總量削減目標責任書》要求在2007 年年底前建成運行脫硫設施，有7 家電廠脫硫設施運行不正常，並因此受到環境保護部通報及處罰。火力發電企業只有在努力做好污染控制、開展環境保護工作的同時，通過積累經驗、總結教訓，按照科學發展觀的要求不斷深化，才能較好地發現當前環保設備管理工作存在問題並採取措施逐步完善。當前我國火力發電企業套用環保設備管理工作中主要存在以下幾個方面問題。

1.火力發電環保設備設施選用規範存在問題

火力發電企業環保設備設施選用規範局限性較大。以火電廠煙氣脫硫為例，2005 年國家環境保護總局發布27 號公告，批准HJ/T 178-2005《火電廠煙氣脫硫工程技術規範煙氣循環流化床法》及HJ/T 179-2005《火電廠煙氣脫硫工程技術規範石灰石/石灰-石膏法》等2 項標準為環境保護行業推薦性標準， 但未對採用其他煙氣脫硫方式進行任何規範。當前，火力發電企業環保設備工藝形式多種多樣，發電企業可根據自身情況選用氨水洗滌法脫硫、海水脫硫、噴霧乾燥法脫硫、爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫、脈衝電暈放電電漿煙氣脫硫等工藝， 並報國家環保總局批准後實施。

由於其中部分工藝尚未進入到技術成熟期，需要企業長期套用才能逐漸完善。火力發電企業一旦選用某種脫硫工藝，從設計、安裝到投入生產套用過程基本上不可能進行改變，而對該工藝在實際生產套用中是否能夠達到設計規範，以及後續設備維護保養等問題均無法控制。對於極個別在生產過程中存在較多問題甚至無法達到設計排放規範的，只能加大後期投入對環保設備進行相應技術改造，形成不必要的負擔。

2.設計、施工單位行業準入及後評價存在問題

沒有相應的行業準入制度約束， 也沒有對環保設備設計、施工企業應具備何種資質作強制性規定。2002 年頒布的《中華人民共和國環境影響評價法》規範了建設項目的環保準入，國家環保總局HJ/T255-2006《建設項目竣工環境保護驗收技術規範火力發電廠》，僅針對火力發電企業環保竣工環境保護驗收部分進行約束，而對相關設計、施工單位相關資質是否滿足條件，是否具備成熟的技術工藝以及管理服務水平等方面沒有相關法律或行業規範進行約束。國家電力監管委員會制定並於2005 年3 月1 日起施行《承裝（修、試）電力設施許可證管理辦法》規定，“在中華人民共和國境內從事承裝、承修、承試電力設施業務，應當按照本辦法的規定取得承裝（修、試）電力設施許可證。任何單位或者個人未取得承裝（修、試）電力設施許可證的，不得從事承裝、承修、承試電力設施業務”，但目前仍有大量未取得承裝（修、試）電力設施許可證的企業在火力發電企業承裝（修、試）環保設備工程，其主要原因是脫硫等環保工程後評價制度尚未出台，相關工程評價體系未建立，相關設計、施工單位資質審查、業績證明等均沒有足夠的數據支持。

3.工藝、設備選用差異問題

同種脫硫技術規範，不同引進、設計、製造單位所採用具體工藝和設備均存在差異，特別是在輔助配套設備的選用方面，設計、製造單位自主選用空間較大。近幾年來，脫硫產業發展較為迅猛，短短5 年間從事脫硫技術的公司高達200 多家，且多數脫硫公司引進技術時限於自身情況，無法對所引進的工藝進行消化吸收、最佳化完善，存在一定的重複引進問題，並且由於工程競價因素，為控制項目成本獲取低價中標的優勢，選用的設備、設施往往低於正常項目所必須的整體可靠性水平，因此出現所選用設備可靠性不高，健康水平較差，給企業運行、維護造成極大困擾，出現了個別脫硫設備設施無法正常投運、工程質量低下、運行效果不盡人意的情況，嚴重時甚至造成整個環保系統退出運行。

環保設備套用可靠性理論意義及套用方法

當前，國家將環境保護提升到了一個重要的高度，環保產業迎來了一次難得的發展機遇。近幾年來我國環保服務行業相關企業如雨後春筍般蓬勃發展，但缺乏國家或行業相關制度規範的約束。個別企業其發展目的與當前國家發展循環經濟，構建和諧社會初衷相背離，片面追求經濟利益，忽視了環保服務企業的社會責任，不但沒有擔負起治理污染，保護環境的職責， 反而將躋身環境保護事業作為其牟取利益、發財致富的手段，出現了某些將技術落後、質量不過關、運行不穩定和缺乏正常售後服務的產品提供給生產企業的情況，一定程度上影響了企業套用環保設備進行清潔生產的積極性和主動性，不利於國家環保產業健康有序發展。對比歐美已開發國家，經過幾十年來優勝劣汰，整個環保產業發展較為規範，產業結構較為穩定，其經驗值得我國環保管理職能部門收集、整理、參考和借鑑，以儘可能避免環保產業的發展走彎路。當前絕大多數火力發電企業環保設備管理均屬於內部管理，且沒有統一的權威機構對相關環保設備設計、製造等企業技術和服務質量進行資料收集、統計評價，因此亟需儘快建立健全相關環保設備服務企業質量評價體系，並套用可靠性理論對各環保設備企業服務質量、技術工藝和企業業績進行評價。以全面科學地健全法律法規，逐步完善對環保服務行業進行規範或約束， 儘快提高環保設備技術工藝水平、服務質量，充分發揮環保設備投資效益。

國內多數發電企業均套用中國電力企業聯合會可靠性管理中心組織研發並推廣的《發電設備可靠性管理信息系統（網路版）》軟體進行機組可靠性數據的統計和報送。發電設備可靠性管理信息系統（網路版）是一套基於多種網路環境開發的網路版管理軟體，系統具有良好的可擴展性。但當前多數企業均僅限於套用該軟體進行機組可靠性數據的統計和報送以及五大輔助設備（即磨煤機、給水泵組、送風機、引風機、高壓加熱器）機組可靠性數據的統計和報送，尚未套用該軟體對環保設備可靠性進行管理，且該軟體對於環保設備數據統計部分仍有不完善之處，如：設備名稱無法在軟體界面進行修改；環保設備相關數據如製造廠家信息、設備事件編碼不完善等問題。企業內部管理可將有關設備名稱進行定義以實現對脫硫系統各設備的獨立統計。

發電企業環保可靠性管理套用示例

廈門華夏國際電力發展有限公司嵩嶼電廠安裝4 台300 MW 國產引進型燃煤機組，鍋爐為上海鍋爐廠採用美國CE 公司技術設計製造的SG1025t/h 亞臨界壓力、一次再熱控制循環鍋爐，一期工程首台機組於1995 年投產發電。1999年，我公司抽調有關技術人員，專門研究海水脫硫的可行性。2005 年1 月獲得國家環保總局批准採用海水脫硫系統，套用東方鍋爐公司海水脫硫工藝進行煙氣脫硫。一期、二期機組脫硫系統分別於2006 年底與2007 年初投入使用， 自2008 年4 月起公司將脫硫系統納入輔機可靠性管理進行統計分析。考慮到設備對脫硫系統影響重要程度，我公司將海水增壓泵及增壓風機納入環保設備可靠性統計中。

可靠性指標統計得出2008 年4～6 月份4 台機組脫硫系統運行可靠性情況如下：

（1）各機組脫硫系統海水增壓泵故障率偏高，以該系統投運僅1 年的情況來看， 海水增壓泵設備運行相對較不穩定， 平均非計畫停運係數達1.31%。造成設備非計畫停運（UO）及定期維護（SM）次數偏多的主要技術原因是海水增壓泵振動大及出口多功能閥泄漏。

（2）各機組脫硫系統增壓風機運行可靠性較高，統計期間無任何非計畫停運事件發生， 綜合考慮機組運行情況，其設備可靠，運行穩定性較好。

綜合以上技術分析，我公司在結合機組年度計畫檢修工作中，重點解決脫硫系統海水增壓泵振動大及出口多功能閥泄漏問題，採用了管道加焊鋅塊防腐、更換部分海水泵葉輪材質為316L 不鏽鋼材質、對泵體易損部件敷以貝爾佐納1321 防腐塗層以及調整多功能出口閥運行方式等技術手段對海水增壓泵設備進行整治， 取得了較為顯著的成效，設備可靠性指標統計對比分析得出2008年11～12 月份4 台機組脫硫系統運行可靠性明顯好轉，平均非計畫停運係數僅為0.05%。除1 號機組計畫性檢修影響可用係數外，其餘機組環保設備可用係數均大幅提高。脫硫系統設備可靠性的大幅提高，為華夏公司完成全年二氧化硫減排任務奠定了堅實的基礎，4 台機組全年最終實現二氧化硫去除量35,489 噸。

總結

（1）我國各火力發電企業所套用環保設備，其設計、製造正處於快速發展階段，但其技術、服務和管理尚未進入成熟期，由於工藝形式多種多樣，同種脫硫技術，不同引進、設計、製造單位所採用的具體工藝和設備也存在各種差異，相關法律法規、行業標準還不盡完善，所以在企業實際套用質量上魚龍混雜，一些設備、設施使用效果和可靠性離企業環保實際要求還有不少差距，亟需總結經驗，發現其內在影響因素，儘快完善提高。

（2）火力發電企業作為環保設備的終端用戶，通過對可靠性管理理論的套用，可以找出其所使用的環保設備、設施喪失正常功能的因素，全面、全過程地從規劃設計、設備製造、安裝調試、生產運行、檢修維護等各個環節探討其原因，找出改善對策，以提高環保設備、設施運行效果和可靠性，提高環境保護管理水平。廈門華夏國際電力發展有限公司嵩嶼電廠相關實踐已在其所套用的脫硫設備設施上開始取得一定成效。

（3）單個火力發電企業的環保設備可靠性管理有其相當的局限性，只有通過行業組織或國家環保管理部門建立健全質量評價體系，在全國較大範圍內開展環保設備可靠性管理的統計、分析，對環保設備的設計、製造、安裝調試、運行維護等環節的技術工藝、服務質量和業績進行評價，嚴格準入資質，並輔以相應的法規、標準對各種工藝形式的設計、製造、安裝、調試、運行管理進行科學規範，才能使我國的環保設備技術和套用快速進入成熟期，使環保設備運行可靠性得到全面提高， 更加充分發揮環境保護投入的經濟效益和社會效益。