一种发电设备的状态维修系统及状态检测方法

技术领域

本发明实施例涉及电力行业设备维修及状态检测领域，具体涉及一种发电设备的状态维修系统及状态检测方法。

背景技术

由于传统设备管理模式的计划检修(定期)检修，存在失修与过修等诸多弊端，近年来国内电力企业大力尝试推行状态检修模式，经过近年来的实践，状态检修模式对提高检修针对性发挥了重要作用。

从80年代开始，我国电力系统加快了维修管理现代化的进程，积极研究(探索)并逐步推行状态检修，在个别电厂进行了设备状态检修试点。初期发展很快，经过多年的努力，取得了一定的成绩，但是各地发展水平不均衡，很多试点工作没有明显成果，甚至有深刻的失败教训。实际上目前发电行业的维修体制还是以定期计划检修为主，真正意义上的状态检修体系的建设与实际工作并没有得到深入开展。至2020年底，国内发电装机容量近20亿千瓦，年维修费用平均45元/千瓦，维修费用合计约900亿，人工费占1/2左右。多年持续居高不下，各别企业不但做不到“应修必修，修必修好”，有的甚至“不必修已修，甚至越修越坏”，造成这样局面皆因其制订的维修项目缺乏充分的安全、经济性评价，监测设备落后或不完善，对设备健康状态不能充分了解，未考虑经济性检修等因素。总之，发电企业急需一套先进、成熟、可行的设备状态维修流程与方法体系，为设备的维修优化提供决策与支持。

发明内容

为此，本发明的实施例提供了一种发电设备的状态维修系统及状态检测方法，以解决现有技术中发电设备的检修过程中出现的检修不及时、以及无效检修的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式一个方面中，提供了一种发电设备的状态维修系统，包括：信息收集模块，收集所述发电设备的原始信息、运行信息、检修试验信息；状态诊断分析模块，根据所述信息收集模块处理后的所述发电设备的原始信息、运行信息、检修试验信息，所述状态诊断分析模块应用振动、油液、红外、超声、电流监测方法对所述发电设备进行诊断；结果反馈模块，根据所述状态诊断模块分析出所述发电设备的状态信息，所述结果反馈模块根据所述状态信息确认是否检修；检修评测模块，当所述结果反馈模块确认进行检修后，进行所述发电设备的检修并对检修效果进行评价。

进一步地，所述状态诊断分析模块包括：在线检测模块，用于实时检测所述发电设备的运行状态；离线检测模块，用于不定时的检测所述发电设备的运行状态。

进一步地，所述离线监测模块包括：便携式机械振动分析仪、便携式红外和紫外成像仪、电气信号分析仪、油液品质分析仪、超声波检测仪、噪声监测分析仪、频闪仪、激光测厚仪。

进一步地，所述发电设备的状态维修系统，还包括：检修模块，当所述在线监测模块和所述离线监测模块监测出设备异常信号后，所述检修模块对所述发电设备进行检修操作。

在本发明的实施方式的另一个方面中，提供了一种发电设备的状态检测方法，包括：收集所述发电设备的参数信息；根据所述参数信息进行状态诊断分析；根据所述分析结果对所述发电设备进行状态评价；根据所述状态评价给出对应的检修建议。

进一步地，收集发电设备的参数信息，具体为：收集所述发电设备的原始信息、运行信息、检修测试信息。

进一步地，通过振动、油液、红外、超声、电流监测方法对所述运行信息进行诊断分析。

进一步地，所述原始信息包括：设备铭牌参数、设计说明书、订货技术协议、设备技术说明书、设备监造报告、型式试验报告、出厂试验报告、运输记录、到货验收记录、交接试验报告、安装验收记录、安装调试报告、工程图纸。

进一步地，所述运行信息包括：设备运行属性、实时运行数据及信息、设备巡检点检数据及信息、维护数据及信息、运行分析数据及信息、故障数据及信息、缺陷和消缺数据及信息、启停数据及信息、各种离线检测数据及信息、在线运行监测检测数据以及异常工况信息。

进一步地，所述检修测试信息包括：考核试验报告、性能试验报告、诊断性优化调整试验报告、缺陷及故障记录、检修报告、部件更换情况、设备停运检查记录、设备检测报告及设备技术改造信息。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明实施例公开了一种发电设备的状态维修系统及状态检测方法，解决了现有检修手段及检修方法导致的检修不及时或无效检修的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的实施例提供的一种发电设备的状态检测方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例提供的发电设备状态检修工作流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

参考图1、2所示的发电设备的状态检修方法及发电设备状态检修工作流程示意图，本发明的实施例提供了一种发电设备的状态维修系统，包括：信息收集模块，收集发电设备的原始信息、运行信息、检修试验信息；状态诊断分析模块，根据信息收集模块处理后的发电设备的原始信息、运行信息、检修试验信息，状态诊断分析模块应用振动、油液、红外、超声、电流监测方法对发电设备进行诊断；结果反馈模块，根据状态诊断模块分析出发电设备的状态信息，结果反馈模块根据状态信息确认是否检修；检修评测模块，当结果反馈模块确认进行检修后，进行发电设备的检修并对检修效果进行评价。

具体地，信息收集模块用于：收集发电设备投运前信息，投运前信息主要包括设备铭牌参数、设计说明书、订货技术协议、设备技术说明书、设备监造报告、型式试验报告、出厂试验报告、运输记录、到货验收记录、交接试验报告、安装验收记录、安装调试报告、新(改、扩)建工程有关图纸等纸质和电子版资料信息；收集发电设备运行信息，设备的运行信息主要包括设备运行属性(如设备归属、运行编号等)、实时运行数据及信息、设备巡检点检数据及信息、维护数据及信息、运行分析数据及信息、故障数据及信息、缺陷和消缺数据及信息、启停数据及信息、各种离线检测数据及信息、在线运行监测检测数据以及不良(异常)工况等信息；收集发电设备检修试验等信息，其中主要包括考核试验报告、性能试验报告(修前、修后试验报告)、诊断性优化调整试验报告、缺陷及故障记录、检修报告、部件更换情况、设备停运检查记录、设备检测报告及设备技术改造等信息；收集发电设备其他信息，主要包括同厂家、同型号、同批次设备(含主要部件)由于制造厂设计、材质、工艺等同一共性因素导致的设备缺陷或隐患信息等家族缺陷，相关反事故措施未执行情况，技术监督情况及整改措施等信息。

其中，状态诊断分析模块包括：在线检测模块，在线监测模块用于实时检测发电设备的运行状态；离线检测模块，离线监测模块用于不定时的检测发电设备的运行状态。

具体地，在线监测模块推荐采用在线同步采集、实时显示、带有预警功能和智能诊断的决策支持系统(平台)。新建机组，设计时应考虑全面配置辅机在线振动监测分析、诊断及预警系统。在役机组，在线监测的测点(如振动、温度等)不完善，与全面开展状态检修要求及标准有较大差距的，应通过技术改造等手段逐步完善与配置在线振动、温度等测点，并同步建设辅机状态分析预警与状态检修决策支持系统(平台)。

具体地，离线检测模块(系统)是在线检测模块(系统)的重要补充，也是开展设备状态检修的主要辅助手段，离线监测模块包括：便携式机械振动分析仪、便携式红外和紫外成像仪、电气信号分析仪、油液品质分析仪、超声波检测仪、噪声监测分析仪、频闪仪、激光测厚仪。各发电企业可根据上述要求，有针对、有选择地逐步配置与完善。

根据本发明实施例提供的发电设备状态维修系统，还包括：检修模块，当在线监测模块和离线监测模块监测出设备异常信号后，检修模块对发电设备进行检修操作。

在本发明的实施例中，在线检测模块、离线检测模块根据预设的检测标准对设备进行检测。

其中，预设的转动设备的检测标准可以是：GB/T 6075.2-2012，机械振动，在非旋转部件上测量评价机器的振动，第2部分：50MW以上，额定转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、3600r/min陆地安装的汽轮机和发电机；GB/T 11348.2-2012，机械振动，在旋转轴上测量评价机器的振动，第2部分：输出功率大于50MW，额定转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、3600r/min陆地安装的汽轮机和发电机。

预设的转动设备轴承温度监测标准具体为：转动设备轴承温度监测与状态评价标准宜按厂家或运行手册提供的标准执行。一般制造厂家都提出了运行中关键部位的温度要求，实际运行中，随着环境温度的变化或地域差别，一些转动支承部件的轴承温度变化也非常明显，如果使用同样的标准，对判断设备正常状态及异常或危险标准会产生很大的偏差。宜对重点部件进行长期的温度趋势跟踪，通过具体的统计分析，总结出重要部件与环境温度、负荷、转速等工况变化的规律。经综合评价并参照相关标准后，正常的轴承温升不宜超过环境温度的35℃～40℃。

进一步地，预设的检测标准中还包括：转动设备润滑油品质监测标准。

参考图1、2所示的发电设备的状态检修方法及发电设备状态检修工作流程示意图，本发明的实施例提供了一种发电设备的状态检测方法，包括：S1:收集发电设备的参数信息；S2:根据参数信息进行状态诊断分析；S3:根据分析结果对发电设备进行状态评价；S4:根据状态评价给出对应的检修建议。在步骤S3中按照预设的规则对发电省设备进行评价判断。

具体地，发电设备状态量可从设备的投运前信息、运行信息、检修试验信息和其它信息获取，获取方式包括：在线监测、离线检测、巡回检查、试验检验以及技术监督获得的信息等。状态量的重要程度从轻到重分为四个等级，分别为1级、2级、3级、4级，其影响因子为1、2、3、4，见下表。其中，1级、2级与一般状态量对应，3级、4级与重要状态量对应。

状态量的劣化程度从轻到重分为四个等级，分别为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级，对应的基本扣分值为2、4、8、10分，见下表。

定量状态量的劣化程度还可根据状态量的大小取区间级，基本扣分值采用线性插值方法确定。具体计算方法如下：已知某状态量为x

其中，状态量应扣分值由状态量重要程度和劣化程度共同决定，即状态量的扣分值等于该状态量的基本扣分值乘以影响因子，见式(2)，状态量的劣化程度推荐根据状态量的大小取区间级，基本扣分值采用线性插值方计算，所有状态量扣分均以此为标准。其中，式(2)具体为：状态量的扣分值＝基本扣分值×影响因子。

状态量扣分值计算表

在本发明中实施例的发电设备的状态检测方法中，收集发电设备的参数信息，具体为：收集发电设备的原始信息、运行信息、检修测试信息。

在发电设备的状态检测方法中，通过振动、油液、红外、超声、电流监测方法对运行信息进行诊断分析。

在发电设备的状态检测方法中，原始信息包括：设备铭牌参数、设计说明书、订货技术协议、设备技术说明书、设备监造报告、型式试验报告、出厂试验报告、运输记录、到货验收记录、交接试验报告、安装验收记录、安装调试报告、工程图纸。

在发电设备的状态检测方法中，运行信息包括：设备运行属性、实时运行数据及信息、设备巡检点检数据及信息、维护数据及信息、运行分析数据及信息、故障数据及信息、缺陷和消缺数据及信息、启停数据及信息、各种离线检测数据及信息、在线运行监测检测数据以及异常工况信息。

发电设备整体评价具体为：整体评价应综合所有部件的评价结果。当所有部件评价均为正常状态时，整体评价为正常状态。当任一主要部件状态为非正常状态时，整体评价应为其中最严重的状态。整体评价宜采用动态评价和定期评价相结合方式进行，并根据评价结果制定相应的检修策略。每周对设备进行状态检测，对设备状态信息进行分析汇总；关键部件或易出现故障的部位，每季度评价不少于一次；整体设备评价每年不少于一次，并以报告形式汇总存档。除整体设备部件常规评价外，还需根据目前设备评价结果，必要时对设备进行热态性能试验，通过对运行效率、带负荷能力与设计值、往年评价报告进行对比分析，判断设备整体性能状态。

进一步地，结果反馈模块，根据状态诊断模块分析出发电设备的状态信息，结果反馈模块根据状态信息确认是否检修。结果反馈模块给出检修策略。其中，检修策略制定的基本原则为：①根据各类关键信息融合技术，通过状态评价评价、风险评价等手段，做到科学决定检修决策，以实现低成本、高质量、高效率，提高设备可靠度。应根据设备健康状态评价评价结果，制定检修策略。②状态检修策略既包括年度检修计划的制定，也包括试验、不停机的维护等。检修策略应根据设备状态评价的结果动态调整。③设备中被评价为“异常状态”的部件必须适时或择机安排检修或列入下次检修计划中，在检修中予以消除并使其恢复至“正常状态”。

发电设备或系统包括本体及附属系统(设备)，任一出现注意状态、异常状态、严重状态时，以当前最高级别为准，并根据设备评价结果，制定相应的检修策略。具体为：

设备系统检修策略表

其中，(1)正常状态的检修策略：被评价为“正常状态”的发电设备，可按照正常检修周期或延长一年，并结合例行试验安排检修；(2)注意状态的检修策略：被评价为“注意状态”的发电设备，如果单项状态量扣分导致评价结果为“注意状态”时，应根据实际情况安排检，如果仅由多项状态量合计扣分导致评价结果为“注意状态”时，可按正常周期执行，并根据设备的实际状况，增加必要的检修或试验内容；(3)异常状态的检修策略：被评价为“异常状态”的发电设备，根据评价结果适时或择机安排检修；(4)严重状态的检修策略：被评价为“严重状态”的发电设备，根据评价结果尽快安排检修。

在发电设备的状态检测方法中，检修测试信息包括：考核试验报告、性能试验报告、诊断性优化调整试验报告、缺陷及故障记录、检修报告、部件更换情况、设备停运检查记录、设备检测报告及设备技术改造信息。

进一步地，如图2所示，当检修完成后需要进行检修的评测。设备检修后应开展验证与评价工作。设备检修完毕，启动后一个月内要做出效果评价，评价状态检修工作是否必要，能否准确判断并解决故障问题，是否达到预期效果(方法手段、性能指标、收益等)，设备系统运行状态是否达到优良水平。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。