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罗克韦尔自动化产品在火电机组状态检修中的应用

供稿:Andy_Joe 2005/12/23 16:57:00

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摘要:
  本文介绍了罗克韦尔自动化产品状态监测与故障诊断系统在火电机组的实施与应用,并进一步阐明该系统在企业设备状态检修管理工作中发挥的积极作用。

关键词:
设备 状态检修 状态监测系统


1 引言
  随着发电机组大容量、多参数、高自动化的发展,对发电企业的安全性、经济性和可靠性的要求也越来越高。尤其在当前用电负荷紧张的情况下,若因发电设备故障而造成机组停运,将对发电企业的经济效益、整个电网及社会造成极大的影响。目前,确保设备良好运行是各发电企业提高经济性、安全性和可靠性的主要任务。设备状态检修是一种先进的检修管理方式,能有效的克服定期检修造成设备过修或失修的问题,提高设备的安全性和可用性。在火力发电企业实施设备状态检修是企业实现管理现代化、提高综合实力的有效途径之一,也是建设一流火力发电企业的重要内容,是管理创新、技术创新的具体体现。
  设备状态检修是根据先进的状态监视和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。状态监测是状态检修的基础,而对监测结果的有效管理和科学应用则是状态检修得以实现的保证。同时,状态监测与故障诊断也是设备现代化管理的重要组成部分。

2 系统概述
  为了适应当前检修工作的要求,并根据国电发【2001】745号文《火力发电厂实施设备状态检修的指导意见》,我公司采用了罗克韦尔自动化公司的RA-ENTEK状态监测与故障诊断系统,分别在#1、#2发电机组中进行了应用。RA-ENTEK状态监测系统是以EMONITOR Odyseey 设备状态监测检修集成系统软件为平台,并以其作为设备状态监测系统的核心,兼容多种监测技术,如离线检测(dataPAC150)、巡检式在线监测(Enwatch)等,最终通过企业局域网实现数据共享。
  根据整个机组运行的复杂性以及对主要设备可靠性的要求,我们对系统设备进行了分类,并按照设备信息建立了设备信息数据库。同时,利用Enwatch采集单元提供的强大数据采集功能,将数据信息传送到企业的以太网,从而实现对分布在工厂各处设备的连续监测。

3 系统在火力发电机组中的应用
  我们将火力发电机组中的各类设备分为关键设备、次关键设备、重点设备及辅助设备四类,并根据设备信息(如图示、制造厂商、转速等)建立设备信息数据库,为系统提供准确、有效的参数信息。



3.1 系统安装
  按照设计要求,我们主要对汽轮机、电动给水泵、汽动给水泵、前置泵、一次风机、送风机、引风机、循环水泵、凝结水泵、排粉机等设备的振动情况进行监测,其中汽轮机的振动信号取自汽轮机紧急跳闸系统(TSI),可以满足状态检修的要求。其他设备的振动信号取自9200型加速度传感器。具体监测设备包括:2台发电机、4台汽动给水泵、4台汽泵前置泵、2台电动给水泵、4台凝结水泵、8台排粉机、4台一次风机、4台送风机、4台引风机及4台循环水泵等。原则上每台辅机设备布置4个振动加速度传感器。多台辅机设备的传感器信号(最多不得超过16路)接入一个在线采集模块Enwatch。
振动加速度传感器测点安装要求,根据设备具体情况和相关技术协议,对于卧式设备,应将传感器布置于原动机两端轴承座的水平方向和从动机两端轴承座的水平方向。
  对于立式设备,如凝结水泵和循环水泵,则应在原动机(电动机)两端轴承座上各布置两个相互成垂直的传感器。
  利用9200型加速度传感器输出端附带4米传感器电缆,对于超出4米的距离,采用双芯屏蔽电缆加以延长。
  由端子排输出的多芯分屏总屏电缆直接接入Enwatch数据采集模块的相应通道,该段电缆长度应小于300米,以防信号衰减。此外,该段电缆布线时应尽量避免与强电电路平行,否则需要保持距离一米以上或加金属套管进行屏蔽。
  Enwatch数据采集模块的输出为RJ45接口,安装要求该接口至局域网HUB接口段网线不得超过100米。因在现场中部分区域线路超出此范围,故在这些区域中采用光缆传输方式,并通过光纤收发器实现与网络的连接。
  每个Enwatch机箱都分配了独立的IP地址,并通过光纤与局域网内中的Entek服务器进行通讯,所有数据贮存在服务器上。客户机上装有浏览分析程序,能够对被测设备的状态进行在线观测。通过软件可以分析其振动幅值、频率、趋势等参数,并对设备的振动状态进行报警设置,当振动超过限值时进行报警,以提醒工作人员。

3.2 系统应用
  设备振动数据获取有两种形式:连续在线监测和便携仪表采集。状态检修要求在机组设备出现故障之前,及时提出检修请求,避免故障停机和不必要的负荷扰动,最大程度地提高机组的运行可靠性。显然,状态检修需要对机组设备的性能参数、运行情况进行连续跟踪和分析。其中一个重要的途径就是利用在线监测系统的有关信息和工具。在线监测系统记录数据齐全、连续、共享性强,可以提高劳动生产率,但仅依靠在线数据是不够的,还需要如负荷、轴承温度等其它相关参数才能进行准确、有效的诊断。
  便携仪表采集数据是另一个同等重要的手段,测量部位和时间有更大的弹性,并由此可以得到振动相位。一般地说,对关键性设备宜采用在线检测的方式,重要设备可以采用离线检测的方式,一般性设备可以根据其故障出现的频率采用离线检测。必要时,两种检测手段可以相互验证,确保检测信息的准确性和可靠性。状态检测现有的主要离线仪器主要有手持测振仪。根据设备分工原则,对设备的检测点制定了检测周期、检测标准和检测路线;对检测回来的数据进行分析、汇总,把振动监测结果合并在报表内。对有问题的设备除了及时通知相关专业外,还在标准格式的检测报告中,加以详细的文字说明,对存在小问题的设备缩短检测周期,进行连续的跟踪检测,以便及时发现,及早处理,防止事故扩大。另外在机组大、小修前一般都要求全面检查一次,为设备的检修提供参考依据;检修后再全面检查一次,以利对检修质量进行全面的评价。
  设备检修周期的分析确定必须建立在优良的检修质量和完善的状态检测手段上,目前我公司根据有关规定并综合其它相关因素完成了设备A、B、C分类工作。对于B、C类的设备我们采取状态检修和故障检修的尝试。同时我们认为设备状态检修在公司来说是一项具有创新意义的工作,应该积极借鉴参考其它企业的良好经验,以设备状态监测为突破口、以提高检修水平为原则做好企业的优化检修工作。

4 结论
  随着本系统在企业中的实施与应用,使我们的设备状态管理与检修质量管理水平得到了较大提高。在不断改进与创新中,使我们的生产管理思路更加清晰。同时,在状态检修方面取得的阶段性成功也更加坚定了我们走计算机管理与多种检修策略相结合的优化检修之路的决心。

参考文献
1 ENTEK. Enwatch Installation Guide.2004


作者单位:华电青岛发电有限公司
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