电厂设备检修周期与安全保障措施优化方案

（一）汽轮机设备的合理检修周期分析

火力发电厂三大主机中，决定计划检修大修周期的关键因素是汽轮机的揭缸检查与否，汽轮机内部几何参数的变化不揭缸无法得知，仅从汽轮机性能参数的变化虽然可定性地分析其运行状态和故障趋势，但由于汽轮机结构的复杂性和故障的随机性，要明确汽轮机具体故障位置和原因以及定量给出汽轮机的未来无故障运行时间，则是当前技术难以实现的。汽轮机合理检修周期的确定采用定性分析为主，定量计算为辅的思路和策略，力求全面系统的掌握设备状况，发现故障隐患，综合分析评价后提出建议。

研究提出的汽轮机合理检修周期和安全保证措施的基础是设备的RCM分析、RBM分析和经济性分析理论。在对汽轮机组进行风险性、可靠性和经济性分析后，根据机组状态数据确定发电机组合理的检修周期。

机组最佳检修周期的计算模型如下。

1.依据机组寿命的结果确定检修周期

每台机组中各部件的寿命是随机量，引用数理统计的概率方法来处理这些数据，以得出一定的规律。

寿命的分布函数F（t）决定于工作时间，数量上等于寿命对时间t的概率，即

式中　m（t）——瞬时t停运的设备数；

k（t）——工作到瞬时t不停运的设备数。

根据寿命的分布函数决定可靠度函数P（t）为

确定了每个独立部件的寿命数据，便可按式（8-4）的概率法定量决定整个机组的可靠度函数Pu（t）为

式中　Pi（t）——第t个部件的可靠度函数。

根据可靠度函数Pu（t），再经检修前机组的实际运行可靠性指标的修正后，可得到该机组用于确定最佳检修周期的可靠度函数P（t）。

2.依据风险控制理论确定检修周期(www.xing528.com)

按风险控制和寿命管理的逐渐逼近理论，须安排若干次（一般不少于三次）检查，才能保证一定的准确性要求，确认设备的真实寿命（失效时间）。因此，安排检验与检修周期时，必须考虑检验的合理性和可靠性，并兼顾其经济性。

检验的合理性（风险）可用检出几率（POD）和误识别数量（NFI）指标表示。检出几率（POD）＝检出的缺陷数量/缺陷总数量误识别数量（NFI）＝识别几率×检验点数量如汽轮机转子，目前的技术可通过三次检验而确认其真实寿命（失效时间），第一次检验应安排在预期寿命40%后，第二次检验应安排在寿命评估结果的50%消耗后，第三次检查应安排在第二次寿命评估结果的60%消耗左右。特别注意的是，每一次的检查范围、计算精度要求是递增的。

3.按等效运行小时确定检修周期

采用等效运行小时计算计划检修周期的关键技术是通过寿命评定确定汽轮机不同运行工况的加权系数。等效运行小时计算公式为

式中　Teq——等效运行小时数；

Tact——实际运行小时数；

——各次加权系数的总和。

机组检修周期内等效运行小时数按制造厂的有关规定执行。

（二）锅炉设备的合理检修周期分析模型

锅炉的主要失效机理是高温蠕变；其次是疲劳、高温腐蚀、氧化等。要保证锅炉的安全运行，首先应确保锅炉管具有高可靠性。因此，锅炉管管系的预防检修周期是确定锅炉检修周期的主要因素。任何一根炉管发生失效事故，都将引起整个锅炉的停炉，直至整个机组的停运。它的失效属于最弱环模型。

对于锅炉系统，按最弱环模型，锅炉管系的可靠度函数可表示为

式中　RN（t）——第N根锅炉管的可靠度函数。

锅炉预防性维修方式的中心问题是如何确定最优检修周期。可采用以下两个原则来确定：①维修费用最小原则；②系统可用性最大原则。