火力發(fā)電設(shè)備優(yōu)化維修關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、科學(xué)的維修決策是發(fā)電設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。針對目前優(yōu)化維修正在我國電力行業(yè)中推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀及其在應(yīng)用過程中存在的問題，本文對可靠性點(diǎn)檢、故障診斷、狀態(tài)預(yù)測、狀態(tài)評價、風(fēng)險評估、維修決策等優(yōu)化維修過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并研究開發(fā)了發(fā)電設(shè)備優(yōu)化維修決策支持系統(tǒng)。 針對目前點(diǎn)檢制在中國發(fā)電廠實施過程中存在的盲目性點(diǎn)檢等問題，本文提出了發(fā)電設(shè)備可靠性點(diǎn)檢（RSI——Reliability Spot Inspect

2、ion），并建立了可靠性點(diǎn)檢的模型。RSI將點(diǎn)檢過程分為靜態(tài)規(guī)劃和動態(tài)調(diào)整兩個階段。靜態(tài)規(guī)劃從系統(tǒng)固有功能特性的角度出發(fā)，對設(shè)備進(jìn)行加權(quán)失效模式分析、后果和致命度分析以及性能分析后，根據(jù)設(shè)備在系統(tǒng)中固有的風(fēng)險度來規(guī)劃點(diǎn)檢，既保證對重要設(shè)備的充分監(jiān)測，又減少不必要的點(diǎn)檢。動態(tài)調(diào)整在設(shè)備運(yùn)行期間定期對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估，根據(jù)設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行風(fēng)險對點(diǎn)檢規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，避免了點(diǎn)檢過剩和點(diǎn)檢不足。與傳統(tǒng)的點(diǎn)檢制相比，RSI保證了設(shè)備必要的可靠性，同時節(jié)

3、約了電廠的各項資源成本，提高了點(diǎn)檢的效率和經(jīng)濟(jì)性。重要度分析是可靠性點(diǎn)檢和優(yōu)化維修決策的基礎(chǔ)，本文提出了一個新的設(shè)備重要度指標(biāo)——綜合權(quán)重。綜合權(quán)重綜合考慮了發(fā)電設(shè)備在系統(tǒng)中的固有結(jié)構(gòu)和設(shè)備的基本功能，以及設(shè)備的實際運(yùn)行狀態(tài)，全面體現(xiàn)了設(shè)備在系統(tǒng)中的實際重要度。 為了解決特征信息的不一致性和冗余問題，在分析討論旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文采用信息融合和粗糙集方法提出了一個振動故障診斷模型，該模型利用振動信號信息熵構(gòu)造了一個Rou

4、gh決策系統(tǒng)，約簡后推導(dǎo)出振動故障的決策規(guī)則，不僅可以實現(xiàn)對完全一致振動故障信息的診斷，同時，利用Rough因子還可以實現(xiàn)對完全不一致振動故障信息的診斷，有效提高了對振動故障模式的識別能力。同時，針對復(fù)雜故障模式的發(fā)動設(shè)備，提出了基于模糊數(shù)學(xué)的故障診斷模型，通過計算改進(jìn)貼近度對故障模式進(jìn)行模糊識別，從而實現(xiàn)對該類設(shè)備的故障診斷。 對于發(fā)電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)受外界因素干擾而出現(xiàn)波動的問題，本文提出了改進(jìn)的GM(1,1)模型，該模型通過引

5、入一個m點(diǎn)均值算子解決了原始序列的波動問題，并通過建立等維新息模型，縮小灰平面，實現(xiàn)對具有波動性質(zhì)狀態(tài)序列的有效預(yù)測。此外，本文提出并定義了一個灰色位關(guān)聯(lián)度以反映比較序列之間在空間相對距離以及幾何形狀上的接近程度，是一個表征序列之間聯(lián)系的量化指標(biāo)。基于灰色位關(guān)聯(lián)度，本文建立了一個發(fā)電設(shè)備狀態(tài)評價的灰色模型，該模型通過計算被評估設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)序列與額定狀態(tài)參數(shù)序列之間的灰色位關(guān)聯(lián)度，實現(xiàn)對發(fā)電設(shè)備狀態(tài)的定量評價，特別是較好地解決了個別參數(shù)

6、嚴(yán)重偏離額定值時對設(shè)備狀態(tài)的評價難題。 通過對發(fā)電設(shè)備的風(fēng)險分析，本文定義了設(shè)備運(yùn)行脆弱度的概念，建立了發(fā)電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險評估模型。該模型充分考慮了設(shè)備狀態(tài)、故障后果、運(yùn)行趨勢等因素的影響，通過對發(fā)電設(shè)備運(yùn)行脆弱度模糊規(guī)則量化處理，構(gòu)造脆弱度的三維曲面圖來實現(xiàn)對發(fā)電設(shè)備的風(fēng)險評估。 在重要度分析的基礎(chǔ)上，本文通過邏輯樹分析實現(xiàn)了發(fā)電設(shè)備維修方式的優(yōu)化，為設(shè)備故障模式確定最有效的維修方式。同時，建立了一個發(fā)電設(shè)備維修時刻優(yōu)化

7、模型，在考慮發(fā)電單位成本、銷售電價、發(fā)電機(jī)組發(fā)電量、設(shè)備維修費(fèi)用、機(jī)組停運(yùn)損失、延長設(shè)備檢修間隔而節(jié)省維修成本等因素的基礎(chǔ)上，提出以發(fā)電機(jī)組運(yùn)行效益最大為目標(biāo)函數(shù)，解決了預(yù)知性檢修中最佳維修時刻的確定問題。 最后，根據(jù)以上研究成果，研究開發(fā)了發(fā)電設(shè)備優(yōu)化維修支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)備管理、可靠性點(diǎn)檢管理、故障診斷、設(shè)備狀態(tài)評價、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險評估、維修決策、維修管理等模塊，實現(xiàn)了一個完整的優(yōu)化維修流程。該系統(tǒng)在電廠的實際應(yīng)用中取得了