本篇論文目錄導航：
【題目】我國火電廠發電設備可靠性探究
【第一章】影響火電廠發電設備可靠性要素研究緒論
【第二章】發電設備可靠性的數據統計和評價指標
【第三章】發電設備可靠性指標分析
【第四章】構建可靠性增長模型
【第五章】提高發電設備可靠性的措施
【結論/參考文獻】火力發電設備可靠性相關因素研究結論與參考文獻
第 3 章發電設備可靠性指標分析
分析發電設備的可靠性指標，能夠使整個電力系統的經濟性和可靠性大大提高，但是截至到目前為止，并沒有一個可靠性指標分析模式是全面、科學和規范的。各個發電廠之間的可靠性分析水平也存在很大的差異，受著可靠性專工專業水平、負責精神、能力和工作時間等因素影響，目前所形成的可靠性分析并不能給發電廠帶來指導生產的作用。所以，本章探討建立一種可靠性指標分析模式，使這個分析模式能夠適應于當前主流機組及其輔助設備的。
3.1 發電設備可靠性指標分析
對于火電廠發電設備可靠性指標的分析分為以下幾個方面，首要是綜合分析主要設備的可靠性指標，重點分析設備出現非計劃停運故障率分析，然后對輔助設備進行簡要分析，找出設備目前存在的問題，找出相應的解決方法，進行可靠性指標預測。探討建立的可靠性指標分析模式是一個封閉式管理的模式，主要是通過指標分析，從可靠性的角度找出設備事件發生的頻率、概率和規律，并分析出哪些數據構成了故障規律，和設備正常的運行規律，查找出發生故障的原因，在以后運行中盡量減少故障的發生從而造成設備非計劃停運的發生，使得設備的檢修更加有效，實現預防設備出現故障。
3.1.1 指標分析內容
指標研究內容是之前累積的重要可靠性指標數據，其中火電機器可靠性的重要評估指標主要包括可用系數、運行系數、等效可用系數等。一般來講，整組可靠性通常會采用 2 個指標進行評估：一是等效可用系數（EAF）；二是等效強迫停運率（EFOR ）；輔助部件可靠性通常會采用 3 個指標進行評估：一是運行系數（SF）；二是可用系數（AF）；三是非計劃停運率（UOR ）。
此可靠性指標研究模式針對不同信息形成各自的研究內容：根據中電聯對外公布的可靠性信息，因為其發布的數據信息不僅較為完整，并且代表全國平均水平，可對生產與應用等相關部門的可靠性指標進行比較研究，進而對其所用方法的有效性進行評估，這一內容會在下文的第 4 章進行集中分析；就相關電廠各自機組/部件的分期性（年、月或者季度）可靠性指標而言，最好能夠參考下述流程進行研究。
3.1.2 重要指標完成情況分析
在此需要根據關鍵指標的具體完成狀況，對可靠性指標產生較大影響的主要因素展開深入分析。
1、系數因素分析
對等效降低出力時間、預期停運時間、等效非停時間及其對等效可用系數的干擾幅度進行深入研究，在進行研究時，需要明確強調占用時間最多，且通過實際案例列舉的方式闡明對系數產生重要影響的相關事件，就其其整個工廠發電量所產生的影響進行研究。
2、事件因素分析
以機組或者儀器而研究對象，對其出現的非停事件以及非計劃降低出力事件而展開的研究叫做事件分析。
（1）。研究非停事件
對于因為人為操作因素而導致的非停事件以及承壓部件爆漏問題進行著重探析。在研究非停事件時，參考之前統計的數據信息，聯系當前狀況，研究現在形成的非停事件是不是存在重疊性，進而反映出儀器的運作狀況、檢查維修的技能水平以及儀器的老化等相關問題。在對此事件進行研究時，需要做到精準、如實，將事件的整個發展過程、形成停運的儀器和零部件的方位、技術因素、責任原因等進行充分明確。
對非停事件進行研究的過程中，既要明確具體問題，還需要就生產管理在減少機組非停，健全機器性能等相關問題給予合理的處理方法，為專業工作者提供一定的借鑒。
（2）。研究非計劃降低出力事件
相對于非停事件的研究而言，對非計劃降低出力事件所展開的研究主要側重于受同類因素影響或者同一儀器出現多于次的降低出力的問題，對整個事件的形成原因、檢查維修狀況、設備運作狀況等進行研究，在明確問題的同時提出相應的意見。
（3）研究機組計劃檢查維修狀況
機組計劃檢查維修的研究工作通常由這幾方面構成：一是機組檢查維修的間隔時間；二是具體工期；三是正常持續運作時間；四是檢查維修之后，機組的非停狀況與降出力狀況；五是預期工期；六是對此設備或者整個工廠等效可用系數幅度產生干擾的幅度等。
（4）。研究輔機的實用性
一般來講，專項研究會于所有電廠每間隔 6 個月展開 1 次輔機實用可靠性研究：通?；趯е螺o機非停的技術因素、責任因素等相關層面，對輔機發生次數較多的事件與非計劃停事件等進行研究，且在此過程中，對同類型輔機的可用系數進行編號排序，以此引起檢查維修工作者的關注，按照要求開展檢查與維護工作。
3.2 火電機組及主要輔助設備可靠性指標的分析
將中電聯對外公布的 2010- 2013年 600 MW機組基于主機生產商劃分的可靠性指標以及 2011- 2014年5大發電企業的磨煤機可靠性指標視為參考，分別基于發電儀器的生產部門、應用部門這兩個層面對其實用性進行評測。因為所取數據皆為我國此領域的中間值，故在基于生產層面對其使用可靠性進行評測的過程中，可假設全部機組/儀器保持相同的運行水平，忽略管理因素；反過來則需要假設全部機組/儀器保持相同的生產水平，對機器生產工藝因素暫不予以考慮。此假設與實際狀況相符，并不會對評測結果的公正性產生干擾。
3.2.1 600MW 機組按主機制造廠家分類可靠性指標分析
基于中電聯 2010 - 2013年對外公布的數據可知，無論是對于國內生產的主機生產商，還是其他國家生產地主機生產商，所選生產商皆極富代表性。其中我國生產商主要選自四川與武漢，比如四川的東方鍋爐廠、武漢的電機廠等；其他國家生產商主要選自日本與美國，比如美國的西屋企業等。
首先首先對指標展開總體對比分析。
2010 - 2013年 600 MW瓦機組基于主機生產商劃分的可靠性指標可參考 3-1表。根據此表能夠得知：
我國生產的機組與外國生產的機組，其關鍵可靠性指標皆具有下述特征：統計臺數呈遞增模式，等效可用系數連續4年保持穩定提升，等效強迫停運率驟減，非停頻率穩定減少，這說明了 2010 - 2013年 600 MW機組的運作可靠性愈來愈好。
保持相同運作水平的基礎上，2010年，在我國的機組生產商中，相對于四川的東方鍋爐廠而言，武漢的電機廠運作可靠性要更高一些，不過自2010之后，四川機組可靠性顯著提高，在2005年，其諸多指標已經基本和武漢保持一致，部分指標還要優于武漢。在3年的時間內，四川生產的機組其等效可用系數提高 23%了，等效強迫停運率減少了，此類指標的提升充分展示了四川生產部門所應用的方法是富有成效的。
保持相同運作水平的基礎上，2010年，相對于我國機組而言，外國機組的運行可靠性指標總體更高一些，不過在 2010 - 2013年之間，比如在2010年，參考 3 -1表內顯示的數據信息，根據發電機組可靠性評估規章條例，以鍋爐、汽機、電機為研究對象，對機組自身因素對整機等效可用系統所產生的影響進行深入研究，進而發現引發可靠性指標存在不同的具體原因。
鍋爐：在2010年，受儀器自身影響而使得鍋爐等效非停的表現為：哈鍋 66. 6h,日本石川島播磨 34. 77h,上鍋 0 h,美國福斯特#惠勒 132 .06h,對整機等效可用系數所形成的影響度分別減少： 0. 76%, 0. 397%,0, 1. 508%,進而導致整組機器的等效可用系數減少。在此方面，在諸多鍋爐生產廠中，表現最為理想的是上鍋，該廠所生產的鍋爐不會對整組機器的可用系數產生任何干擾；表現最不理想的是美國福斯特#惠勒，該廠所生產的鍋爐會對整組機器的可用系數產生嚴重影響（ 1. 508%），其非停小時能夠超過 132. 06小時/臺年。
汽機：在2010年，受儀器自身影響而使得汽機等效非停的表現為：哈汽 28. 22h,日本東芝 1. 80h,上汽 5. 34h,美國西屋 0 h,對整機等效可用系數所形成的影響度分別減少： 0. 322%, 0. 021%, 0. 061%,0.受儀器自身影響而導致汽機等效非停的時間愈來愈長，進而導致其整組設備等效可用系數減少。在此方面，上述所有汽輪機生產廠皆表現的不錯，對于整機等效可用系數而言，氣機不會對其產生顯著影響，在諸多生產商中，對整機等效可用系數產生最大干擾的是哈汽，不過也僅是 0. 322%.
電機：在 2010年，受儀器自身影響而使得汽機等效非停的表現為：哈電178. 41h,日本東芝 0 h,上汽 0 h,美國西屋 27 .17h,對整機等效可用系數所形成的影響度分別減少： 2. 037%, 0 %, 0 %, 0. 31%.在此方面，四川電機生產商所制造的電機會對整機等效可用系數產生非常嚴重的影響，導致2010年等效可用系數驟減的重要原因在于：四川第三電廠 # 3發電機的運作的過程中，其轉子出現了裂紋，暫時把 # 4機轉子替換至 # 3機上，# 4機轉子需重新進行生產。根據規章標準，它屬于第5類非停事件，其停運時長大約為 4248h （截止到 2010年末），使得600 MW兆瓦機組的等效可用系數減少了 2. 037%,剩下生產商所制造的發電機未對整機等效可用系數產生嚴重影響。
基于上述分析，受電機、汽輪機、鍋爐等其自身因素的影響，導致2010年四川生產的機組總體等效可用系數最小，但是武漢的 3 個主機生產商皆表現的較為理想，2010年它們生產的機組運行可靠性指標總體趨于日本，部分已經趕超美國，2010 年 3 個主機的整機等效可用系數影響狀況可參考圖 3 .1.
進行比較分析之后可知：機器自身的生產工藝水平會對其運作可靠性產生重要影響，所應用的優化策略會對促進整機等級可用系數的有效提升產生至關重要的影響。
3.2.2 五大發電集團磨煤機的可靠性指標分析
基于中電聯 2011- 2014年對外公布的數據，將5個著名的發電企業視為評估分析對象，將磨煤機視為輔助類器械的代表者，進而對其可靠性展開比較。
1、總體指標對比
2011 - 2014年 5 大發電企業生產的磨煤機其關鍵可靠性指標可參考表 3 -5:近些年來，我國各大發電企業皆充分意識到提升機器可靠性的重要性，紛紛采取相應的策略提高可靠性，無論是制造運作水平，還是管理水平皆有所提升，整體而言，磨煤機運作指標較為理想，在供電狀況緊張、機器運作時間較長的情況下，其可用系數超過 91% .
不過就其可靠性指標而言， 2011- 2014年在諸多生產商中，年磨煤機可用系數最大者為我國大唐企業即 93. 72%,系數最低小者為中電投企業即 92. 07%,兩者之間相差 1. 65%.
2、原因探究
以2012年為例進行分析，基于表 4 -5內顯示的數據信息，參考發電裝備可靠性評估規章條例，能夠對所有發電企業磨煤機非停時間對其整體機組可用系數產生具體影響度進行精準計算，其具體結果可參考圖 4 .2,對其結果進行研究能夠發現，上述發電集團出現的非停時間都不是很長，且相差較小，非停不會對可用系數產生非常大的影響，導致此類差別的根本原因在于計劃停運的工作開展方面。
所以能夠歸納出此結論：對于磨煤機來講，在保持相同生產水平的基礎，可靠性指標通常會遭受計劃停運這一因素的影響，而非停通常不會起到較大的影響。
3.3 2011-2014 年可靠性指標綜合分析
3.3.1 主要指標完成情況分析
來自貴州遵義縣區名稱為華電的一家發電廠，將指標等效可用系數與非停次數視為考核核心指標，且設計一套專門的考核方案，接下來則對此發電廠可靠性管理機構發布的 2011- 2014年可靠性指標具體實現狀況，根據本文第三章闡述的研究模式進行基本研究。
1. 2011年機組指標實際完成情況研究
2011年 1、 2、 3、4號機組的等效可用系數依次實現：9 4. 15%、9 6. 48%、8 0. 88%以及 94. 72%,其均值為 89. 54%.2011年 1、 2、 3、4號機組皆已進行有效的檢查與維護。
其中 1、 2、 4號機組獲得準許的檢查與維修時間是 432h ,實際維修時間依次是321 .834h、 298 .403h、 324 .648h,就規劃檢修時間方面，該機組的全年等效可用系數依次提升了 0. 37%、 0. 42%以及 0. 33%,3號機組獲得準許的檢查與維修時間是 1680h ,實際維修時間用了 1676. 1h,就規劃檢修時間方面，該機組的全年等效可用系數提升了 0. 29%.
在2011年全年中，總共進行了2次周末消缺、3次節日檢查與維修，共耗時198 .03h.1號機組于1月 20 日 19:31 --1月 22 日 6:47 時間段內輪機軸封管道焊出現開焊問題（屬于周末消缺）；4號機組于1月6日 13:30 --1月8日 6:08 時間段內鍋爐低過包墻管出現泄漏問題（屬于周末消缺）；4號機組于1月31日 14 :30--2月3日 11 :45時間段內鍋爐水冷壁水平管出現爆管問題（屬于節日檢修）； 4 號機組于 2 月 4 日19:14 -- 2 月 6 日 18 :33時間段內鍋爐水冷壁右側墻水冷壁出現爆管問題（屬于節日檢修）；3號2機組于1月26日 19 :30--1月28日 6 :45時間段內鍋爐水冷壁前墻水冷壁彎管出現破損問題（屬于節日檢修），使得機組在2011年的等效可用系數減少了0. 59%,出現次非停，時長總計為 248 .47h,1號組于 7 月 31日 14 :27--8 月1日 19:51時間段內，發電機的勵磁開關出跳閘問題；1號組于8月24 日 19 :02--8月31日19 :05時間段內，發電機轉子線圈匝間出現短路問題；3 號機組于 6 月 7 日 0 :18到 6月6日 12 :46時間段內，鍋爐的水冷壁出現爆管問題，使得機組在2011年的等效可用系數減少了 0. 79%.
2. 2012 年機組指標實際完成狀況研究
2012 年 1、 2、 3、4號機組獲得準許的檢查與維修時間分別是 934h 、1 421h 、 460h以及 1732h ,實際維修時間依次為 713. 4h、1 324 .98h、 412 .13h、1 243 .0h,就規劃檢修時間方面，該機組的全年等效可用系數依次提升了 1 .96%、0. 78%、0.43%,4 號機組屬于跨年度檢修項目，2012年其檢修時間用了 1232h ,在停機備用時間方面，2 號機組用了 30 .367h, 3 號機組用了 89 h, 4 號機組用了 278 .32h.
2012 年 1、 2、 3、4號機組的等效可用系數依次實現：9 2. 98%、8 5. 63%、9 4. 43%、88. 03%,其 2012 年等效可用系數實現了 90. 75%,而電網公司指定的指標是 90. 9%,比指定的指標高出了 2. 85%.
3. 2013年機組指標實際完成狀況研究
于 2013年9月30 日， 1、 2、 3、4號機組的等效可用系數依次實現： 95. 08%、95. 08%、 99. 67%、 98. 44%.其可用系數均值為 97. 69%.其中1機組在 2013年中不間斷運作，未出現過 1 此未計劃停運狀況，其安全持續運作時間為432 天，其等效可用系數高達 94. 32%,供電煤耗為 343 .79g/kw.h,無論是在運作質量方面，還是電煤損耗等方面，其整體效益在我國火電大機組內處于首位。
2013年，1、2 號機組已進行了全面檢修，其獲得準許的檢查與維修時間皆是446h ,其具體檢修時間依次是 367 .433h、 354 .487h,就規劃檢修時間方面，該機組的全年等效可用系數依次提升了 1. 32%、 1. 0%.4號機組根據部署規劃，分別在2月3日、8月27 日實施了停機備用處理，其備用時長依次是 29. 1h與 299. 5h,在2008年，出現了2次非停事件，在2月28 日，2號機組的汽輪機油系統升壓泵泵殼出現泄漏問題，5月8日，汽輪級調速系統AST電磁閥出現電源問題。
4. 2014 年機組指標實際完成狀況研究
2014 年 1- 3月份，因為網內負荷偏小，4 臺機組的具體停備部署為：1號機組在1月23日20時20分進行停備，2月14日15時18分進行并網。2號機組在2月15日13時17 分進行停備，3月12日7時37 分進行并網；3號機組在2013年12月25日21 時 32 分進行停備，在 2014 年1月 9 日10 時 51分進行并網；號 4 機組在1月16 日 20時56分進行停備，在2月9日7時36分實現并網。所有制造部門皆借助停備處理的這一契機，紛紛明確了各自的檢查消缺項目，1號機組設定了130 個檢查消缺項目，2 號機組確定了 97 個， 3 號機組確定了 51項， 4 號機組確定了 49 個。在結合機組實際運作狀況的基礎上，于停機備用期間，以磨煤機、一期脫硫塔等為主要檢查對象實施了較為嚴格的檢修，改進并優化了4號機組的引風機變頻器，而對于號這兩個機組的脫硫增壓風機動葉投展開了智能調控處理，在進行一系列的檢修工作之后， 1、2機組的經濟性與可靠性皆有所提升。
截止于6 月30日，1、2、4號機組運作平穩，沒有出現非停事件，其等效可用系數皆實現了 100% ;3號機組出現了1次非停，其等效可用系數為 93. 4%.在參考電力公司相關規章制度的基礎上，對2014年臺機組的各自預定檢修時間進行了部署安排：4號機組預定在4月10日起進行檢修，3號機組預定于n月7 日起進行檢修，1號機組預定于n月28日起進行檢修，2號機組預定于12月19日起進行檢修。
3.3.2 可靠性指標預測
結合最近這些年可靠性指標的具體實現狀況，假設檢修工期于預定時間內圓滿結束，根據已創建的可靠性增長預估模型，能夠對此年全年的機組等效可用系數進行預估。2014年，此廠3號機組的等效可用系數（EAF）的預估信息。
通過MATLAB對h 和b 進行明確之后，能夠獲取3號機組的EAF可靠性增長預估模型是：
明顯的回歸關系，即表示此可靠性增長評估模型支持b >O,說明此廠所應用的方法是富有成效的，其中3號機組的可靠性逐年遞增。
機組計劃停運的 3 個因素（（一是大規模檢修；二是小范圍檢修；三是臨時檢修）會對機組EAF產生顯著的影響，如果機組在一年時間內沒有出現非停問題，那么可以使用此模型，在2014年末，3號機組的等效可用系數是 99. 10%,根據檢修記錄能夠了解到，截止于2011年6月30,1、2、4號機組運作平穩，沒有出現非停問題，其等效可用系數皆為 100% ;3號機組出現1次停運，其等效可用系數為93. 4%.所以需要對預估值進行合理的糾正，在進行糾正之后， 2014 年全年的等效可用系數的預估均值是 98 .1* 95.2%=93.39%,3號機組由于出現 1 次非停，使得機組等效可用系數減少了 6. 6%.
如果機組全年內未出現非停事件，基于此能夠預估出，1、2、4號機組的年度等效系數依次是 93. 46%、 99. 37%以及 98. 15%,其均值為 97. 64%.
