在智能制造與工業(yè) 4.0 浪潮推動下,熱電廠作為能源生產(chǎn)與供應(yīng)的核心樞紐,其設(shè)備管理水平直接關(guān)系到能源供應(yīng)的穩(wěn)定性、安全性與效率。對于熱電廠而言,汽輪機(jī)是實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的核心設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)更是決定全廠生產(chǎn)節(jié)奏的重中之重。汽輪機(jī)潤滑油為轉(zhuǎn)動部件提供關(guān)鍵潤滑與冷卻,EH 抗燃油則精準(zhǔn)控制調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行,二者的性能衰減與污染超標(biāo),是引發(fā)設(shè)備故障的重要誘因。
美國??松梨趯?192 家美國本土發(fā)電廠開展的調(diào)研中,40% 的電廠反饋設(shè)施內(nèi)存在潤滑油漆膜問題,側(cè)面反映潤滑環(huán)節(jié)隱患重重。而美國電力研究院(EPRI)于 1991 年的調(diào)查表明,美國每年僅在汽輪機(jī)軸承修復(fù)以及因相關(guān)故障導(dǎo)致的停機(jī)損失上,花費(fèi)就高達(dá)約 2 億美元,凸顯潤滑失效帶來的高昂代價。此外,諸多專業(yè)文獻(xiàn)研究指出,在工業(yè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備領(lǐng)域,50%-80% 的根本故障原因歸咎于不良的潤滑實(shí)踐。綜合各類研究與實(shí)際案例,凸顯出優(yōu)化熱電廠潤滑管理、革新油液監(jiān)測模式的緊迫性與重要性 。
一、項(xiàng)目背景:電廠智慧轉(zhuǎn)型驅(qū)動設(shè)備運(yùn)維升級
該熱電廠運(yùn)維部負(fù)責(zé)人經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)離線油液監(jiān)測模式存在顯著短板:從油樣提取、實(shí)驗(yàn)室分析到出具報告,整個流程需耗時數(shù)天,操作繁瑣且存在明顯的滯后性與延時性,難以實(shí)時捕捉設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的突發(fā)污染、溫度驟升等異常情況,極易為設(shè)備埋下故障隱患。
為破解這一運(yùn)維困境,該負(fù)責(zé)人向領(lǐng)導(dǎo)申報了基于電廠汽輪機(jī)油質(zhì)在線監(jiān)測與診斷的智能化改造方案,方案明確為電廠 1 號汽輪機(jī)油品(潤滑油、EH 油)分別配置 1 套在線油液監(jiān)測系統(tǒng),通過構(gòu)建實(shí)時監(jiān)測與故障預(yù)警體系,為 汽輪機(jī)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行筑牢防線。
1、系統(tǒng)配置,滿足監(jiān)測需求
該電廠本次部署的2套在線油液監(jiān)測系統(tǒng),根據(jù)潤滑油與 EH 油的功能差異,定制化配置監(jiān)測參數(shù),確保監(jiān)測數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、全面。具體配置如下:
EH 抗燃油額外增設(shè)電導(dǎo)率監(jiān)測,是基于其 “高壓調(diào)速系統(tǒng)動力介質(zhì)” 對 “絕緣性” 的剛性要求、避免“磷酸酯型合成油” 的易分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)腐蝕部件,以及對 EH 抗燃油劣化與污染早期預(yù)警的運(yùn)維需求,是保障汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
而汽輪機(jī)潤滑油的劣化與污染,通過粘度、水分、污染度監(jiān)測已能全面覆蓋:粘度下降反映油液稀釋或氧化,水分升高提示冷卻器泄漏或空氣濕度超標(biāo),污染度超標(biāo)則說明過濾系統(tǒng)失效,無需電導(dǎo)率這一 “額外預(yù)警信號”。
二、施工方案:定制化部署,保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行
1、汽輪機(jī)潤滑油在線監(jiān)測系統(tǒng)施工要點(diǎn)
■ 油口設(shè)計(jì):確保油樣真實(shí)與循環(huán)順暢
取油口選擇在汽輪機(jī)潤滑箱體放油口,通過安裝定制三通接頭實(shí)現(xiàn)油樣采集,保障油液未經(jīng)額外過濾,真實(shí)反映系統(tǒng)污染狀態(tài);回油口利用潤滑箱體頂端預(yù)留堵頭,加裝三通接頭完成回油通路搭建,避免回油背壓影響油樣流動穩(wěn)定性。其中,取油口與回油口尺寸均為 M20,取油口壓力控制在 0.6MPa,符合油液循環(huán)動力需求。
■ 設(shè)備安裝:規(guī)避干擾,便于運(yùn)維
監(jiān)測箱安裝在回油管路旁的空置地面,采用支架式固定 —— 根據(jù)監(jiān)測箱尺寸定制安裝支架,通過 12 個 M10 支架固定螺絲與膨脹螺絲雙重加固,確保設(shè)備穩(wěn)固;監(jiān)測箱底部與地面保持合理高度,既避開管道與箱體振動干擾,又方便工作人員操作調(diào)試。同時,嚴(yán)格控制取 / 回油口與監(jiān)測箱的距離,縮短油管長度,減少油液流動阻力。
2、EH 抗燃油在線監(jiān)測系統(tǒng)施工要點(diǎn)
■ 油口與安裝位置:適配 EH 油站工況
取油口連接 EH 油站油箱放油閥接口,安裝定制三通接頭采集油樣,同時摘除放油閥手輪防止誤操作;回油口通過在 EH 油站油箱頂部蓋板焊接開孔設(shè)置,油箱高度為 1.3m,確?;赜晚槙城也挥绊懹拖湔R何弧1O(jiān)測箱采用支架式固定,安裝在 EH 油站油箱旁的空地,充分利用現(xiàn)場空間,避免與其他設(shè)備干涉。
3、系統(tǒng)供電與數(shù)據(jù)傳輸:統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),確保兼容
兩套系統(tǒng)均從就近電氣箱取 AC 220V 電源為系統(tǒng)供電,電源線選用 220V 三芯標(biāo)配線纜,長度根據(jù)現(xiàn)場距離適配,以保證供電安全穩(wěn)定。
數(shù)據(jù)傳輸采用 “本地 + 云端” 雙模式:本地通過工控機(jī)實(shí)時顯示監(jiān)測數(shù)據(jù),云端借助 4G 無線傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)上傳至云平臺,同時報警信號通過電流信號傳送至 DCS 系統(tǒng),同時具備本地觸摸顯示屏操作與云端數(shù)據(jù)傳輸功能,兼顧現(xiàn)場調(diào)試與遠(yuǎn)程運(yùn)維需求,實(shí)現(xiàn)異常情況實(shí)時預(yù)警。
三、系統(tǒng)核心價值:從 “被動維修” 到 “主動預(yù)警” 的運(yùn)維升級
1、實(shí)時監(jiān)測,消除滯后隱患
系統(tǒng)打破傳統(tǒng)離線監(jiān)測的周期限制,對油液粘度、水分、污染度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行 24 小時不間斷監(jiān)測,數(shù)據(jù)更新頻率達(dá)分鐘級,可及時捕捉油液參數(shù)突發(fā)變化 —— 潤滑油粘度異常波動、EH 油電導(dǎo)率驟升等情況,避免因監(jiān)測滯后導(dǎo)致故障擴(kuò)大。
2、精準(zhǔn)預(yù)警,降低停機(jī)風(fēng)險
通過預(yù)設(shè)報警閾值,當(dāng)油液參數(shù)超出正常范圍時,系統(tǒng)可通過本地工控機(jī)彈窗、云平臺推送、DCS 系統(tǒng)信號三重報警,提醒工作人員及時處理。例如,當(dāng)潤滑油污染度(顆粒度)達(dá)到 NAS 12 級以上時(可自定義預(yù)警閾值),系統(tǒng)立即觸發(fā)報警,為故障排查與檢修預(yù)留充足時間,有效減少非計(jì)劃停機(jī)概率。
3、簡化運(yùn)維,降低管理成本
系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查看與故障診斷,工作人員無需現(xiàn)場取樣檢測,可通過云平臺或微信小程序?qū)崟r獲取監(jiān)測數(shù)據(jù),大幅減少現(xiàn)場運(yùn)維工作量;基于歷史數(shù)據(jù)趨勢分析,精準(zhǔn)判斷油液更換周期與設(shè)備維護(hù)時間,避免過度維護(hù)或維護(hù)不足,降低油品消耗與檢修成本。
4、穩(wěn)定運(yùn)行,延長設(shè)備壽命
通過持續(xù)監(jiān)測油液狀態(tài),確保潤滑油始終保持良好潤滑性能、EH 油維持穩(wěn)定控制精度,減少汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動部件與調(diào)速系統(tǒng)的磨損,降低設(shè)備故障發(fā)生率,間接延長核心設(shè)備使用壽命,為熱電廠穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。
此次汽輪機(jī)油質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的成功落地,不僅解決了傳統(tǒng)油液監(jiān)測的滯后性問題,更在優(yōu)化運(yùn)維流程、降低成本、延長設(shè)備壽命等方面發(fā)揮了重要作用,成為熱電廠智能化運(yùn)維體系中的關(guān)鍵一環(huán),推動熱電廠設(shè)備運(yùn)維從 “被動維修” 向 “主動預(yù)警” 轉(zhuǎn)型。
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