状态运行，助力电厂精细化管理

邵荣国　王开柱　韩锴　黄庆　章恂

摘要：介绍了华能金陵燃机电厂基于“状态运行”的生产精细化管理的实施背景及内容，文章从安全管理、指标管理、技术管理、技改管理、人员培训管理、设备管理等方面详细介绍“状态运行”助力精细化管理的做法，对同类型燃机电厂具有一定的借鉴意义。

关键词：燃机;状态运行;精细化管理

一、前言

华能金陵燃机电厂（以下简称电厂）目前管理和运营2×390MW（9F）燃气-蒸汽联合循环发电机组和2×191MW（9E）燃气-蒸汽联合循环热电联产机组，全厂装机容量116万千瓦。一期工程两台9F机组，是“十五”期间国家“西气东输”配套项目和江苏省重点建设项目，主要承担西气东输管道调压和电网调峰任务。二期工程两套9E机组，是江苏省、南京市“十二五”期间燃气热电联产重点建设项目，也是南京东部地区重要的电源和热源点。

随着国内燃机发电行业生产管理的日趋成熟，经济运行和安全工作越来越细致化、深入化，代表管理水平的经济指标也越来越精细化。

电厂创建“状态运行”理念，以专业技术管理和安全管理为依托，以人才培训管理为基础，以创建能耗标杆为导向，实现燃机运行、节能、安全、效益、人才培养等生产精细化管理，积极开展节能降耗工作，使电厂的各项经济运行指标达到国内同类机组的领先水平。

二、“状态运行”的概念

电厂提出的“状态运行”理念，不仅仅是指根据先进的DCS监测系统分析、预判设备的异常，而更多的是覆盖了运行管理的方方面面，包括安全管理、指标管理、技术管理、技改管理、效益管理、人员培训管理等精细化管理方面的创新和实践，以及依靠外部数据中心，实现对设备健康状态、运行情况的状态化管理。

三、状态运行，助力电厂精细化管理

（一）运行安全管理状态化

1、确保燃机启停安全

（1）启机前执行燃机重要阀门活动试验

通过改造对燃机压气机防喘阀、燃料母管的清吹阀等重要阀门增加一路仪用气控制气源，以满足启动前进行活动试验，以便启动前发现清吹阀和防喘阀的安全隐患，提高了启动可靠性。

（2）燃机启动前做好天然气泄漏检测

电厂专门制定了天然气系统泄漏检测管理规定：每月开展一次专项检测、每周进行一次全面检测、每日进行一次重点部位检测、机组冷态启动前进行一次燃机挂闸燃料母管打压查漏。通过检测，多次在启动前发现漏点，避免机组启动失败。

（3）创新性地提出燃机启停成功率考核指标

针对燃机频繁启停的特点，创新性地提出燃机启停成功率作为对生产部门的重要考核指标，并通过多种技术方式确保燃机启停成功率达100%。

2、确保燃机运行安全

（1）接入GE全球数据与技术支持中心，有效监测燃烧稳定性

目前电厂四台机组均接入了GE全球数据与技术支持中心，能够实现在现有数据的基础上进行分析，间接对机组燃烧脉动和燃烧室不同情况进行监测，以便判断燃烧室的健康状况，提供设备检修的方向和依据。

（2）利用燃机调峰运行特点，灵活安排设备定期切换

作为调峰机组，启停比较频繁，一般安排在机组停机期间执行定期工作，避免在线运行执行定期工作时发生辅机故障造成机组降出力或机组非计划停运。

（3）高低岗位轮换检查，避免检查存在盲区

目前华能电厂运行部运行人员41人，专业管理人员6人，负责全厂4台燃机的生产运行，运行人员的平均年龄30岁以下。为避免巡检人员现场工作经验不足、巡回检查存在盲区，运行值当班期间安排主值或副值轮换至现场进行全面或重点检查。巡回检查实现全覆盖、无死区。

（二）运行指标管理状态化

运行体系开展了全方位的节能降耗工作，从运行方式、系统优化、技术改造等方面开展了大量节能降耗工作，做了许多积极的研究和探索，诸多节能方案已付诸实施并取得了积极的效果，主要体现在以下几方面的内容：

1、提高燃机效率方面

（1）定期进行压气机离线水洗，压气机效率下降相对值达到4%进行离线水洗，进行水洗效果分析，优化水洗程序。定期执行压气机在线水洗。

（2）每日加强对燃机压气机进气滤网的反吹，缓减进气滤网的脏污，减小压气机滤网压差，提高压气机的运行效率。

（3）9F机组启动过程中，温度匹配模式切至手动模式，使得主汽温变化可控。通过优化操作有效缩短了温度匹配退出后等待的时间，机组启动时间缩短10分钟左右。

（4）9F机组在冷态启动过程中，当低压蒸汽温度满足条件后尽早投入低压补汽，使得中压差涨对燃机加负荷速率的影响几乎很小。低压补汽的优化操作可缩短燃机冷态启动时间15～20分钟。

2、提高余热锅炉效率方面

（1）降低低压省煤器进口水温5℃，有效提高余热锅炉效率0.5%。

（2）在保证余热锅炉汽水品质的前提下，加强锅炉定期排放和连续排放的排放量控制，對存在泄漏的阀门及时安排重校行程或进行阀芯解体检修;在机组停运期间，关闭余热锅炉疏水、烟囱挡板，降低余热锅炉停炉期间的热量损失，提高热经济性。

3、提高汽轮机效率方面

（1）高度关注凝汽器真空的变化情况。定期进行真空严密性试验;定期投用凝汽器胶球系统、循环水二次滤网反洗;利用停机、检修的机会根据具体情况安排凝汽器铜管、循环水二次滤网清洗工作;通过一系列的提高真空的措施，保证9F机组凝器真空全优。

（2）电厂对真空泵冷却系统进行了改造，夏季真空泵运行时利用制冷站冷冻水来冷却工作液，最高能提高联合循环负荷5MW。

4、加强能耗指标对标工作

积极开展能耗对标工作，与省内其它同类型燃机电厂每周进行对比分析，勇于赶超，争做领头。从发电厂用电率、发电气耗、生产供电煤耗、主要辅机电耗率等重要指标入手，找出差距所在，制订相应的改进措施，优化电厂燃机的运行方式，促进各项指标的提升，保证在对标中处于优势。

5、自主开发小指标竞赛

电厂针对燃机运行的特点，自主设计开发了一套适合燃机生产运行的小指标竞赛方法。通过小指标竞赛，进一步降低了燃机发电厂用电率和生产供电煤耗。

（三）运行技术管理状态化

1、加强技术管理，做好危险点分析预控，根据实际情况现场制定组织措施、技术措施和安全保障措施并加强监督检查，形成闭环管理，做到技术措施的针对性、可操作性。

2、加强运行参数分析，及时发现异常工况，正确分析、准确判断，采取果断措施及时处理，防止异常扩大，保证机组安全运行。

3、抓好节能降耗工作，深入开展运行值际小指标竞赛活动，切实提高机组经济运行水平。

4、强化机组启停过程控制，优化调整机组启停方案，量化启停参数，不断提高运行人员的操作水平。

5、设备运行发生异常状态时，部门专业技术管理及时跟进，形成状态化管理，制定技术措施和安全保障措施并加强监督检查，形成闭环管理。

6、创建“黄庆燃机创新工作室”，积极探索启动优化。“黄庆操作法”一方面缩短了机组启动时间特别是冷态启动时间，创造了可观的经济效益;另一方面解决了启动排放超标的问题，创造了9FA燃机冷态启动全过程无排放检测超标点的奇迹。在此基础上，运行团队推动操作技术应用，成功解决9E机组冷态启动时间偏长的问题。经分类测算，全年可获得的直接经济效益達820万元，提高经济性的同时也提升了机组的环保性。

凝聚着华能金陵燃机技术团队汗水和心血的“黄庆操作法”，被评选为江苏省“十大先进操作法”。同时，着眼于创新平台建设的“黄庆燃机创新工作室”，顺利通过南京市总工会“职工创新工作室”验收。

（四）运行技改管理状态化

运行人员持续开展合理化建议工作，充分发挥积极性和创造性，紧紧围绕安全生产、提质增效、节能减排等方面建言献策，充分体现出电厂主人翁精神，在节能降本、提质增效方面成果显著：

1、9F机组的全年运行方式以调峰为主，机组启停频繁。机组增设一台400V小凝泵、一台400V小闭冷泵，停机后切至小泵运行。以机组年利用小时3500小时计算，全年可节省外购电量145万kWh。

2、9F机组#2、3循泵实施双速改造。在冬季12月到4月期间，长江水温低于18℃以下采用低速运行，机组综合经济性较好，循泵电耗率可下降0.15%。

3、9F机组凝泵、给泵实施变频改造。改造后，实行深度变频运行，产生了很好的节能效果，凝泵电耗率下降0.05%，给泵电耗率下降了0.2%。

4、9E机组开冷水系统增设旁路管。冬季工况停用开冷水泵，每小时可节约电量约200kWh，创造经济效益约110元/小时，机组指标明显提高。

（五）依托燃机数据与技术支持中心，实现设备管理状态化

电厂与GE公司合作，在厂内建立燃机数据与技术支持中心，实现对四套机组进行监控并提供运行指导，其网络可独立于控制系统单独运行。

1、利用先进算法保障燃机可靠运行

借助于技术中心，运行技术人员不但可以对燃机启动、燃烧、经济性能、转子状态、辅助系统等进行实时监控，更可以对燃机进行在线故障诊断，还可以查阅集中存储的运行历史数据以及机组运行中的历史报警、重要参数及事件、跳闸诊断等历史数据，并可查看燃机月度运行报告。能够及时发现存在的问题和隐患，保证燃机安全稳定的运行。

2、利用数据与技术支持中心平台培养专业燃机人才

利用数据中心的技术交流平台，可提升电厂运行维护管理水平;也可加强对技术人员应用、分析问题能力的培训，培养出具有丰富的大型燃机运行经验、能对燃机设备运行状态进行深层次分析的专业人才，使电厂成为国内燃机的人才基地。

3、做好设备性能降低劣化和突发故障型恶化分析，建立设备运行监控状态化管理台账，为合理调度电厂机组运行方式提供决策依据。

（六）效益优先状态化

1、结合状态检修，实现检修经济最大化。

运行人员充分利用GE数据中心诊断平台，加强对运行机组的参数监视和分析，根据数据诊断情况和系统建议，将机组各参数合理调整至最佳工况，实现机组状态全优;结合运行人员现场发现的缺陷，实现“小缺陷不过夜、大缺陷不过班”，从而保证每周设备消缺率和每月设备消缺率达到95%以上，保证机组健康处于高水平。

根据燃机电厂调峰运行的特点，灵活安排设备检修，分解检修项目，充分利用机组停备期间灵活开展设备检修，节约检修成本，从而实现机组检修经济性最大化。

2、以指标确定机组运行方式，实现运行效益最优化。

燃气轮机联合循环机组的效率受多方面影响，在机组运行过程中，运行人员积极调节，确保机组指标最优化运行。在机组主参数画面，运行人员自行编制了实时发电气耗计算表，能够实现对机组气耗的实时把控，并通过调整相关参数的方法，了解和掌握机组发电气耗的变化因素，对机组的经济运行有很好的指导意义。

9F燃气机组基本上是以调峰为主，由于天然气量的不确定性，形成了每天上午联系调度确定次日机组运行方式的特点。结合天然气供应量、价的情况，从全厂利益最优化的角度，运行部门加强与调度的沟通联系，合理安排9F机组、9E机组的运行方式，减少机组启停;积极争取，优先启动指标好的机组，降低机组损耗，多创效益电量，实现效益最优化。

3、加强双细则管理。运行人员对考核条例进行深入研究，多措并举提高效益：

（1）每日根据环境温度变化，动态修编每日发电曲线，避免燃机进入温控模式运行。

（2）加强对机组AGC、AVC管理，机组正常运行保持AGC、AVC正常投用，确保AGC及AVC较高投运率。

（3）根据季节情况及时上报机组最高、最低影响技术出力。同时根据环境温度等情况每季度及时修正一次影响出力数据。

（4）影响机组负荷的缺陷检修时尽量安排在负荷低谷期进行，减少考核。

（七）运行培训管理状态化

针对机组运行情况和运行人员结构现状，结合实际动态修订岗位培训管理办法。运行部门始终以学习培训为抓手，积极推动9F、9E机组运行人员的交叉学习，培养全能型人才，不断提高运行队伍素能，主要从以下几个方面开展培训工作：

1、全面引入激励机制，加强培训奖惩考核力度，以值为单位综合评定培训成绩并与值际劳动竞赛挂钩，促进齐抓共管，形成良好的培训氛围。

2、各专业指定具有专业专长的员工担当培训负责人并制定严格的培训制度，完善培训网络，明确培训参与各方的责任和义务，培养严谨的学习态度和培训工作作风。

3、注意因材施教。针对不同员工不同的专业基础，经常性地采取一对一的培训方式，并采用部门管理人员和新员工结对的方式，以达到尽可能好的培训效果。

4、建立燃机运行培训标准课件库。大力开展技术讲课，逐步建立燃机运行培训标准课件包，为后续的培训工作积累符合现场实际需求的专业素材。

四、结语

电厂运行技术人员将继续从优化机组运行、深入开展节能对标、做好节能技改项目实施等方面入手，发挥黄庆燃机创新工作室的作用，结合提质增效工作，进一步做好各项节能措施及技改项目的落实，从安全管理、指标管理、技术管理、技改管理、人员培训管理、设备管理等方面加强精细化管理，使机组的各项经济指标不断提升，为电厂创造更好的经济效益。

参考文献

[1]《华能金陵燃机电厂数据与技术支持中心汇报材料》