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火电厂热工设备检修与零库存协调管理

发表时间：2021/8/11 来源：《电力设备》2020年第34期作者：姚学荣

[导读] 摘要：火力发电厂的热工备件库存对于消除日常生产过程设备故障、维护每个显示参数和控制设备安全可靠运行非常重要。

        （黄河西宁热电有限责任公司 811600）
        摘要：火力发电厂的热工备件库存对于消除日常生产过程设备故障、维护每个显示参数和控制设备安全可靠运行非常重要。由于缺少备品备件，当某些缺陷和故障出现时并不能及时消除，严重影响电厂安全稳定运行，所以保持一定的备件库存非常重要，但同时备件库存也占用大量资金，增加了生产成本，影响企业的经济效益。对于一些价格低，但使用频率高、消耗量大的通用备件，需求量是比较确定的。然而由于热工系统设备的复杂性和设备故障的随机性，大多数备件需求是比较随机的，因此难以准确地确定备件需求和预估备件成本，这使得热工备件的库存管理变得复杂。本文从我厂的热工库存备件和现场设备的检修工作为导向，并结合设备的使用频率来研究与备件库存有关的问题。
        关键词：火电厂；热工设备；协调管理；检修；零库存
        当前，热电厂中的热工设备几乎覆盖了电厂生产过程的所有领域，但经常缺少常规缺陷维护所需的备件。仓库中现有的热工备件经常与现场处理故障缺陷所需的种类和型号不匹配而无法使用，因此必须重新购买，这导致备件库存增加并闲置了企业资源。为了解决备件高库存与及时消除现场故障缺陷之间的矛盾，必须有良好的管理方法来支持。好的备件管理能够保障设备按计划检修，缩短故障停机时间，减少修理费用，所以应该在保证备件品种的质量和数量、供应及时、经济合理的原则指导下，对备件的计划、采购储备等方面进行协调管理。在本文中，我将使用科学的思维方法，分析现场设备故障缺陷，并制定设备定期维护计划，找到库存积压的根本原因，做到最低的库存控制。
        一、分类标注，明确用途
        我厂的热工设备库存大体可分为以下几类：
        (1）集成控制板，包括DCS控制器、DCS卡件、DEH卡件、DCS端子板、PLC卡件、气动执行器定位器、电动执行器控制板、给煤机控制板等。
        (2）测量仪表，包括各种测量温度、压力、流量、重量、成份分析和物料液位的测量仪表；
        (3）电气和电磁控制，包括电磁阀、接触器、继电器、开关、指示灯、按钮等。
        (4）取样管路及阀门，包括截止阀、取样管、风量防堵装置，各种金属接头、螺栓、垫片等；
        (5）其他材料和消耗品。
        对上面分类的各种备件进行分析表明，控制板和测量仪表的备件通常很昂贵，库存几乎占热工备件总库存的80%，但是这些备件的实际数量实际上只占热工备件总库存的一小部分，因此可以通过减少这部分备件的数量来达到减少库存的目的。
        从分类的角度来看，不难发现集成控制板的备件主要是DCS控制器、DCS卡件、PLC卡件、电动执行器控制板和气动执行器定位器。其中由于DCS电子间良好的工作环境，DCS卡件不容易损坏。通过咨询制造商，提前预判每种类型卡件的使用寿命和故障发生概率，从而决定此备件的库存。
        通过有效的备件管理，电厂可以做到接近零库存。所谓零库存并不意味着不储备或没有储备。它是指备件的存储形式，这些备件在购买，运输或现场使用时不存在，但处于动态旋转状态。如果不以库存形式存在，则可以避免一系列仓库库存问题，例如库存流动性差，备件老化、性能下降和损失。严格来说，零库存是不可能的。由于备件供应的不确定性，需求的不确定性和生产连续性等因素，公司的库存不能为零。因此，基于成本效益角度出发，安全库存是电厂库存的下限。
        二、更换易损设备，并定期维护
        在现场缺陷和故障管理方面，我们可以将火力发电厂热工设备的故障范围大致划分为几个区域，如下图1所示：锅炉风烟系统，燃烧系统，磨煤机制粉系统；汽轮机本体，抽气系统，给水系统，凝结水和润滑油系统，水处理系统和除灰系统。
        仔细研究这些区域后发现，大部分缺陷集中在以下几个系统：磨煤机制粉系统由于工作环境恶劣，导致设备容易老化和损坏；燃烧系统由于机组调峰和煤质变化，用于火焰检测的光纤探头经常被烧坏；锅炉风烟系统测点和执行器由于取样管路堵塞和周围环境温度过高的原因，导致设备频繁故障和损坏；除灰系统由于输灰管堵塞，造成电磁阀故障，化学在线仪表测量电极需要定期保养和更换。根据现场缺陷分析，大多数缺陷主要集中在磨煤机制粉系统，燃烧系统，风烟系统和化学仪表方面，我们只需要控制该区域中的缺陷数量，就可以基本实现库存备件的控制指标。上述问题除了考虑技术改造外，还需要进行定期维护和更换易损易耗设备备件，并同时进行数据台账记录。这些数据用于备件统计需求信息和定性预测，从而计算定期设备更换的数量和频率。
        为此，我们需要从基本数据和其他方面入手，以加强备件的基本管理。一方面，我们确定物料描述项和描述值，对备件进行分类，另一方面根据物料功能描述计算品牌数量。通用优化备件的ERP物料编号信息、完整的物料描述项目和描述值，形成标准数据模块，并建立供应商规格和参数描述之间的对应关系。经过相关数据查询，指导大数据量化管理，建立进度完成时间节点，分阶段计划和逐步实施，力争短期取得成果。努力建立一个通用的管理系统框架，以实现完整的库存，节省实际成本并实现通用化和序列化。

        图1 火力发电厂生产流程
        三、归类、梳理通用备件
        对我厂现有的常用热工备件进行整理，使我厂常用备件通用化、系列化、模块化，逐步形成常用备件管理体系。热工备件的一般管理主要针对通用性强的机电设备和仪表。从专业化的角度来看，采用了品牌规范的方法，如采用电动执行器中的海博、Rottok、EMG、西博思品牌；气动执行器定位器ABB、西门子；液位计中的E+H、罗斯蒙特；欧姆龙和霍尼韦尔的限位开关；PLC中的西门子。这些设备厂家不一样，但同样工况下的设备都有相应的产品。我们可以从同类设备中选择质量和价格最优的备件作为我们的优先考虑条件。同时，对于相同的设备部件，可以尽量选择同类型厂家的产品，这样不仅有利于备件采购的一体化，也便于维修，减少了产品的数量和品种，这点对于库存管理具有重要意义。
        在热工设备的检修维护过程中，由于一些备件具有相同的功能，但是接口尺寸、电压等级、输入输出信号类型、测量精度、适用场所等并不相同，所以在后期工作中应通过换型、改造，扩大通用备件在生产现场设备中的比重，整合热工备件库存资源，统一规划、采购通用备件，以达到降低库存、提高效率的目的。
        对于现场缺陷和需要更换备件进行临时处理的缺陷，应查明一般备件中是否有备件可以替代原来的设备部件。例如，相同角行程或直行程、相同扭矩的气动执行机构定位器可用于加工连接块，相同的单作用或双作用气动执行机构定位器，相同的测量容器液位的变送器，相同电压等级和大小的电磁阀，相同摆臂的限位开关，相同测量范围和精度等级的测量仪表等。
        四、结束语
        备件除了从以上几个方面实施降库存外，还可以通过优化进货渠道、加强计划合同与仓库库存之间的协调、加强设备故障诊断监测和设立专职备件工程师等方面进行探索，也可以从设备的整个生命周期出发，结合备件库存的ABC控制方法，依次降低各分类标准的优先级别，从而评估采购的备件数量。通过以上方法，能够更精确地控制热工备件库存。
        参考文献：
        [1]徐彩霞.火电厂热控自动化装置的维护与检修[J].工程技术(全文版), 2016(10):00279-00279.
        [2]章亮生.宁钢焦化厂干熄焦系统年度检修管理研究[D].浙江工业大学，2017.
        [3]徐向红.优化大型火力发电厂库存管理的策略分析.科技创新与应用，2015（21）：274.
        [4]张甲煜.京唐1700酸轧线年修项目进度计划与控制研究[D].东北大学，2012.