TransAlta電力集團(tuán)供電容量為8,219MW(百萬瓦),是加拿大規(guī)模最大的電力供應(yīng)商之一。該公司在加拿大、美國、墨西哥和澳大利亞擁有多個(gè)煤電、天然氣發(fā)電、水電和可再生資源發(fā)電廠。公司龐大的資產(chǎn),促使管理層不斷考慮如何提高設(shè)備運(yùn)行效率和盈利能力。
TransAlta公司業(yè)務(wù)總監(jiān)Doug Jackson指出:“我們一直注重利用技術(shù)提高生產(chǎn)能力和利潤水平” 。TransAlta制定了一個(gè)行動(dòng)計(jì)劃,在工廠內(nèi)采用無線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備狀態(tài)巡檢技術(shù),以降低運(yùn)行和維護(hù)(O&M)成本。
被選作試點(diǎn)的是TransAlta的Sundance火電廠(圖1),該電廠擁有6臺(tái)機(jī)組,發(fā)電能力為2,020兆瓦。是TransAlta下屬49個(gè)電廠中規(guī)模最大的火電廠。6臺(tái)機(jī)組是在上世紀(jì)70年代分批建造的。1號(hào)機(jī)組于1970年建成發(fā)電,其余的機(jī)組隨后陸續(xù)建成發(fā)電,6號(hào)機(jī)組在80年代投入使用。
圖1
圖2
由于電廠的廠齡已經(jīng)超過30年,設(shè)備均需要認(rèn)真的檢查和維護(hù)。Jackson指出,“冷凝器、鍋爐進(jìn)料泵、煤粉碎機(jī)、循環(huán)泵、冷凝泵和給水加熱器都已經(jīng)比較陳舊,因此迫切需要找到一個(gè)降低它們的運(yùn)行和維護(hù)成本的好方法。”
TransAlta的高層一直考慮如何將將公司陳舊的發(fā)電設(shè)備、轉(zhuǎn)變成一組可靠性高、成本低、競爭力強(qiáng)的發(fā)電資產(chǎn)。
項(xiàng)目過程
在評(píng)估了TransAlta的組織機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)重點(diǎn)、現(xiàn)有技術(shù)和管理流程之后,公司高層決定:需要采用有前途的新技術(shù)。并特地提議率先采用Wonderware的IntelaTrac移動(dòng)作業(yè)和決策支持系統(tǒng)。
管理層將電廠幾名經(jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)營和維護(hù)工程師召集到一起,組成“電廠可靠性小組”,并希望他們將主要精力集中到提高設(shè)備可靠性和減少停機(jī)損失上面。
管理層還采取了另一個(gè)重要措施,將重要的管理人員和IT人員召集到一起,組成“運(yùn)營技術(shù)小組”。他們的任務(wù)是將設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到一個(gè)集中數(shù)據(jù)庫中,以便TransAlta的技術(shù)人員跟蹤任何一臺(tái)設(shè)備的健康狀態(tài)。
集團(tuán)隨后制定了一個(gè)逐步推廣的策略。首先在Sundance實(shí)施,然后在它的姐妹電廠采用(766MW的Keephills電廠和279MW的Wabamun電廠)。然后總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并將這些經(jīng)驗(yàn)與新技術(shù)一起應(yīng)用到TransAlta的各個(gè)電廠。
解決方案:
Sundance電廠采用了Wonderware公司的IntelaTrac移動(dòng)作業(yè)和決策支持系統(tǒng),并將此系統(tǒng)運(yùn)行在覆蓋全廠的無線網(wǎng)絡(luò)之上,成功地將維護(hù)管理的模式從“消缺模式”轉(zhuǎn)變成“預(yù)防性維護(hù)模式”:
■ 覆蓋全廠的無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu),通過這個(gè)架構(gòu),經(jīng)過驗(yàn)證的無線設(shè)備都可以存取儲(chǔ)存在IntelaTrac系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
■射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽:在關(guān)鍵的設(shè)備上進(jìn)行RFID的標(biāo)示,利用手持計(jì)算機(jī)設(shè)備讀取它們的身份和位置。并確保到位檢查
通過、IntelaTrac移動(dòng)作業(yè)和決策支持軟件系統(tǒng)。技術(shù)人員記錄日常檢查的結(jié)果,并將這些結(jié)果與DCS系統(tǒng)或ERP 系統(tǒng)進(jìn)行集成,并查詢?cè)O(shè)備上的維護(hù)工單
■通過與點(diǎn)檢儀器的集成,實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、震動(dòng)等非儀表監(jiān)控的設(shè)備狀態(tài)參數(shù),實(shí)時(shí)了解設(shè)備的劣化趨勢(shì)
(圖3)
“這個(gè)系統(tǒng)的功用在于它能將復(fù)雜的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)、簡化為容易理解的信息。現(xiàn)在我們的電廠操作人員可以更清楚地了解情況,他們可以掌握細(xì)微的性能變化,預(yù)防出現(xiàn)嚴(yán)重的問題”。
電廠廠長Martin Van Huyssteen指出,“移動(dòng)技術(shù)顯著地提高了Sundance的運(yùn)營業(yè)績”。
項(xiàng)目效益:
成功的關(guān)鍵之一就是消除了現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行參數(shù)采集的盲點(diǎn)。并帶來了很好的投資回報(bào)。2004年第3季度末,TransAlta審計(jì)師的計(jì)算結(jié)果顯示,IntelaTrac僅在4個(gè)月內(nèi),就收回了投資。
Vissia說:“去年,【這個(gè)流程】節(jié)約了數(shù)十萬美元。另外,我們通過系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了4個(gè)潛在的設(shè)備故障,并立即采取措施,又節(jié)約了數(shù)十萬的停機(jī)損失”。
“例如”, Vissia說 :“在6號(hào)機(jī)組的鍋爐進(jìn)料泵(圖4)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題-進(jìn)料泵的軸承溫度高出正常范圍,IntelaTrac重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)軸承的震動(dòng)正在不斷加劇,按照原來的計(jì)劃,要等到下次停機(jī)時(shí)進(jìn)行軸承更換,但是,intelaTrac 的趨勢(shì)顯示,如果那樣做就太遲了。”于是,運(yùn)行人員將問題匯報(bào)給可靠性小組,并制定了修理計(jì)劃,7天后,軸承溫度在三個(gè)小時(shí)內(nèi)升高到華氏68度,泵進(jìn)入警報(bào)狀態(tài)。
圖4
由于采用了這些新技術(shù)及取得的成效,Sundance獲得《POWER》雜志2005年馬默杜克獎(jiǎng)
經(jīng)驗(yàn)之談:
對(duì)于TransAlta及其員工來說,采用移動(dòng)作業(yè)技術(shù)是將設(shè)備管理細(xì)化、量化的一個(gè)創(chuàng)新性的技術(shù)變革。經(jīng)歷了這個(gè)項(xiàng)目的之后,Doug Jackson認(rèn)為,要贏得項(xiàng)目的成功,需要堅(jiān)定的信念和靈活的產(chǎn)品平臺(tái),并將其與DCS系統(tǒng)和ERP 系統(tǒng)進(jìn)行無縫的集成。還有一點(diǎn),就是要讓IT團(tuán)隊(duì)和運(yùn)行團(tuán)隊(duì)齊心協(xié)力。
在以上回報(bào)的基礎(chǔ)上,TransAlta加快了下屬的其它電廠實(shí)施IntelaTrac的速度。