火電廠集中制冷/供熱系統運行維護管理方式探討

王杰，王愛明

(湖北華電江陵發電有限公司，湖北 荊州 434100)

0 引言

火電廠汽機、鍋爐、電氣、熱控四大傳統專業目前普遍采用集控運行、計劃檢修的方式，管理水平先進的電廠能初步實現狀態檢修，但很難完全摒棄傳統的計劃檢修方式[1]。輸煤、脫硫、化學、特殊消防等外圍專業，一般由各專業單獨的輔控運行人員負責運行、巡檢工作，但對暖通設備的運行維護，各火電廠一般重視程度不夠。主要原因是火電廠傳統的暖通設備系統簡單，設備可靠性高，一般中央空調系統供冷范圍較小，多采用空氣能熱泵為主要制冷設備，其故障率低，運行工作多由集控運行人員兼顧，檢修工作多由廠家售后人員承擔。

目前，火電廠對節能工作的重視程度越來越高，水源熱泵型集中制冷/制熱系統在火電廠應用越來越普遍，但其系統復雜，需要定期進行巡檢、設備輪換以及保養，運行管理若仍由集控運行人員兼顧，將增加集控運行人員的負擔。設備巡檢及維護若仍然由主機維護單位負責，也會分散主機維護單位的過多精力。

本文以湖北荊州2017年投產的某電廠為例，探討暖通系統運行、維護分工方式的合理性，力求以簡潔高效的組織措施以及可靠的技術保障體系，促使火電廠暖通系統經濟、可靠運行。

1 水源熱泵型集中制冷/供熱系統

在我國火電廠的建設過程中，雖然暖通系統投資所占比例不大，但根據以人為本的設計理念以及電氣、控制系統相關電子設備對環境溫濕度要求較高的情況，火電廠暖通系統的設計要求高效節能、可靠穩定[2]。

傳統火電廠暖通設計中，制冷設備與制暖設備多采取分開設計的方法。夏季制冷工況下，主廠房、集控樓、辦公樓等集中布置的建筑群采用單獨布置的制冷站，制冷站內的制冷設備多以空氣能熱泵為核心，也有水源熱泵制冷的方式，其冷卻水采用單獨配備的小型機力通風冷卻塔冷卻。制暖設備在北方多采用蒸汽供熱，布置小型廠內熱網交換器，為整個廠區提供可靠的采暖用水。

隨著空調技術的快速發展，空調行業對節能工作重視程度越來越高，在非極寒區域，火電廠新型暖通設計多采用以水源熱泵為核心的集中制冷/供熱系統。該系統能實現制冷/制熱主機與管道一體布置，既節約了初始投資及用地，又能有效利用汽機循環水余熱[3]。但該系統結構較復雜，運行方式切換和設備維護管理工作量大。荊州某裝機容量為2×660 MW的火力發電廠，其主要暖通設備包括水源熱泵2臺、水冷螺桿機組1臺、各類水泵10臺、附屬管道約4 km長、DN50 mm以上閥門270余件、DN50 mm以下小口徑閥門800余件、末端組合式柜式空氣處理機組23臺、小型柜式空氣處理機組40余臺、盤管式空氣處理機組300余臺、集中控制系統1套、就地分散式控制柜60余件；另外，在集中制冷/供熱系統未覆蓋的區域，還有多聯機8套(室內機73臺)、分體式熱泵型空調120余臺。

2 新型火電廠設備運行維護管理模式

我國火電廠起初沒有專門的暖通專業，暖通專業的相關工作多由電熱和機務專業代勞。隨著國力增長及技術進步，多數電廠配備了暖通專業技術人員，部分電廠的暖通專業技術人員由本廠設備管理部(檢修維護部)技術人員擔任，也有將設備維護檢修工作整體發包給外委維護單位的，設備運行仍由電廠集控運行管理。

因新型火電廠的設備已基本實現集控運行與輔控運行相結合，本文暫不討論傳統火電廠的暖通設備運行維護管理模式。本文研究的火電廠將暖通設備運行與維護統一發包給專業的暖通運維單位，火電廠運行部門僅監管其運行工作流程的安全性與必要性，檢修部門僅監管其設備維護工作是否符合相關的設備管理規范。因此，上述火電廠的暖通設備運行維護管理在組織機構上是獨立的責任單位，其工作由具有暖通設備安裝、檢修、維護、運行經驗和必要資質的單位承擔。

3 熱泵型集中制冷/供熱系統運行維護管理方式利弊

暖通設備運行維護獨立發包外委單位管理的方式是一種創新舉措，也是暖通空調技術進步所催生出的管理模式。新型集中制冷/供熱系統復雜，需要運行人員有一定的暖通專業水平，對設備檢修維護人員要求較高，其定期工作的工作量大。如各種空氣處理機組及分體空調濾網的清洗及更換工作，按每臺設備每個供暖期和制冷期各保養1次計，至少需要2名專職人員持續不間斷工作1年才能完成；對全廠設備進行1次完整的點檢，至少需要1名工作人員每天用時6 h；轉機設備給油脂、定期檢修均需要具有一定暖通設備專業技能的技術人員完成。若采用傳統的設備運行維護管理方式，至少需要每個當值班次有1人掌握暖通設備巡檢及操作專業技能，同時需要主機爐維護單位約10人掌握暖通設備巡檢、定期維護保養、轉機檢修及電氣控制部分檢修技能，這樣會分散主機爐維護人員的工作精力，使其專業技能水平博而不精。

該電廠暖通設備運行維護招標過程中，充分考慮暖通運行維護標段的特殊性，將其納入化水維護標段，要求化水維護單位同時配備專業的暖通設備運行維護專業隊伍，總人數不少于8人，其中，暖通負責人1名、空調機務維修人員2名、電熱維修人員1名、巡檢人員2名、操作人員2名。這種管理模式優點明顯，即圍繞“專業的人做專業的事”的主題，將日益復雜的暖通系統運行維護獨立出來，不分散集控運行人員和主機爐維護人員的精力，用較少的專業人員，保證火電廠暖通系統運行和維護檢修工作?？偨Y其管理模式的優點主要表現在以下方面：有利于形成技術集中的管理氛圍；專業的運行維護管理隊伍使得暖通設備可靠性相應提高；節約暖通設備運維的材料費用；打破了暖通設備維護運行的專業界限，促使外委單位暖通技術人員一專多能，打破機務與電控之間專業壁壘，甚至打破運行與維護檢修之間的專業壁壘，起到節約人工成本的作用。

上述管理模式也有缺點：(1)淡化了設備點檢定修制的管理方式，導致火電廠自有點檢管理人員的主人翁意識淡化，不能準確地掌握暖通設備的全壽命周期狀態；(2)運行管理暫時無法將運行操作權限完全下放給暖通外委單位，尤其是停送電操作權限，出于電廠安全運行管理的考慮，依然應由集控人員統一管理，過多的管理交接面勢必導致管理流程的復雜化；(3)極有可能增加業主方招標價格。

4 熱泵型集中制冷/供熱系統運行維護管理優化策略

針對暖通設備運行維護整體外委的方式，必須嚴防采用以包代管的管理思路。外委單位的定期工作計劃，需服從業主方維護部和運行部的定期工作管理制度。上述電廠將定期運行維護工作納入管理信息系統(MIS)平臺，由業主方維護部和運行部定期對外委單位“定期試驗”“定期檢查維護”“定期給油脂”“定期輪換”工作進行檢查與考核，并按設備點檢標準考核外委隊伍是否切實履行合同義務。

維護部對外委單位服務水平要有明確的要求，對暖通設備能效比、故障率、泄漏率及保溫/保冷能力要有明確的考核指標。通過系統電耗、水耗等關鍵指標定期測評，督促外委單位對系統管道冷橋、熱橋部位進行重點治理，確保集中制冷/供熱系統能達到或優于設計能效比。

對于運行管理中設備操作權限界定問題，該電廠運行部與暖通外委單位同時履行操作票制度，由運行部管理配電間內的設備停送電，由外委單位自行管理設備就地啟、停及閥門開、閉操作。既保障了維護檢修工作的安全性，又便于工作開展。

對暖通運行外委單位技術人員的管理，在合同中明確約定所需資質、技能等級相關要求，合同執行期間定期和不定期檢查人員在崗情況和人員技能水平、資質等級，嚴防外委單位非法分包或轉包業務。

5 實踐效果

該電廠暖通系統運行維護采用整體外委方式，其承包標段放在化學專業維護標段內。由湖北某機電安裝公司承擔暖通設備的運行維護管理工作，該單位配備了4名暖通運行人員、6名暖通設備維保人員。經過2個制冷周期和1個制暖周期的實際檢驗，該火電廠暖通系統未出現暖通主機故障停運事件，暖通系統的設備可靠性滿足現場實際需要。相關評價見表1。

表1 暖通設備運維評價

6 結束語

設備運行檢修管理是發電廠的重要經濟活動，如何提高設備的可靠性、經濟性、安全性是火電廠運行檢修管理永恒不變的話題?；痣姀S水源熱泵型集中制冷/供熱系統由專業技術人員統一管理運行維護檢修的方式顯然更有利于提高集中制冷/制熱系統的可靠性、經濟性和安全性。期望通過本文的介紹，可為其他火電廠，尤其是采用系統相對復雜的水源熱泵型集中制冷/供熱系統的火電廠，在選擇運行維護管理方式時提供參考。