TransAlta電力集團供電容量為8,219MW(百萬瓦),是加拿大規模最大的電力供應商之一。該公司在加拿大、美國、墨西哥和澳大利亞擁有多個煤電、天然氣發電、水電和可再生資源發電廠。公司龐大的資產,促使管理層不斷考慮如何提高設備運行效率和盈利能力。
TransAlta公司業務總監Doug Jackson指出:“我們一直注重利用技術提高生產能力和利潤水平” 。TransAlta制定了一個行動計劃,在工廠內采用無線網絡和設備狀態巡檢技術,以降低運行和維護(O&M)成本。
被選作試點的是TransAlta的Sundance火電廠(圖1),該電廠擁有6臺機組,發電能力為2,020兆瓦。是TransAlta下屬49個電廠中規模最大的火電廠。6臺機組是在上世紀70年代分批建造的。1號機組于1970年建成發電,其余的機組隨后陸續建成發電,6號機組在80年代投入使用。
圖1
圖2
由于電廠的廠齡已經超過30年,設備均需要認真的檢查和維護。Jackson指出,“冷凝器、鍋爐進料泵、煤粉碎機、循環泵、冷凝泵和給水加熱器都已經比較陳舊,因此迫切需要找到一個降低它們的運行和維護成本的好方法。”
TransAlta的高層一直考慮如何將將公司陳舊的發電設備、轉變成一組可靠性高、成本低、競爭力強的發電資產。
項目過程
在評估了TransAlta的組織機構、業務重點、現有技術和管理流程之后,公司高層決定:需要采用有前途的新技術。并特地提議率先采用Wonderware的IntelaTrac移動作業和決策支持系統。
管理層將電廠幾名經驗豐富的運營和維護工程師召集到一起,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備可靠性和減少停機損失上面。
管理層還采取了另一個重要措施,將重要的管理人員和IT人員召集到一起,組成“運營技術小組”。他們的任務是將設備的狀態數據實時傳送到一個集中數據庫中,以便TransAlta的技術人員跟蹤任何一臺設備的健康狀態。
集團隨后制定了一個逐步推廣的策略。首先在Sundance實施,然后在它的姐妹電廠采用(766MW的Keephills電廠和279MW的Wabamun電廠)。然后總結經驗,并將這些經驗與新技術一起應用到TransAlta的各個電廠。
解決方案:
Sundance電廠采用了Wonderware公司的IntelaTrac移動作業和決策支持系統,并將此系統運行在覆蓋全廠的無線網絡之上,成功地將維護管理的模式從“消缺模式”轉變成“預防性維護模式”:
■ 覆蓋全廠的無線網絡基礎架構,通過這個架構,經過驗證的無線設備都可以存取儲存在IntelaTrac系統中的業務和生產數據。
■射頻識別(RFID)標簽:在關鍵的設備上進行RFID的標示,利用手持計算機設備讀取它們的身份和位置。并確保到位檢查
通過、IntelaTrac移動作業和決策支持軟件系統。技術人員記錄日常檢查的結果,并將這些結果與DCS系統或ERP 系統進行集成,并查詢設備上的維護工單
■通過與點檢儀器的集成,實時監控溫度、震動等非儀表監控的設備狀態參數,實時了解設備的劣化趨勢
(圖3)
“這個系統的功用在于它能將復雜的數學數據、簡化為容易理解的信息。現在我們的電廠操作人員可以更清楚地了解情況,他們可以掌握細微的性能變化,預防出現嚴重的問題”。
電廠廠長Martin Van Huyssteen指出,“移動技術顯著地提高了Sundance的運營業績”。
項目效益:
成功的關鍵之一就是消除了現場設備運行參數采集的盲點。并帶來了很好的投資回報。2004年第3季度末,TransAlta審計師的計算結果顯示,IntelaTrac僅在4個月內,就收回了投資。
Vissia說:“去年,【這個流程】節約了數十萬美元。另外,我們通過系統發現了4個潛在的設備故障,并立即采取措施,又節約了數十萬的停機損失”。
“例如”, Vissia說 :“在6號機組的鍋爐進料泵(圖4)上發現了一個問題-進料泵的軸承溫度高出正常范圍,IntelaTrac重點對其進行檢查,發現軸承的震動正在不斷加劇,按照原來的計劃,要等到下次停機時進行軸承更換,但是,intelaTrac 的趨勢顯示,如果那樣做就太遲了。”于是,運行人員將問題匯報給可靠性小組,并制定了修理計劃,7天后,軸承溫度在三個小時內升高到華氏68度,泵進入警報狀態。
圖4
由于采用了這些新技術及取得的成效,Sundance獲得《POWER》雜志2005年馬默杜克獎
經驗之談:
對于TransAlta及其員工來說,采用移動作業技術是將設備管理細化、量化的一個創新性的技術變革。經歷了這個項目的之后,Doug Jackson認為,要贏得項目的成功,需要堅定的信念和靈活的產品平臺,并將其與DCS系統和ERP 系統進行無縫的集成。還有一點,就是要讓IT團隊和運行團隊齊心協力。
在以上回報的基礎上,TransAlta加快了下屬的其它電廠實施IntelaTrac的速度。