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[日期：2005-12-25]

[來自：]

The

Management

and

Measures

of

Reducing

Cost

in

American

Thermal

Power

Plants

【摘要】介紹了美國電業(yè)放松管制后火電廠的現(xiàn)狀。文章敘述了火電廠的建設(shè)、運行和維修

管理的措施，信息系統(tǒng)應(yīng)用，工資制度，可*性分析等。

【關(guān)鍵詞】運行

維修

管理

可*性

降低成本

[ABSTRACT]

Recent

status

of

American

thermal

power

plants

after

deregulation

of

electric

power

enterprises

are

introduced.

In

this

paper,

the

management

of

cons

truction,

operation

and

maintenance,

the

measures

of

reducing

cost,

application

of

information

system,

reform

of

wage

system

and

analysis

of

reliability

are

des

cribed.

[KEY

WORDS]

Operation

Maintenance

Management

Reliability

Reducing

co

st

在美國，正在加快放松對電力部門的管制。這次通過對美國的幾家電力公司，電廠建設(shè)的電力部門、以及非電力部門從事電廠建設(shè)的工程公司的訪問，得到一些關(guān)于火電廠建設(shè)、

運行及維修等方面降低成本的信息。并同時了解人員的裁減、工藝設(shè)備簡化以及維修費用降低對可*性帶來的影響。

1

指導(dǎo)思想

降低成本要求做到理論與實際相結(jié)合。可以采取各種各樣的方法，但歸根結(jié)底都要以自我負(fù)責(zé)為原則。電廠的維修工程費用由電廠按計劃作出預(yù)算，幾乎沒有公司總部的干預(yù)。在降低成本的過程中，如果實施成功、成本降低效果會很明顯，而一旦失敗，就會使可*性大大下降。敢于進行嘗試的背景是對員工技術(shù)能力的絕對信任。對降低成本、提高可*性公司制定了具體的目標(biāo)，對達標(biāo)的人員按效益工資制給予獎勵，對消極怠工的進行警告或開除，

以此來調(diào)動職工的勞動積極性。

2

建設(shè)

2.1

總的要求

在新建機組中，以建設(shè)周期短、效率高的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)和熱電聯(lián)產(chǎn)機組為主。

一般來說，建設(shè)計劃一旦決定，發(fā)電部門開始向幾家工程公司招標(biāo)，和中標(biāo)公司簽定整體交鑰匙合同。其工程公司對設(shè)備規(guī)格、設(shè)備購置、工程管理、質(zhì)量管理、安全管理、試運行等負(fù)全部責(zé)任。實際上土木工程、安裝工程、配管、配線工程等也都由工程公司直接進行。發(fā)電部門只需確認(rèn)主要規(guī)格、環(huán)境特性以及是否滿足了合同規(guī)定的要求。

建設(shè)地點大多選擇離燃?xì)夤艿篮洼旊娋€較近的地方。因為從電廠到燃?xì)夤艿赖闹Ь€以及

到電力部門開關(guān)站的一段輸電線的建設(shè)應(yīng)由電廠負(fù)責(zé)。如果按工程公司標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)工期，燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機組需要15～24個月，蒸汽輪機需要28～34個月。

2.2

設(shè)備購置

以燃?xì)廨啓C為例，把設(shè)備分為300項左右分別發(fā)包，每一部分都有5～6個公司競標(biāo)。設(shè)備購進后交給工程公司，由他們進行安裝、調(diào)試。運行人員的培訓(xùn)由主機生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。在一般情況下，發(fā)電部門沒有指定的廠家。對國外廠家的產(chǎn)品，只要能滿足國內(nèi)以及工程公司的標(biāo)準(zhǔn)就有可能采用。PSI能源公司的吉普森電廠的5臺600MW機組大約每隔兩年建成投產(chǎn)一臺，主機是從同一廠家購進的，建設(shè)工程也是同一工程公司完成?？刂圃O(shè)備由于采用了最新技術(shù)，除了能大量減少部件，還能簡便、快捷地運行和維修。最近一些非共用電力部門的電廠也都是同期建設(shè)2臺機組，并且從同一廠家購進完全相同的設(shè)備，以此來降低成本。優(yōu)化設(shè)備采購業(yè)務(wù)是一項很有益的工作。以A工程公司為例，過去由于要花很多時間討論產(chǎn)品的設(shè)計規(guī)格，因此從產(chǎn)品定型到?jīng)Q定購買對象要花3個月左右的時間?，F(xiàn)在，由于工程公司和廠家事先對設(shè)計進行商討并達成一致，因此，省略了時間，現(xiàn)在利用電話或電子郵件，從競標(biāo)到?jīng)Q定購買對象的時間可能縮短為2周。

2.3

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

在日本，電力公司采用各自的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是提高建設(shè)成本的原因之一。如果統(tǒng)一電力公司的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)就可以使成本降低。這在美國也是一樣。電力部門一直都有本公司的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但隨著競爭的激烈，建設(shè)成本越來越高，不堪重負(fù)，因此，開始放棄各自的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而采用工程公司的標(biāo)準(zhǔn)。一般地說，非公用電力部門一直都采用工程公司的標(biāo)準(zhǔn)。工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的是ASME、IEEE等國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，因此差異不大。

2.4

備用設(shè)備

最近，工程公司正在向發(fā)電部門推薦一種容許短時間停機或限制出力的方案。例如，過去安裝兩臺100%出力的水泵（一臺作為備用）。按現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，將備用泵放在倉庫里保存，如果常用泵發(fā)生故障后，換備用泵使機組重新起動的時間在8h以內(nèi)的話，就可以采用這種方案。如在8h以上，則宜采用現(xiàn)場安裝的備用泵方案。這樣，就會在基礎(chǔ)、安裝、配管、電源設(shè)備等方面增加成本。另一種方案是使用兩臺出力為50%的水泵，平時兩臺都運行，當(dāng)一臺發(fā)生故障時，另一臺維持機組50%的出力。

2.5

成套試運行

發(fā)電部門很少參與汽機、發(fā)電機的試運行和進行環(huán)境特性綜合試驗。工程公司的成套試運行是由公司內(nèi)的專業(yè)人員進行。內(nèi)容是設(shè)備特性試驗及鋼材、絕緣、保溫防腐材料等的性能試驗，以便確認(rèn)是否符合工程公司的標(biāo)準(zhǔn)。

3

設(shè)備維修

3.1

自行維修和外包維修

在美國，不論是電力部門還是非電力部門，幾乎所有的維修工作都是由本廠自行負(fù)責(zé)完成。沒有法定的大修期，一年下來，工作量幾乎是一定的。一般來說，外包維修要比自行維修便宜，而且又能使職工的工作量保持平均。但維修技術(shù)力量往往難以保證。有的公司正在重新界定自行維修的范圍。南加利福尼亞?愛迪生公司雖然以降低成本為由，將大修工作外包，但將部分工作自己負(fù)責(zé)。自己負(fù)責(zé)的范圍是：空調(diào)設(shè)備、防火設(shè)施、計算機、安全閥、焊點的維護保養(yǎng)、機械加工、地下管道的維護、設(shè)備和腳手架的拆裝、辦公樓的改建等。與此相反，圣迭哥煤氣和電力公司卻將能在低成本下就可進行的工作予以外包。從而也帶來了裁員的問題，目前正處在舉步為艱的境地。因此，全面外包還難以實現(xiàn)。

如果象南加利福尼亞?愛迪生公司那樣，增加直接自己負(fù)責(zé)的工作量，由于擴大了運行人員的維修工作范圍，可以為富余的人員提供新的工作，這種方式較容易運作。

3.2

運行人員的有效使用

在許多公用和非公用電力公司，運行人員都兼顧維修工作。日常維修和簡單的小修都是由運行人員進行。而需要專業(yè)知識和按計劃進行的大修、改造工程則更多是由維修部門進行。這樣的安排，在可*性和經(jīng)濟性方面有如下的好處。

(a)由于是掌握運行工況的運行人員制定維修計劃，界定維修范圍，因此，可防止劃定的范圍和方法出現(xiàn)錯誤，并能縮短計劃和維修工作的時間。

(b)通過維修，能使運行人員對設(shè)備有進一步了解，從而也能提高他們的運行技術(shù)。

(c)由于可在24h內(nèi)隨時維修，因此，在事故發(fā)生時能迅速地采取措施。同時，可減少維修人員的搶修。

(d)由于維修是安排空閑運行人員進行，因此，可使運行人員的工作時間達到平均化。而且，還能減少維修部門的工作量。

(e)可以減少維修后的交接事項。并且還能減少作業(yè)計劃書的傳閱、認(rèn)可以及作業(yè)牌的授受等交接所需的時間。

在哈特韋爾電廠采用了進一步擴大運行人員優(yōu)勢的一種辦法，即，運行人員不僅要負(fù)責(zé)維修，而且每人都有各自要負(fù)責(zé)的設(shè)備，并對該設(shè)備的質(zhì)量、管理、維修、施工、預(yù)算管理等負(fù)一切責(zé)任。運行、維修人員是從海軍中募集來的種類專家，邊學(xué)習(xí)、邊實踐，力求掌握多種技能。

3.3

大修周期

大修周期是參照廠家的建議決定的。但更多是按自行負(fù)責(zé)制來制定各自的周期。

例如，B公司將燃?xì)廨啓C的大修周期設(shè)定為等效運行時間

50

000h，和廠家的建設(shè)周期是一

致的。但蒸汽輪機的大修周期卻比廠家建議的5年多了一倍，定為10年。

3.4

零部件供應(yīng)

以日本電力公司為例，如果出現(xiàn)廠家對某種設(shè)備的零部件無法供應(yīng)的話，就會給事故的及時處理帶來不利的影響，因此，就得按當(dāng)時的情況更新整套設(shè)備。這就是造成成本提高的一個因素。而美國在遇到這種情況時，會拿著部件的規(guī)格、圖紙及實物送到其他的中小廠家

，委托他們做一個相同的部件。這種方法不論是公用還是非公用電力部門都在采用。目前，供應(yīng)這種零部件的廠家越來越多。

3.5

狀態(tài)維修(CBM:

Condition

Based

Maintenance)

日本的電力公司雖然以按檢修間隔或運行時間來進行設(shè)備維修，這樣有時會對沒有必要維修的設(shè)備進行拆開檢修，這是增加維修費用的一個原因。狀態(tài)維修是監(jiān)視、測定設(shè)備的狀態(tài)，以此來制訂合理的檢修計劃，而SCE電力公司把過去的按運行時間制定的維修計劃包括預(yù)防性檢修、故障后檢修的綜合維修計劃叫CBM。采用CBM就要購買狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，這部分投資是否能從減少的維修費用中得到補償，目前正在進行全面的分析。

4

信息設(shè)備的應(yīng)用

為提高工作效率，各電力公司都在努力引進信息設(shè)備。并且，將完善與成本有關(guān)的數(shù)據(jù)庫作為工作重點。美國電力公司可取得以下信息和管理程序是：

●

電廠運行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫

●

修理費、工程費的數(shù)據(jù)庫

●

預(yù)防性檢修計劃

●

備用品管理信息

●

職工一覽表的管理

●

工程經(jīng)濟性比較的程序

工程經(jīng)濟性比較程序就是用來判斷對某種設(shè)備是需要修理？還是替換？還是繼續(xù)使用的

一個項軟件。

應(yīng)用該程序時需要修理費和部件成本等的數(shù)據(jù)庫。除此之外，還必須輸入設(shè)備的預(yù)期使用壽命、因設(shè)備改造而出現(xiàn)的效率變化比率、各種設(shè)備的故障率、運行、維修人員的工作所需時間、事故時機組停運天數(shù)、因帶部分負(fù)荷運行所造成的燃料損失以及各種經(jīng)濟數(shù)據(jù)等。美國的多家電力部門都對于各種設(shè)備的故障率以及修理所需的時間和費用等數(shù)據(jù)有著充分的積累。因此，應(yīng)用比較容易。另外，確定方案時考慮把安全放在首要位置，優(yōu)先采用經(jīng)濟性雖較差，但安全性較高的方案。

5

業(yè)務(wù)制度改革

對公用電力公司的火電部門，首先進行現(xiàn)狀分析和組織分析，下一步調(diào)整計劃和目標(biāo)，

制定應(yīng)達到的目標(biāo)的步驟。然后，對每個電廠及每個職能部門的工作進行調(diào)整，并將其制度

化。以下，就是用數(shù)字說明的幾個目標(biāo)。

(1)安全。運行、維修人員的工傷、病假的次數(shù)要比過去的5年平均值減少10%。

(2)環(huán)保。根據(jù)污染輕重，明確了罰款限額，將總目標(biāo)數(shù)字化。

(3)運行、維修成本。制定年運行、維修成本的總額以及每個電廠的限額。其總限額要比上年度的減少14%。

(4)資本支出。制定年資本支出總限額。并開發(fā)投資評估標(biāo)準(zhǔn)。

(5)運行特性。針對熱效率和高峰期供電障礙電量，制定了每個電廠及整體的目標(biāo)。

6

技能工資制度

要改革組織機構(gòu)，減少不必要的管理人員，采取獎勵制度。因此，技能工資制度就變得越來越重要。許多公司都在推廣這種技能工資獎勵制度。當(dāng)公司、電廠或個人達標(biāo)的話，都能得到獎金。公用電力部門所屬電廠是按個人業(yè)績發(fā)放不同數(shù)量的獎金，而多數(shù)非公用電力部門是依據(jù)電廠的業(yè)績頒發(fā)獎金，全體職工平均分配。非公用電力部門的電廠職工人數(shù)不多，一般為20～30人，這樣做有利于提倡團結(jié)互助的精神。

在電廠的達標(biāo)內(nèi)容中，除了有降低維修費的比重，還有等效可用系數(shù)(EAF)、等效強迫停運率(EFOR)等可*性指標(biāo)。獎金額度大部分都定為年薪的10%左右。近幾年，許多公司增加了獎金比率。公用電力部門正在把發(fā)放獎金的對象從管理人員擴大到非管理人員。

7

可*性的變化

有關(guān)火電設(shè)備可*性的調(diào)查結(jié)果表明，由于備用容量的減少，雖會對供電可*性帶來影響，但可使電廠本身的可*性有所提高。

7.1

備用容量

從93年到97年8月，美國發(fā)生的主要供電事故有137起，其中大部分是輸、配電設(shè)備事故，電廠造成的供電事故僅9起。目前，發(fā)電設(shè)備的備用率較高，因此，電廠的事故維以不會成為大面積停電的直接原因。電源開發(fā)從供電可*性角度來說，過去是由供電部門按需求預(yù)測加上備用容量定發(fā)展計劃。在今后的市場競爭中，發(fā)電部門主要*預(yù)測市場電力價格的走向，制定出能帶來利潤的發(fā)展計劃，將來能否維持適當(dāng)?shù)膫溆萌萘浚壳吧袩o定論。雖然近3年保持了15%這一備用率可以說是適當(dāng)?shù)模捎谖磥硎袌龅牟豢深A(yù)測性，將可

能削減電源開發(fā)計劃，到2000年，備用率可能從15%降低到12%?；痣姀S的計劃外停機次數(shù)為每臺機組每年在6次以上，核電站在3次以上。如果按此設(shè)想，形勢是相當(dāng)嚴(yán)峻的。

7.2

電廠的可*性

由于競爭激烈，新建火電廠采取了簡化工藝、消減工資開支和維修費用，提高電廠可*性等措施。以此使降低成本、提高可*性這兩個目標(biāo)同時得以實現(xiàn)。但是，美國和日本相比，其可*性較低，提高可*性的余地較大。而日本如果也采取同樣的辦法能否取