2. Показатели надежности энергоблоков

Энергоблоки ГРЭС и ТЭЦ являются сложными техническими объектами, которые принадлежат к классу восстанавливаемых объектов. Структура энергоблоков с точки зрения надёжности, содержит десятки и сотни функционально самостоятельных элементов различной сложности, которые могут иметь как последовательное, так и параллельное соединения между собой. За счёт наличия параллельных звеньев энергоблоки обладают большим запасом работоспособности, что делает практически маловероятным состояние полного отказа. Поэтому, при отказах отдельных элементов чаще всего наступает состояние частичной работоспособности (функционального отказа), которое может не оказать заметного влияния на общие показатели надёжности.

При решении задачи оценки показателей надёжности энергоблоков чаще всего выделяют только основные наиболее ответственные элементы, такие как котлоагрегаты, турбины, вспомогательные механизмы и генераторы. Для каждого из этих элементов рассчитывают на основе анализа эксплуатационных данных показатели надёжности. Все анализируемые элементы энергоблоков также рассматриваются как восстанавливаемые объекты.

Для оценки надёжности восстанавливаемых объектов и их элементов используют следующие показатели:

• средняя наработка на отказ Т_ср ;

• параметр потока отказов ;

• интенсивность отказов ;

• интенсивность восстановлений ;

• среднее время восстановления _вост;

• вероятность пребывания в аварийном состоянии q_ав;

• коэффициент готовности к_г = Т₁/(Т₁ + Т₂);

• коэффициент технического использования к_ти=Т₁/(Т₁ + Т₂ + Т_пл);

• коэффициент оперативной готовности к_го=(Т₁ + Т_рез)/(Т₁ + Т₂ + Т_пл + Т_рез),

где Т₁– суммарная продолжительность работы, ч;Т₂- продолжительность простоев при отказах, ч;Т_пл – продолжительность плановых простоев;Т_рез– продолжительность простоев в резерве в исправном состоянии, ч.

Приведённые выше коэффициенты используются при оценке объектов, которые могут быть только в одном из перечисленных выше состояний. При наличии параллельно работающих элементов, когда отказ одного из них только частично снижает работоспособность, используют комплексный показатель надёжности коэффициент обеспечения заданного отпуска энергии

, (1)

где Q - фактический или прогнозируемый недоотпуск энергии, кВт·ч;

Q – заданный отпуск энергии, кВт·ч.

Недоотпуск энергии определяется вероятностями обеспечения потребной мощности энергоблоков и графиком нагрузки. Если график нагрузки совпадает с уровнем мощности блока , которая, в свою очередь, наблюдается во время эксплуатации с вероятностьюР_i , то выражение (1) имеет смысл коэффициента обеспечения максимально возможного отпуска энергии

, (2)

где n– число дискретных состояний энергоблока.

Пример 1. Определить коэффициент обеспечения максимального отпуска энергии блоком ТЭЦ, который может находиться в четырёх состояниях нагрузки

=1,0; 0,8; 0,6; 0,4. , с вероятностями P_i = 0,9; 0,025; 0,04; 0,01,i =1, …,4.

Решение:

С использованием (2) получим

1,0 ·0,9 + 0,8·0,05 + 0,6·0,04 + 0,4·0,01 =0,968.

Указанные показатели определяются в результате статистической обработки эксплуатационных данных и выявления законов распределения случайной величины – времени нахождения элемента в том или ином состоянии.

Показатели надёжности отдельных элементов используются для расчёта надёжности энергоблоков в целом в соответствии с рассматриваемой структурной схемой их соединения.

Приведённые в третьем вопросе данные получены в результате обработки статистических данных примерно за десять лет эксплуатации пяти основных элементов энергоблоков: котлоагрегатов, турбин, генераторов и вспомогательного оборудования котлоагрегатов и турбин.