应用现代化校准流程提高电厂能效

 

校准是电厂的一项重要工作，为什么要制定合适的校准流程，原因有很多。显然最重要的原因是，合理的校准流程能提高电厂能效、稳定收益。合理的校准流程也是电厂安全运行的重要保障。在许多管控严格的区域，对排放监测设备进行精确校准是十分重要的。许多国内外法规、标准化组织对校准工作给出了明确要求。当然，发电厂类型不同，制定校准流程的原因也各不相同。

本文为您介绍电厂施行现代化新校准流程的几大常见原因，分析了传统的校准流程遇到的诸多典型难题，并简要讨论什么是现代化新校准流程及其实施办法。

 

开展校准工作的常见原因

电厂效率

实践证明，如果电厂关键流程的计量更精确，那么电厂运行的效率更高，发电量更多，利润也就越高。不论控制系统多么先进，系统优良程度仍然取决于过程控制仪表提供的计量数据。计量数据不精确，控制系统可能会对流程中其它位置进行调整，给电厂其它设备资产带来额外负担，直接影响其它设备的使用寿命，提高设备维护成本。

燃料成本是电厂最大的运作成本。不过，电厂只要采取措施，提高发电能效或改善热效率，效果都会明显优于不采取任何改进措施的其它电厂。然而多数情况下，改善热效率需要耗费大量资金、时间和资源。相对而言，进行仪表校准不仅经济实惠，同样还能达到提高效率和热效率的目的。

为保证计量过程的准确性，确保校准精确有效并充分考虑不确定度，电厂应制定合理的校准流程，使用精良的校准设备进行校准作业。不仅如此，电厂还应运用校准管理软件，提供最高水平的可溯源校准结果。通常，校准流程本身就是“标准化操作程序”（SOP）,电厂应对其应进行合理规划与设计，确保相关工作的有效开展。应用校准管理软件进行数据分析和历史趋势分析，有助于电厂进行设备校准优先级排序，确保将有限的资源合理运用到最重要的校准工作中。

因此，在这种情况下，能效是指电厂能够以更有效的方式运行，生产更多能源，赚取更多利润。但是，能效还意味着通过校准的标准化操作程序（SOP），充分利用有限的可用资源，实现电厂效益最大化。

电厂安全

出于某些显而易见的原因，安全生产无疑是电厂的工作重点。除遵守相关监管规定外，工厂自身也应该高度重视安全问题。电厂是一个集燃料运输、助燃空气、热水锅炉等于一体的系统。除了高压蒸汽危险外，电厂还必须采取措施控制其他常规及化学物理危害风险等。运行高压蒸汽涡轮机系统时，要做好系列严格的控制工作，防止锅炉压力超过允许范围，确保锅炉安全运行。要做好风险管理工作，那么绝对精密的压力与温度测量工作必不可少。

根据工厂类型，关键的安全测量点众多，通常会存在大量冗余的测量回路。因此，厂内需要校准的关键安全测量回路，可能数目繁多。鉴于安全操作规范对关键安全回路校准有明确规定，工厂务必按照合理周期，对安全回路不确定度进行校准分析，确保规范地做好文档记录和校准报告。工厂不按规定做好安全校准工作的，可能受到当地相关部门罚款或关停，或遭受严重危险事故。

人员从梯子、脚手架或其他升降平台跌落，是电厂或电力企业常见的人员伤害事故之一。工作安全涉及到人与工作之间的关系；人与物料、设备和机器之间的关系；人与环境之间的关系。同时，从经济角度考虑，企业应尽量让生产力达到最高水平。制定与校准相关的事故预防对策时，务必重点考虑减少需要使用及携带的工具数量，简化需要操作的过程步骤。

自动校准方案能引导可能不具备计量知识的非专业人士，以正确的方法完成计量校准工作。

法规要求、排放问题以及计费相关测量

许多法规对电厂排放连续监测系统有明确的管理规定。根据工厂类型，厂内都会有不同类型的烟气分析仪，用于对二氧化硫，氮氧化物，一氧化碳，二氧化碳，氯化氢，微小颗粒物和有机化合物等废气进行监测分析。

工厂不仅要对这些排放物进行连续监测，还必须按规定合理校准监测仪表。如果电厂不按要求检测或校准该类仪表，可能会影响工厂运行或遭受严重罚款等问题。

虽然目前“贸易结算”主要适用于石油天然气行业，但电厂同样也有与计费或贸易结算相关的计量工作。显然，如果大量贸易结算都是建立在测量的基础上，可见精准计量有多么重要。任何误差都会直接影响账单金额，因此企业应努力确保计量准确度处于最高水平。

非关键校准

前文我们讨论了电厂的一些关键性校准工作，当然电厂还有很多其它计量仪表需要校准。尽管这些仪表设备不必经常校准，不确定度要求也不那么关键，甚至对校准文档记录也不做硬性规定。但是长久来看，这类仪表校准工作可能会对电厂的性能和安全有重要影响。

 

电厂典型难题

缺少专门的计量资源

理想情况下，电厂应拥有一批技术纯熟的计量专家，专门负责仪表校准工作。但现实中，大部分的都无法满足这种理想条件。

如今，许多电厂和其他流程工厂普遍缺乏拥有计量校准技术的专业人士。尤其在停车检修期间，可以负责校准工作的人手和资源相当有限，因为员工都忙着处理许多其它事务，校准只是他们众多工作中的一部分。因此，工厂非常有必要使用现代化自动校准方案，用更少的资源更快速地完成校准作业，让校准工作变得更加高效。此外，自动校准方案能引导不具备计量知识的非专业人士，以正确的方法完成计量校准工作。要实现自动校准，需要用到智能校准设备，它能按指定程序执行全自动校准，并提供完成校准操作的引导指南，包括提示如何连接仪表设备，提示需要校准的测试点，自动计算校准结果是通过还是失败等。

传统的校准流程

甚至在许多现代新型电厂，它们的校准流程可能都是传统的方式，以人工操作为主、或者使用自行开发的管理工具。这些电厂虽然对仪表设备进行了现代化、高精度升级，但现有校准设备已经过时，无法给出合格的测量不确定度溯源比（TUR）；加上厂内所有记录仍以纸质文件为主，手动记录校准结果。在这种情形下，整个校准体系反而成为电厂繁重的负担，难以真正发挥其功能作用。

通常，对于严重依赖人工操作的校准方法，多通过纸质表格和流程文件，指导技术人员进行校准作业；技术人员也多使用非文档化校验仪进行校准操作，手写校准记录，这不仅增加了人员工作量，还加大了人为输入错误的概率。校准过程中，人员还得手动计算每个测试点误差，通过人工计算结果判断本次检测是否顺利通过。如果有数据表，工作人员还要将校准结果手动录入电子表格，并将执行本次校准操作的确认信息输入到信息维护管理系统（CMMS）。

简言之，传统的校准流程不仅耗费人力，还可能导致校准结果不准确，书面工作量大，人为输入错误概率增加等问题。

停车检修支持

由于缺少校准资源，外包校准和内部校准的次数应保持同步。第三方校准公司进行校准作业时，电厂应妥善做好校准规划，明确校准目的，以保证第三方能完全按照电厂要求完成校准。校准作业应完全遵照并符合企业内部标准操作程序（SOP）, 按照规定流程进行合理操作，不断优化操作流程，确保停车检修期间能以最短时间、按计划高效完成校准。电厂应始终力求建立有效的校准流程，尽量缩短停车检修时间。

把校准工作外包给第三方校准公司，总会存在一定风险。用纸张记录校准数据时，往往需要人工录入，存在较大的人为误差风险。然而，校准管理软件能自动保存所有校准数据，方便随时获取数据，无需第三方校准公司介入，实现工厂内部及时监督。做好校准记录不仅能提高数据可靠性，还为后续检查和审计工作提供可溯源信息支持。

 

现代化新校准流程

什么是现代化新校准流程？

观察现有最先进的现代化新校准流程，我们发现新校准流程具备以下几个关键特征：首先，借助专门的校准管理软件，实现所有校准管理、监测和规划自动化。比如CMMS这样的信息校准管理软件就能完成全自动化、无纸化工作流程。校准管理软件还能与便携式文档化校验仪进行通讯，也就是说，技术员进入现场开展校准工作时，可以将工作单直接下载到校验仪中，其中会附有必要的工作单处理说明和操作指引。

提高校准效率，节约校准成本，获得更高质量校准结果，加强合法合规性管理，是企业应用现代化新校准流程的最重要原因。

校准过程中，智能校验仪会自动计算校准工作是否通过，无需其它复杂的计算步骤。其次，校准结果会保存在校验仪内，并支持直接上传至校准管理软件。最后，校准管理软件能自动向维护管理软件汇报本次校准任务的完成状态。由此可见，整个流程无纸化作业，加上全程高度自动化控制，真正实现用更少资源完成更多工作，为企业节约运营成本，提升校准数据质量。现代化校准流程能大大提高校准效率，实现在较短的检修期完成更多校准任务。

应用新校准流程的原因及方法？

提高校准效率、节约校准成本、获得更高质量校准结果、加强合法合规性管理，是企业应用新校准流程的最重要原因。然而，新校准流程要如何实施呢？

简单来说，实施新校准流程可以概括为以下几点：

首先，实施新校准流程本身就是完成一套作业流程，需要按照合理的作业顺序，完成许多必要的相互关联的任务。

建议先制定合理有效的项目执行方案，由专门的项目经理和指定领域的专业人士负责管理。若没有合理有效的项目执行方案，在新流程落实过程中总会遇到各种各样的阻碍，比如超预算、超工期、目标不清晰、需求变更、对实施效果缺乏明确的评判标准等。

虽然与实施新的企业资源计划系统（ERP）比起来，实施新的校准流程牵涉的范围很小，但两者仍有许多相似之处。

开始实施前，电厂应首先制定项目框架，对项目目标达成统一共识，明确项目团队和指挥小组中每个人的角色和职责，建立管理制度，明确检测和合格标准。流程设计是至关重要的一步，要用文档明确描述当前流程（现有状态）和目标流程（期待状态）。制定流程规范与标准时，要对所有相关要求做好文档记录，确保全部人员达成统一共识。只有在准确无误地完成好前面环节时，才能按计划进入后续环节。最后，经安全检查合格后，新流程方可在实际生产过程中投入使用。

建议选择对方案经过验证且有能力对所需操作负责的系统供应商。

“（使用高精度校验仪）减少核电站中的计量不确定度，可以提高2%的发电量。”

案例：阿尔马拉兹中央核电站（CNA）用高精度校验仪提高西班牙年发电量

本案例中，增强型校准系统配备有高精度校准设备，能完成不确定度要求较高的校准工作，促进电站提高生产效益。电站能实现以上目标，主要得益于贝美克斯MC6高精度多功能校验仪的广泛应用。

将测量参数从原来的2%精确到0.4%（反应堆功率相关参数），单机组发电量可提高1.6%，核电站年发电量因此得到显著提高。

 

结论

实施现代化先进的校准流程有助于电厂：

●  提高性能和效率

●  确保运作安全

●  确保有效控制排放

●  提高贸易相关测量准确度

●  实现更高效、自动化、无纸化校准作业

●  节省大量校准人力和成本

●  提高校准质量和合法合规性