依据我国能源部门的专项统计，我国大容量机组的非计划停机事故的绝大多数是由锅炉故障造成的，锅炉故障造成的停机时间对非计划停机总时间的占比超过50%。由于锅炉四管结构复杂、工作条件恶劣，故障发生频率较高，而目前国内尚缺少锅炉四管泄漏管控的有效手段，难以有效保障机组安全稳定运行。当前，我国很多发电企业对智能电厂的建设进行了探索，但仍存在许多不足：1）侧重于数据展示，生产过程中智能化的应用很少，基层人员难以全面、直观掌握设备状态。需要友好、直观的交互系统实现对四管防磨防爆的有效管理；2）四管失效模式多样，原因复杂。发电企业缺乏设备寿命评估的工具和手段，难以预测失效事件。3）忽视锅炉离线数据应用，现场检修过程中获取的离线数据难以有效管理。需要规范的数据采集接口与数据管理工具。4）缺少智能化方面的研究内容，在公开文献及报道中，仅在锅炉状态感知、性能监测、故障诊断等方面考虑了智能化。本项目基于数字孪生理念及应用实践，开展建立火力发电机组锅炉受热面状态监测与安全风险评价系统的建设。根据锅炉设计说明书、锅炉受热面图纸、性能计算等模型，以及结合实时运行参数（负荷、压力、流量、壁温测点），建立炉内管材分段蒸汽温度、管壁温度场模型、管材超温模型、氧化皮模型、沾污结焦模型、剩余寿命模型。上述相关模型需要结合检修业务实现离线数据录入后设备模型初始值、关键参数更新功能。系统输出的相关数据具体到设备覆盖范围的每一根管子每一段管材。系统根据管材超温、氧化皮、沾污结焦、剩余寿命情况生成锅炉设备事件预警信息，并通过事件信息可推送安排检修计划，防止管材超温爆管等情况导致的机组非停。本项目申请发明专利10项（授权7项），发表论文10篇，登记软件著作权10项，中国科学院上海科技查新咨询中心咨询报告结论为项目综合技术达到国际先进水平。本项目在300MW、670MW两台锅炉实施后，直接经济效益为427.59万元/年，间接经济效益897万元/年，每年能多发电1762万kwh，每年新增利税达3264万元，每年减排SO2 347.4t，减排NOx 173.7t，减排CO2 11580t。本项目帮助发电企业提高智慧化运维水平，达到促进降本增效、提高安全性、提升核心竞争力目的。通过本项目的实施，提升机组运行安全性及经济性，可避免因锅炉超温、氧化皮剥落、过度吹灰、磨损失效导致爆管而停电所造成的地区经济损失。