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锅炉四管健康分析系统

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成果主要完成人

王 鹏、刘伟龙、夏润章、王 浩、徐光平、杨文明、王 勇、张文强

项目概况

锅炉四管泄漏是火电厂最常见、影响最严重的事故:锅炉四管泄漏是火电厂中常见性、多发性故障,是长期困扰火电厂安全生产的一大难题,其引发事故率高,通常需停炉处理,故对发供电和技术经济指标影响很大。随着近几年大容量、高参数的超零界、超超临界火电机组的增多,而一旦发生非计划停运事故,将会给发电厂带来巨大的经济损失,严重时会影响到电网的安全。根据国内外火力发电厂事故、故障统计数据中显示,约有 60% 的非计划性停机都是由于锅炉爆管引起,这就需要我们在设备管理,尤其是锅炉“四管”防磨防爆管理上下功夫,使锅炉受热面真正实现可控、再控。 深度调峰与燃煤掺烧加重了锅炉四管泄露的风险:随着国家“3060”双碳战略的实施,煤电将逐步改造转型为调节型电源,成为今后煤电的发展方向。随着机组参与深度调峰,机组长期在低负荷运行或负荷快速与频繁启停,都会加重锅炉四管的腐蚀与泄爆的风险,确保煤粉的稳定着火与燃烧也成为重点需要关注的问题。燃煤锅炉掺烧生物质(包括垃圾、污泥等)或劣质煤(如高硫、高碱等)是实现碳中和与污染物减量的重要途径,也是未来的发展趋势,也引起锅炉四管的高温腐蚀等现象加重。因此,未来锅炉四管泄露的风险将进一步加大。 传统方法缺乏有效的系统管理,依赖个人经验,难以满足工作需要:目前各由于防磨防爆管理业务复杂,影响因素多,管理方式不统一,国内锅炉防磨防爆管理工作仍大多停留在防护措施、检测手段的研发上,更多依托检修人员经验。对管理过程中产生的资料与数据分散各处(如设备管理系统和SIS系统)未进行综合分析利用,且智能化,信息化程度不高,仍然严重依赖个人工作经验,缺少有效的信息化工具进行系统的数据管理与分析,未能基于数据实现科学的设备状态感知、危险分析、与智能的检修指导等工作,使防磨防爆工作还处于人工检修,事后维修状态,无法进行合理维护、检修。同时未对锅炉进行精细的数字化建模,但锅炉作为具备复杂空间结构的大型设备,在缺少三维可视化交互平台支撑的前提下,相关数据的调取,查看与工作安排均难以高效开展。 因此在当前燃煤发电企业深受超净排放、深度调峰、燃煤掺烧、节能降耗、两化融合等影响的大背景下,急需建立针对水冷壁管的温度监测系统,为运行的调整和燃烧自动控制提供数据支撑,提升锅炉四管防磨防爆管理性能就显得更加重要而迫切。