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隨著發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)電廠鍋爐已進(jìn)入大容量、高參數(shù)時(shí)代，鍋爐工作管介質(zhì)壓力不斷提高，鍋爐四管泄漏、泄爆威脅也更為嚴(yán)重。鍋爐受熱面一旦發(fā)生泄漏，停機(jī)停爐在所難免，不僅直接影響電廠經(jīng)濟(jì)效益，威脅人身安全，甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明火力發(fā)電廠鍋爐四管的泄漏多數(shù)都是由微小泄漏逐漸發(fā)展而來的，同時(shí)在泄漏發(fā)展過程中高溫高壓蒸汽形成的高速射流對鄰近管排會造成連鎖性損傷，甚至引起連環(huán)泄爆。因此針對四管泄漏的早期識別，對于縮小鍋爐損傷規(guī)模，妥善制定檢修計(jì)劃，縮短檢修時(shí)間具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

電廠鍋爐四管泄漏發(fā)生時(shí)會表現(xiàn)出一些外部特征：

如高溫過熱器泄漏時(shí)高過出口蒸汽壓力下降;實(shí)際負(fù)荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負(fù)壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機(jī)動葉投自動時(shí)開度不正常增大。

水冷壁泄漏時(shí)水冷壁出口集箱汽溫降低;實(shí)際負(fù)荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負(fù)壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機(jī)動葉投自動時(shí)開度不正常增大;排煙溫度下降。

高溫再熱器泄漏時(shí)高再出口蒸汽壓力下降;實(shí)際負(fù)荷降低;主汽壓力下降;爐膛負(fù)壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機(jī)動葉投自動時(shí)開度不正常增大。

省煤器泄漏時(shí)省煤器兩側(cè)煙氣溫差偏大;泄漏側(cè)排煙溫度下降;實(shí)際負(fù)荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負(fù)壓突變?yōu)檎龎?引風(fēng)機(jī)動葉投自動時(shí)開度不正常增大。

上述外部特征的參數(shù)信息均可通過物理測點(diǎn)獲得，電廠一般將相關(guān)測點(diǎn)獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲于電廠DCS或SIS系統(tǒng)當(dāng)中。云酷科技鍋爐防磨防爆系統(tǒng)中的延伸功能模塊：泄爆智能識別模型作為電廠的MIS級應(yīng)用系統(tǒng)算法，旨在通過數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)與電廠既有DCS系統(tǒng)或SIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入，基于大數(shù)據(jù)分析模型，實(shí)現(xiàn)鍋爐泄爆外部特征的計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控與異常判斷，并進(jìn)一步建立鍋爐泄爆監(jiān)控參數(shù)的評分體系直觀展現(xiàn)鍋爐安全狀態(tài)。

“電廠鍋爐四管泄漏智能識別模型”是設(shè)備故障診斷領(lǐng)域的一個(gè)細(xì)分算法。

設(shè)備故障診斷上，20世紀(jì)60年代初期，美國、日本和歐洲的一些發(fā)達(dá)國家相繼開展了設(shè)備診斷技術(shù)的研究，主要應(yīng)用于航天、核電、電力系統(tǒng)等尖端工業(yè)部門，自20世紀(jì)80年代以后逐漸擴(kuò)展到冶金、化工、船舶、鐵路等許多領(lǐng)域。

我國設(shè)備故障診斷技術(shù)在20世紀(jì)80年代初期主要應(yīng)用于石化、冶金及電力等行業(yè)，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，迅速滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)主要行業(yè)，交通、礦山、化工、能源、航空、核工業(yè)等行業(yè)先后開展了診斷技術(shù)的研究、開發(fā)與應(yīng)用工作。特別是在石化、電力、冶金等行業(yè)，設(shè)備故障診斷技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及。僅在電力行業(yè)，目前已裝配的國產(chǎn)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)已達(dá)近百套，其中有些系統(tǒng)的性能已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。

目前鍋爐四管泄漏的識別技術(shù)手段主要包括：基于人工巡視的現(xiàn)場定期檢查、基于傳感器的聲音泄爆監(jiān)聽系統(tǒng)、基于DCS的盤面數(shù)據(jù)人工監(jiān)控三種。

基于人工的現(xiàn)場定期檢查檢查間隔大、頻次低。基于SIS/DCS盤面數(shù)據(jù)的人工監(jiān)控嚴(yán)重依賴管理人員的工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)客觀上仍然無法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。而基于傳感器的聲音泄爆監(jiān)聽系統(tǒng)價(jià)格昂貴、施工難度大，需要對鍋爐本體進(jìn)行改造，但實(shí)際效果上在國內(nèi)幾大發(fā)電集團(tuán)2017-2019年百余次泄爆記錄中，通過聲音監(jiān)聽系統(tǒng)率先識別的泄漏事件也只達(dá)到了33%左右的占比。

同時(shí)在實(shí)際工作開展過程中鍋爐泄漏的識別確定需要多種方法交叉驗(yàn)證，因此基于SIS/DCS盤面數(shù)據(jù)通過專業(yè)的數(shù)據(jù)分析算法實(shí)現(xiàn)鍋爐泄爆狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)聽具備明確的現(xiàn)實(shí)意義與客觀需求。

基于鍋爐防磨防爆系統(tǒng)中的電廠鍋爐四管泄漏智能識別模型算法構(gòu)建的四管泄漏監(jiān)控程序能夠復(fù)現(xiàn)運(yùn)行管理人員的鍋爐泄爆分析監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)基于DCS/SIS系統(tǒng)盤面數(shù)據(jù)的24小時(shí)無間斷泄漏監(jiān)控，為鍋爐的停爐檢修、事故發(fā)展追溯提供系統(tǒng)支持與工具輔助。

經(jīng)濟(jì)效益分析上，實(shí)現(xiàn)鍋爐泄爆的早起預(yù)警識別能夠縮短檢修時(shí)間，減少換管數(shù)量。按機(jī)組裝機(jī)容量為300MW，縮短停爐檢修時(shí)間5天，上網(wǎng)電價(jià)0.3元/千瓦時(shí)，負(fù)荷率80%，廠利潤率10%計(jì)算。則一次泄爆可挽回?fù)p失發(fā)電量約2880萬千瓦時(shí)，毛利潤約720萬元，凈利潤約72萬元。其中尚未包含檢修過程中能夠減少的人工材料費(fèi)用。模型投運(yùn)后只要能避免一次泄爆事故發(fā)生，即可為用戶挽回約70萬的經(jīng)濟(jì)損失。

本模型可利用電廠既有SIS/DCS測點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練與數(shù)據(jù)挖掘，通過模型打包，可作為電廠防磨防爆可視化管理系統(tǒng)的功能插件，也可以作為獨(dú)立的功能系統(tǒng)為電廠提供分析監(jiān)測服務(wù)。具備前期投入小，普適性強(qiáng)等特點(diǎn)。同時(shí)鍋爐四管泄爆監(jiān)測功能作為電力生產(chǎn)運(yùn)行部門的普遍需求，具備廣闊的應(yīng)用前景。