[發(fā)明專利]基于灰色預(yù)測理論的CFB爐管的壽命評估方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910014219.6
• 申請日: 2009-02-16
• 公開（公告）號: CN101493392A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧化凌;宋云京;肖世榮;張忠文;趙永寧
• 申請（專利權(quán)）人: 山東電力研究院
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G06F19/00
• 代理公司: 濟南圣達專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張 勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于灰色預(yù)測理論的CFB爐管的壽命評估方法。

背景技術(shù)

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐爐管的壽命評估對指導(dǎo)鍋爐的設(shè)計和運行具有重要意義。爐管，特別是水冷壁管的壁厚減薄主要是由于磨損引起。由于CFB鍋爐爐膛內(nèi)工況復(fù)雜，水冷壁管的磨損屬于高溫磨損(爐膛溫度在840℃～900℃之間)，影響磨損的因素眾多，基于影響因素的磨損預(yù)測模型特別是能用于工程實際的預(yù)測模型較難建立。而事實上，水冷壁管的磨損率(磨損量、或壁厚減薄量)卻是實在的，可以準(zhǔn)確測定。那么，就可以撇開復(fù)雜的影響因素，從實測的磨損數(shù)據(jù)入手，來預(yù)測后續(xù)時刻的磨損。而實際生產(chǎn)中的循環(huán)流化床鍋爐的磨損問題就是一個典型的灰色系統(tǒng)，在得到實測磨損數(shù)據(jù)后，就可根據(jù)實測數(shù)據(jù)建立灰色預(yù)測模型對后續(xù)磨損量進行預(yù)測，從而可以對爐管的剩余壽命作出評估。

事實上，爐膛內(nèi)水冷壁管的壁厚減薄并不完全是由磨損引起的，也包括外壁的高溫氧化和內(nèi)壁的堿腐蝕等因素，所以原始數(shù)據(jù)及預(yù)測得出的壁厚減薄量也不完全是磨損量，而是管子運行過程中由于各種原因而使壁厚減薄的量。因此，把這個預(yù)測值用于管子的剩余壽命評估是完全可以的。但目前尚未出現(xiàn)采用此種方法進行爐管壽命評估的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決目前爐管壽命不易評估，從而影響生產(chǎn)的正常運行等問題，提供一種具有方法簡單，不必考慮復(fù)雜的磨損甚至包括腐蝕等其他使壁厚減薄的因素，需要的原始數(shù)據(jù)少，計算方便，精度高，可用于工程實際等優(yōu)點的基于灰色預(yù)測理論的CFB爐管的壽命評估方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于灰色預(yù)測理論的CFB爐管的壽命評估方法，它的步驟為：

1)實測一組磨損數(shù)據(jù)；

2)利用實測數(shù)據(jù)，采用在原始數(shù)據(jù)累加和累減過程中對時距進行權(quán)重處理的方法建立基于磨損量實測數(shù)據(jù)的CFB爐管磨損的不等時距灰色GM(1，1)預(yù)測模型；

3)利用建立的預(yù)測模型對磨損量即壁厚減薄量進行計算；

4)將計算結(jié)果與實測結(jié)果進行對比，以便對模型進行精度檢驗，若精度檢驗合格，則轉(zhuǎn)入下一步；否則就對模型進行優(yōu)化；

5)得出該鍋爐的爐管壁厚減薄量的具體預(yù)測模型；

6)利用建立的具體預(yù)測模型對后續(xù)磨損量進行預(yù)測，計算爐管的剩余壽命。

所述步驟1)一組磨損數(shù)據(jù)最少是3個數(shù)據(jù)，多者不限。必須是同一根管子的同一位置測得的數(shù)據(jù)才可納入一組之中。例如，假設(shè)管子的初始壁厚是7mm，運行一段時間后，第一次測得壁厚為6.5mm，以后在同一個測點又測量了三次，壁厚分別為6.3mm、6.0mm和5.8mm，那么即可得到一組實測磨損數(shù)據(jù)為(0.5，0.7，1.0，1.2)。實際測量的是管子的壁厚，管子初始壁厚減去測量壁厚即為磨損量，即壁厚減薄量，這里把壁厚減薄量作為磨損數(shù)據(jù)。在管子的同一個位置，每隔一段時間測量一次就得到一個壁厚減薄量，連續(xù)測量幾次就得到一組壁厚減薄量，就是一組磨損數(shù)據(jù)。

所述步驟2)中，不等時距灰色GM(1，1)預(yù)測模型為：

將實測數(shù)據(jù)組成原始數(shù)據(jù)列：

x⁽⁰⁾＝{x⁽⁰⁾(i)}????????其中i＝1，2，3，…，n????(1)

且x⁽⁰⁾(i)與x⁽⁰⁾(i-1)之間的時距為T(i)-T(i-1))，則原始數(shù)據(jù)的一次累加式為：