[發明專利]基于時間相關性空間相關性的水冷壁拉裂識別方法及系統

在審

• 申請號: 202210474491.8
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114674008A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳海濤;彭雨軒;李梓民;姚怡安;劉志勇;石聞濤
• 申請（專利權）人: 北京博數智源人工智能科技有限公司
• 主分類號: F23M5/08
• 分類號: F23M5/08;F23M11/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 黨小林

本發明提供了一種基于時間相關性空間相關性的水冷壁拉裂識別方法及系統。該方法包括：判斷各爐管時序數據中各時刻相鄰時間點之間是否具有溫度連續下降的趨勢；沿時間序列統計每個時間點之前不滿足溫度連續下降趨勢的時間點數量，以該數量為依據進行分組，得到若干同趨勢的溫度變化區間；對區間進行篩選；將最終篩選出的區間認定為發生拉裂事故的區間；對發生了拉裂事故的區間進行系統預警。本發明提供的基于時間相關性空間相關性的水冷壁拉裂識別方法及系統能夠實現在拉裂事故發生的初期實現精準識別。

技術領域

本發明涉及火力發電技術領域，特別是涉及一種基于時間相關性空間相關性的水冷壁拉裂識別方法及系統。

背景技術

火力發電是我國主要的電力來源。全國火電機組的裝機量十分龐大，據統計目前全國火電機組裝機超過2千臺，鍋爐是火力發電廠的重要設備之一。鍋爐四管是指鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器和省煤器，鍋爐四管涵蓋了鍋爐的全部受熱面，它們內部承受著蒸汽壓力和一些化學成分的作用，外部承受著高溫、侵蝕和磨損的環境，在水與火之間進行調和，是能量傳遞集中的所在，長時間處于高溫高壓、腐蝕等非常惡劣的工作環境，導致其爆破泄露等事故頻繁發生。對電廠的安全穩定運行帶來了很大的隱患。據統計爐管爆管導致的非計劃停爐占電廠非停事故的50％～70％左右，單次爆管的經濟損失接近千萬元。水冷壁拉裂是‘四管’泄露當中常見的事故類型。在機組啟停過程中由于爐管溫度的急劇變化導致老化、不合規格的水冷壁爐管有拉裂風險(不合規格指有細微裂紋)。火電廠鍋爐水冷壁一旦出現拉裂問題，煤粉的燃燒效果、爐膛的密閉性將直接受到影響，這就對鍋爐的整體安全運行帶來了較大威脅。

水冷壁拉裂導致的爆管方式一般呈現人字形，水冷壁中的水霧會噴濺而出，灑到附近的爐管。在溫度實時監測圖中的反應為，爆管爐管溫度呈現斷崖式下跌，被水噴濺的爐管溫度呈現較快速度下降，其他正常爐管呈現溫度自然下降。而目前全國各大火電廠對于水冷壁拉裂的識別大多依靠加裝聲音與應力傳感器，不僅價格昂貴，且極易受到鍋爐內部復雜環境的影響，導致準確度不高。

1.增加超臨界W型火焰鍋爐水冷壁壁溫測點及壁溫報警

超臨界W型火焰鍋爐在運行的過程，控制爐膛水冷壁的壁管不超溫，同時，將沿寬度方向的汽溫偏差控制在合理的范圍內，可以有效地防止水冷壁出現變形及拉裂的現象。所以鍋爐在運行的過程中，對水冷壁的壁溫進行密切地監視，對水冷壁的壁溫增加測溫點，并安裝壁溫報警裝置，當水冷壁出現超溫或者溫差過大時，可以及時地采取措施進行調整，避免水冷壁出現變形及拉裂的現象。

2.在超臨界W型火焰鍋爐內增設熱應力釋放縫

超臨界W型火焰鍋爐水冷壁出現變形及拉裂的區域，主要集中在前墻的中部，因此，在該區域增設熱應力釋放縫，可以將扁鋼割開用以釋放熱應力，是防止超臨界W型火焰鍋爐水冷壁因變形及拉裂問題造成泄漏的最有效的措施之一。在對超臨界W型火焰鍋爐各種負荷下壁溫及燃燒的情況進行充分掌握后，對極易出現高溫區域的部分水冷壁管，增設一定量的衛燃帶，減少該區域的吸熱量，降低該區域水冷壁管出口蒸汽的溫度，進而降低整個水冷壁區域的溫度水平，還能減少水冷壁的溫度偏差及熱應力。

3.提高新安裝的超臨界W型火焰鍋爐機組的清潔度

提高管子的清潔度，是防止鍋爐爆管問題出現的重要措施之一。因此，應對新安裝的機組管內的雜物進行徹底的清理。在進行清理時，需安排專人對通球實驗進行百分百的旁站，以保障管屏的清潔度，同時，對集箱的清潔度采用內窺鏡進行檢查，使得管子的清潔度符合相關標準。

4.提高超臨界W型火焰鍋爐水冷壁設計及安裝的合理性