隨著碳達(dá)峰和碳中和的到來，煤電在能源轉(zhuǎn)型和雙碳政策背景下面臨著深度調(diào)峰和快速變負(fù)荷的挑戰(zhàn)。作為全球最大的燃煤發(fā)電生產(chǎn)國，我國正在進(jìn)行大規(guī)模的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型：煤電的運(yùn)行模式正在向深度快速靈活調(diào)峰轉(zhuǎn)變，以滿足新能源的大規(guī)模并網(wǎng)需求，改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。這一轉(zhuǎn)變對(duì)煤電提出了新的挑戰(zhàn)，其中最為突出的就是快速變負(fù)荷運(yùn)行下燃煤鍋爐“四管”的安全問題。

01“四管”失效，成為安全首要隱患

         發(fā)電廠鍋爐“四管”（省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器）長期在高溫、高壓、腐蝕、磨損等惡劣工作環(huán)境中運(yùn)行，極易發(fā)生由于腐蝕、磨損、氧化皮脫落等原因造成的爆管事故，50%以上的“非停”是由于“四管”失效導(dǎo)致，甚至高達(dá)80%以上，遠(yuǎn)高于電氣一次故障、熱工故障、閥門故障、汽機(jī)(燃機(jī))故障和鍋爐故障等其他原因。

         爆漏事故頻發(fā)，已成為影響電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的首要隱患。近年來國家能源局多次強(qiáng)調(diào)電力安全生產(chǎn)的重要性，要求企業(yè)強(qiáng)化設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力。在此背景下，傳統(tǒng)定期檢修和離線檢測方式已難以滿足實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、前瞻性的腐蝕防控需求。

02傳統(tǒng)腐蝕難察覺，事后處理成本高

          鍋爐四管腐蝕是一個(gè)漸進(jìn)、隱蔽的過程，尤其酸性腐蝕、氧腐蝕和應(yīng)力腐蝕會(huì)導(dǎo)致管壁發(fā)生氫滲透，初期難以察覺，而一旦氫積累至臨界值，極易導(dǎo)致脆性斷裂和突發(fā)爆管。

         傳統(tǒng)鍋爐運(yùn)維解決方案（如：管壁超溫及壽命計(jì)算軟件、建立氧化皮厚度模型、超聲波發(fā)射技術(shù)、化學(xué)監(jiān)督及割管檢測等方式）理論計(jì)算選取的間接參數(shù)指標(biāo)，不能真實(shí)反應(yīng)爐管腐蝕量，判斷誤差較大；且物理模型不完善，缺乏實(shí)用性，難以滿足實(shí)時(shí)故障診斷的要求；發(fā)生泄漏后的輔助報(bào)警工具；缺少爐管腐蝕產(chǎn)物的在線監(jiān)測，只是一種事后分析手段。

         這些方式存在靈敏度不足、定位能力弱、響應(yīng)滯后諸多弊端，然而一次次非停搶修不僅造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，更危及電網(wǎng)穩(wěn)定與供熱保障。

         該系統(tǒng)通過高精度氫傳感器連續(xù)采集各部位汽水樣品中的溶解氫含量，靈敏度可達(dá)ppb級(jí)，能夠早期發(fā)現(xiàn)因酸性腐蝕、氧腐蝕或應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致的管壁氫滲透現(xiàn)象。

         氧化皮脫落與堵管監(jiān)測：通過監(jiān)測氧化皮產(chǎn)生和脫落時(shí)的痕量氫氣含量，推導(dǎo)出管內(nèi)氧化皮脫落量，并通過特征聲紋算法定位堵管位置。

         應(yīng)力形變監(jiān)測：降低機(jī)組因?yàn)檎{(diào)峰應(yīng)力拉裂造成非停事故。

         鍋爐運(yùn)行參數(shù)：監(jiān)測爐瞠溫度場、壁溫、汽溫、汽水流量、壓差等運(yùn)行參數(shù)。

         爐管材料參數(shù)：將鍋爐爐管材料的特性作為安全運(yùn)行分析的一維數(shù)據(jù)，更精準(zhǔn)分析和預(yù)測爐管拉裂和疲勞概率。

         鍋爐安全運(yùn)行預(yù)警模型：多維度動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)部件進(jìn)行預(yù)警，如高溫腐蝕區(qū)、堵管位置等。

精度≤0.1μg/L的痕量級(jí)氫監(jiān)測技術(shù)

“四管”腐蝕、氧化在線監(jiān)測技術(shù)

“四管”微應(yīng)力變化在線監(jiān)測技術(shù)

機(jī)組化學(xué)水工況優(yōu)化策略智能生成技術(shù)

鍋爐多模態(tài)數(shù)據(jù)融合技術(shù)

         鍋爐四管腐蝕綜合監(jiān)測系統(tǒng)解決方案融合高精度傳感技術(shù)、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合與智能預(yù)警，支持獨(dú)立單元維護(hù)與靈活選型，提供從單一水冷壁監(jiān)測到四管多參數(shù)綜合評(píng)估的多種配置選項(xiàng)（如GW-6080M、GW-6080B1、GW-6080B2、GW-6080P），并支持4G/WiFi遠(yuǎn)程訪問與歷史數(shù)據(jù)追溯，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐四管腐蝕狀態(tài)的“實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、可定位”感知，極大提升運(yùn)維效率。

          在能源安全與高效運(yùn)營雙重要求下，鍋爐四管安全運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)估系統(tǒng)以科技之力筑牢安全底線，助力電廠從“被動(dòng)檢修”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)警”，從“經(jīng)驗(yàn)治理”邁向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”。通過持續(xù)積累腐蝕數(shù)據(jù)與機(jī)組運(yùn)行工況，未來可進(jìn)一步拓展至：腐蝕壽命預(yù)測與剩余壽命評(píng)估；機(jī)組全生命周期腐蝕成本優(yōu)化；與數(shù)字孿生平臺(tái)集成，實(shí)現(xiàn)腐蝕防控的仿真與推演。從故障預(yù)警到健康管理，讓我們攜手共同守護(hù)每一度電背后的穩(wěn)定與安心。