電廠鍋、機(jī)、電系統(tǒng)的可靠性應(yīng)用技術(shù)

1、電廠鍋、機(jī)、電系統(tǒng)的可電廠鍋、機(jī)、電系統(tǒng)的可靠性應(yīng)用技術(shù)靠性應(yīng)用技術(shù)李永華李永華目錄目錄一、如何提高電廠的可靠性；一、如何提高電廠的可靠性；二、電廠故障診斷技術(shù)；二、電廠故障診斷技術(shù)；三、電廠的優(yōu)化運(yùn)行。三、電廠的優(yōu)化運(yùn)行。n提高機(jī)組的可靠性，對國民經(jīng)濟(jì)有重大影響。提高機(jī)組的可靠性，對國民經(jīng)濟(jì)有重大影響。按按2006年年10萬千瓦及以上容量機(jī)組的總?cè)萘咳f千瓦及以上容量機(jī)組的總?cè)萘?.4億億kW計算，如可用系數(shù)提高計算，如可用系數(shù)提高1%，則每年，則每年可多發(fā)電約可多發(fā)電約200億度，等于新建了一座億度，等于新建了一座240萬千萬千瓦容量的電廠。如每度電的社會產(chǎn)值以瓦容量的電廠。如每度電的社會產(chǎn)

2、值以5元計，元計，則可增加產(chǎn)值則可增加產(chǎn)值1000億。億。n要提高機(jī)組的可靠性，就要減少非計劃停運(yùn)時要提高機(jī)組的可靠性，就要減少非計劃停運(yùn)時間。間。第一節(jié)第一節(jié) 如何提高電廠的可靠性如何提高電廠的可靠性n可靠性技術(shù)是為適應(yīng)產(chǎn)品的高可靠性要求發(fā)展可靠性技術(shù)是為適應(yīng)產(chǎn)品的高可靠性要求發(fā)展起來的新興科學(xué)，是一門綜合了眾多科學(xué)成果起來的新興科學(xué)，是一門綜合了眾多科學(xué)成果以解決產(chǎn)品的可靠性為出發(fā)點的邊緣學(xué)科。它以解決產(chǎn)品的可靠性為出發(fā)點的邊緣學(xué)科。它研究產(chǎn)品或系統(tǒng)的故障原因、處理和預(yù)防措施，研究產(chǎn)品或系統(tǒng)的故障原因、處理和預(yù)防措施，其主要任務(wù)是保證產(chǎn)品的可靠性，延長其使用其主要任務(wù)是保證產(chǎn)品的可靠性，延

3、長其使用壽命、降低其維護(hù)費(fèi)用、提高產(chǎn)品的使用效益。壽命、降低其維護(hù)費(fèi)用、提高產(chǎn)品的使用效益。n提高產(chǎn)品可靠性的重點是集中力量，對影響電提高產(chǎn)品可靠性的重點是集中力量，對影響電站設(shè)備可靠性的站設(shè)備可靠性的薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行研究和改進(jìn)，從進(jìn)行研究和改進(jìn)，從而避免對成千上萬個部件平均使用力量，有效而避免對成千上萬個部件平均使用力量，有效地提高電站設(shè)備的可靠性。在電站設(shè)備的地提高電站設(shè)備的可靠性。在電站設(shè)備的設(shè)計設(shè)計制造制造、安裝、檢修安裝、檢修和和運(yùn)行運(yùn)行等各階段，采取合理等各階段，采取合理措施，加強(qiáng)措施，加強(qiáng)可靠性管理可靠性管理，不斷提高產(chǎn)品的可靠，不斷提高產(chǎn)品的可靠性。性。一、可靠性薄弱環(huán)節(jié)的

4、統(tǒng)計分析一、可靠性薄弱環(huán)節(jié)的統(tǒng)計分析n設(shè)備的不可用時間包括計劃停運(yùn)時間和非計劃設(shè)備的不可用時間包括計劃停運(yùn)時間和非計劃停運(yùn)時間兩部分。非計劃停運(yùn)屬于事故維修，停運(yùn)時間兩部分。非計劃停運(yùn)屬于事故維修，是由于設(shè)備可靠性問題造成的。設(shè)備的某個子是由于設(shè)備可靠性問題造成的。設(shè)備的某個子系統(tǒng)或某個部件損壞后引起電站整臺機(jī)組非計系統(tǒng)或某個部件損壞后引起電站整臺機(jī)組非計劃停運(yùn)，即機(jī)組不能發(fā)電，后果是嚴(yán)重的。通劃停運(yùn)，即機(jī)組不能發(fā)電，后果是嚴(yán)重的。通常把非計劃停運(yùn)時間比較長的部件或子系統(tǒng)常把非計劃停運(yùn)時間比較長的部件或子系統(tǒng) 稱為可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。稱為可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。n電站設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計中常用以下兩

5、個電站設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計中常用以下兩個公式來處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)。然后進(jìn)行統(tǒng)計分析。公式來處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)。然后進(jìn)行統(tǒng)計分析。（1）局部非計劃停運(yùn)時問占總體非計劃停運(yùn)時）局部非計劃停運(yùn)時問占總體非計劃停運(yùn)時間的百分比間的百分比(RUOH）；）；（2）局部非計劃停運(yùn)次數(shù)占總體非計劃停運(yùn)次）局部非計劃停運(yùn)次數(shù)占總體非計劃停運(yùn)次數(shù)的百分比數(shù)的百分比(RNUO）。）。n統(tǒng)計和分析大型火電機(jī)組的可靠性薄弱環(huán)節(jié)時，統(tǒng)計和分析大型火電機(jī)組的可靠性薄弱環(huán)節(jié)時，“總體總體”指的是整臺火電機(jī)組，指的是整臺火電機(jī)組，“局部局部”分別分別指的是鍋爐主機(jī)、汽輪機(jī)主機(jī)、發(fā)電機(jī)主機(jī)、指的是鍋爐主機(jī)、汽輪機(jī)主機(jī)、發(fā)電機(jī)主機(jī)、燃料儲運(yùn)

6、系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、給水系燃料儲運(yùn)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、化統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)、單元機(jī)組控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)、單元機(jī)組控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、主變壓器、電氣系統(tǒng)等主變壓器、電氣系統(tǒng)等26個系統(tǒng)。個系統(tǒng)。n以某以某600MW鍋爐為例，按鍋爐為例，按RUOH排序，可靠排序，可靠性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計分析結(jié)果為：性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計分析結(jié)果為：以上汽以上汽300MW引進(jìn)型汽輪機(jī)為例，按引進(jìn)型汽輪機(jī)為例，按RUOH排排序，可靠性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計結(jié)果為序，可靠性薄弱環(huán)節(jié)統(tǒng)計結(jié)果為：（：（%）2003年全國年全國10萬及以上發(fā)電機(jī)

7、本體故障比例。萬及以上發(fā)電機(jī)本體故障比例。二、設(shè)計制造的可靠性技術(shù)二、設(shè)計制造的可靠性技術(shù)n發(fā)電設(shè)備在設(shè)計制造階段，應(yīng)重點考慮設(shè)備可發(fā)電設(shè)備在設(shè)計制造階段，應(yīng)重點考慮設(shè)備可靠性的薄弱環(huán)節(jié)，采取合理措施，只有真正解靠性的薄弱環(huán)節(jié)，采取合理措施，只有真正解決好這些薄弱環(huán)節(jié)，才能有效提高設(shè)備的運(yùn)行決好這些薄弱環(huán)節(jié)，才能有效提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性和機(jī)組的可用率。可靠性和機(jī)組的可用率。n設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行、具有高的機(jī)組可用率設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行、具有高的機(jī)組可用率應(yīng)從以下四個方面綜合考慮：即設(shè)計的合理性、應(yīng)從以下四個方面綜合考慮：即設(shè)計的合理性、原材料及外購件的質(zhì)量、生產(chǎn)和制造質(zhì)量、現(xiàn)原材料及外購件的質(zhì)

8、量、生產(chǎn)和制造質(zhì)量、現(xiàn)場安裝服務(wù)指導(dǎo)。場安裝服務(wù)指導(dǎo)。東鍋東鍋1000MW超超臨界鍋爐可靠性設(shè)計簡介：超超臨界鍋爐可靠性設(shè)計簡介：1、鍋爐的合理設(shè)計、鍋爐的合理設(shè)計（1）鍋爐設(shè)計與燃用煤種及機(jī)組投運(yùn)方式相適鍋爐設(shè)計與燃用煤種及機(jī)組投運(yùn)方式相適應(yīng)：應(yīng)：n針對燃用煤質(zhì)進(jìn)行鍋爐設(shè)計，充分分析煤質(zhì)的針對燃用煤質(zhì)進(jìn)行鍋爐設(shè)計，充分分析煤質(zhì)的結(jié)渣、著火、燃盡、磨損、沾污等特性，考慮結(jié)渣、著火、燃盡、磨損、沾污等特性，考慮煤種及其變化范圍。選用合理的爐膛容積熱負(fù)煤種及其變化范圍。選用合理的爐膛容積熱負(fù)荷、斷面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷及爐荷、斷面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷及爐膛出口煙溫等重要參數(shù)。膛出口

9、煙溫等重要參數(shù)。n采用成熟可靠的性能計算方法，利用計算機(jī)對采用成熟可靠的性能計算方法，利用計算機(jī)對鍋爐的熱力性能、過熱器和再熱器壁溫、水冷鍋爐的熱力性能、過熱器和再熱器壁溫、水冷壁水動力、受壓件強(qiáng)度、受壓件柔性應(yīng)力分析壁水動力、受壓件強(qiáng)度、受壓件柔性應(yīng)力分析及疲勞壽命等進(jìn)行了全面仔細(xì)的計算，確保鍋及疲勞壽命等進(jìn)行了全面仔細(xì)的計算，確保鍋爐設(shè)計的可靠性和先進(jìn)性。爐設(shè)計的可靠性和先進(jìn)性。n采用低采用低NOx旋流燃燒器，前后墻對沖布置，同旋流燃燒器，前后墻對沖布置，同時考慮了與煤質(zhì)特性的適應(yīng)性，以保證煤粉的時考慮了與煤質(zhì)特性的適應(yīng)性，以保證煤粉的著火穩(wěn)定、燃盡，并充分考慮防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣，著火穩(wěn)定、燃盡

10、，并充分考慮防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣，減少減少NOx排放。（如果要采用直流燃燒器，則排放。（如果要采用直流燃燒器，則要研究煙溫偏差問題、氣流偏斜問題、切圓直要研究煙溫偏差問題、氣流偏斜問題、切圓直徑、殘余旋轉(zhuǎn)問題，以及擺動燃燒器問題等。）徑、殘余旋轉(zhuǎn)問題，以及擺動燃燒器問題等。）n采用成熟的采用成熟的型布置爐型，對受壓件管系、支型布置爐型，對受壓件管系、支吊和導(dǎo)向元件，蛇形管與集箱連接形狀等均進(jìn)吊和導(dǎo)向元件，蛇形管與集箱連接形狀等均進(jìn)行應(yīng)力分析，使機(jī)組在正常運(yùn)行和變負(fù)荷時各行應(yīng)力分析，使機(jī)組在正常運(yùn)行和變負(fù)荷時各部件應(yīng)力水平保持在較低水平以確保運(yùn)行安全部件應(yīng)力水平保持在較低水平以確保運(yùn)行安全可靠性。可靠性

11、。（2）防止受熱面爆管）防止受熱面爆管n爐膛水冷壁采用螺旋管圈爐膛水冷壁采用螺旋管圈+垂直管圈型式。選垂直管圈型式。選取取2500kg/m2s(BMCR工況工況)左右水冷壁質(zhì)量流左右水冷壁質(zhì)量流速，螺旋管圈大量采用內(nèi)螺紋管，水循環(huán)計算速，螺旋管圈大量采用內(nèi)螺紋管，水循環(huán)計算各項安全指標(biāo)均有足夠裕度，各種負(fù)荷下水循各項安全指標(biāo)均有足夠裕度，各種負(fù)荷下水循環(huán)安全可靠，變負(fù)荷性能好，水冷壁進(jìn)口不需環(huán)安全可靠，變負(fù)荷性能好，水冷壁進(jìn)口不需設(shè)置節(jié)流圈，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量小。設(shè)置節(jié)流圈，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)工作量小。n水冷壁管子及鰭片進(jìn)行溫度和應(yīng)力計算，使鍋水冷壁管子及鰭片進(jìn)行溫度和應(yīng)力計算，使鍋爐啟動停爐和

12、各種負(fù)荷工況時，管壁、鰭片溫爐啟動停爐和各種負(fù)荷工況時，管壁、鰭片溫度均低于許用值，應(yīng)力水平低于許用應(yīng)力。度均低于許用值，應(yīng)力水平低于許用應(yīng)力。n合理選用過熱器和再熱器管子壁厚和材質(zhì)，對合理選用過熱器和再熱器管子壁厚和材質(zhì)，對每根管子的各管段進(jìn)行不同工況下的壁溫計算，每根管子的各管段進(jìn)行不同工況下的壁溫計算，對蛇形管同屏和屏間流量分配與偏差進(jìn)行詳細(xì)對蛇形管同屏和屏間流量分配與偏差進(jìn)行詳細(xì)計算，根據(jù)計算結(jié)果選擇材料與壁厚，管子和計算，根據(jù)計算結(jié)果選擇材料與壁厚，管子和強(qiáng)度計算與許用應(yīng)力嚴(yán)格遵循相關(guān)的國標(biāo)、強(qiáng)度計算與許用應(yīng)力嚴(yán)格遵循相關(guān)的國標(biāo)、ASME或相關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，管子壁溫驗算留或相關(guān)規(guī)范規(guī)

13、定進(jìn)行，管子壁溫驗算留有足夠裕度。有足夠裕度。n采用成熟的過熱器、再熱器系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)各采用成熟的過熱器、再熱器系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)各級間設(shè)置大管道混合、交叉。采用完善的汽溫級間設(shè)置大管道混合、交叉。采用完善的汽溫調(diào)節(jié)措施，過熱器設(shè)二級噴水減溫器，再熱器調(diào)節(jié)措施，過熱器設(shè)二級噴水減溫器，再熱器采用平行煙道擋扳調(diào)溫，并設(shè)有事故噴水減溫采用平行煙道擋扳調(diào)溫，并設(shè)有事故噴水減溫器，可有效地保證鍋爐蒸汽參數(shù)，減少左右側(cè)器，可有效地保證鍋爐蒸汽參數(shù)，減少左右側(cè)汽溫偏差，防止管壁過熱超溫。汽溫偏差，防止管壁過熱超溫。n正確設(shè)置鍋爐膨脹中心。正確設(shè)置的止晃裝置正確設(shè)置鍋爐膨脹中心。正確設(shè)置的止晃裝置不會影響鍋爐受

14、熱面的自由膨脹，各集箱兩端不會影響鍋爐受熱面的自由膨脹，各集箱兩端設(shè)置有可靠的膨脹指示器。受熱面的管卡、吊設(shè)置有可靠的膨脹指示器。受熱面的管卡、吊桿和夾持管等設(shè)置合理、可靠，避免在熱態(tài)下桿和夾持管等設(shè)置合理、可靠，避免在熱態(tài)下偏斜、拉壞和引起管子相互碰撞。偏斜、拉壞和引起管子相互碰撞。n管壁溫差大的管子之間、膨脹差不同的管子之管壁溫差大的管子之間、膨脹差不同的管子之間及受熱管子與其他部件之間的連接，采用合間及受熱管子與其他部件之間的連接，采用合理結(jié)構(gòu)型式，確保管子自由膨脹，不會出現(xiàn)碰理結(jié)構(gòu)型式，確保管子自由膨脹，不會出現(xiàn)碰撞或拉裂現(xiàn)象。撞或拉裂現(xiàn)象。n設(shè)置足夠的吹灰器，并選用性能可靠的吹灰器，

15、設(shè)置足夠的吹灰器，并選用性能可靠的吹灰器，使吹灰器達(dá)到預(yù)期的吹灰效果，減輕受熱面的使吹灰器達(dá)到預(yù)期的吹灰效果，減輕受熱面的沾污，防止結(jié)渣和損壞管子。沾污，防止結(jié)渣和損壞管子。n防止受熱面飛灰磨損爆漏。飛灰磨損主要發(fā)生防止受熱面飛灰磨損爆漏。飛灰磨損主要發(fā)生在尾部低溫受熱面上，充分考慮灰粒的磨損特在尾部低溫受熱面上，充分考慮灰粒的磨損特性，合理布置尾部低溫受熱面管間距及流通截性，合理布置尾部低溫受熱面管間距及流通截面，控制實際平均煙溫在較低水平，在磨損嚴(yán)面，控制實際平均煙溫在較低水平，在磨損嚴(yán)重的煙道四周裝設(shè)防止煙氣偏流的阻流板，易重的煙道四周裝設(shè)防止煙氣偏流的阻流板，易磨損的管排迎流面上布置可

16、靠的防磨裝置。磨損的管排迎流面上布置可靠的防磨裝置。（3）防止受熱面腐蝕和堵灰防止受熱面腐蝕和堵灰n根據(jù)鍋爐煤質(zhì)含硫量情況，考慮措施防止水冷根據(jù)鍋爐煤質(zhì)含硫量情況，考慮措施防止水冷壁的高溫腐蝕。合理選取空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度壁的高溫腐蝕。合理選取空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度和排煙溫度來選取合理的空氣預(yù)熱器冷端平均和排煙溫度來選取合理的空氣預(yù)熱器冷端平均溫度，防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰。溫度，防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和堵灰。（4）設(shè)計程序嚴(yán)格執(zhí)行）設(shè)計程序嚴(yán)格執(zhí)行ISO9001標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)n鍋爐的設(shè)計從方案設(shè)計、性能設(shè)計、技術(shù)設(shè)計鍋爐的設(shè)計從方案設(shè)計、性能設(shè)計、技術(shù)設(shè)計各階段均經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計評審，施工設(shè)計階段也各階

17、段均經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計評審，施工設(shè)計階段也層層把關(guān)，并充分聽取用戶意見，確保鍋爐具層層把關(guān)，并充分聽取用戶意見，確保鍋爐具有優(yōu)良可靠的性能，杜絕先天不足現(xiàn)象的發(fā)生。有優(yōu)良可靠的性能，杜絕先天不足現(xiàn)象的發(fā)生。2、控制原材料及外購件質(zhì)量、控制原材料及外購件質(zhì)量n配套件選擇：嚴(yán)把鍋爐配套件的質(zhì)量關(guān)，選擇配套件選擇：嚴(yán)把鍋爐配套件的質(zhì)量關(guān)，選擇國內(nèi)外產(chǎn)品質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良的配套設(shè)備，國內(nèi)外產(chǎn)品質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良的配套設(shè)備，確保鍋爐各種配套件產(chǎn)品的可靠性。確保鍋爐各種配套件產(chǎn)品的可靠性。n加強(qiáng)原材料、外協(xié)件、外購件入廠檢驗工作：加強(qiáng)原材料、外協(xié)件、外購件入廠檢驗工作：凡按相關(guān)程序文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗合凡

18、按相關(guān)程序文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢驗合格的原材料、外協(xié)件、外購件方可入庫。對關(guān)格的原材料、外協(xié)件、外購件方可入庫。對關(guān)鍵的直發(fā)用戶的外購件，由檢驗部門到制造現(xiàn)鍵的直發(fā)用戶的外購件，由檢驗部門到制造現(xiàn)場驗收合格后方可發(fā)運(yùn)。場驗收合格后方可發(fā)運(yùn)。n加強(qiáng)對管材的質(zhì)量控制：在原有入廠檢驗項目加強(qiáng)對管材的質(zhì)量控制：在原有入廠檢驗項目上增加渦流探傷檢查，以確保不合格的管材不上增加渦流探傷檢查，以確保不合格的管材不投入生產(chǎn)。具體做法是：委托有能力進(jìn)行管材投入生產(chǎn)。具體做法是：委托有能力進(jìn)行管材渦流探傷檢查的供貨廠對管材進(jìn)行渦流探傷檢查的供貨廠對管材進(jìn)行100%渦流渦流探傷，入廠后進(jìn)行探傷，入廠后進(jìn)行5%抽查

19、；對沒有能力進(jìn)行抽查；對沒有能力進(jìn)行管材渦流探險傷檢查的供貨廠家，則原材料入管材渦流探險傷檢查的供貨廠家，則原材料入廠后進(jìn)行廠后進(jìn)行100%的渦流檢查。凡渦流檢查不合的渦流檢查。凡渦流檢查不合格的管材，不予使用。格的管材，不予使用。n加強(qiáng)庫房管理：庫房加強(qiáng)對原材料的維護(hù)、保加強(qiáng)庫房管理：庫房加強(qiáng)對原材料的維護(hù)、保養(yǎng)，標(biāo)識清楚，分類堆放。發(fā)料時，確保賬、養(yǎng)，標(biāo)識清楚，分類堆放。發(fā)料時，確保賬、卡、物一致且材料標(biāo)識清晰，杜絕混材現(xiàn)象。卡、物一致且材料標(biāo)識清晰，杜絕混材現(xiàn)象。n進(jìn)一步加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)等重要擴(kuò)散產(chǎn)品的質(zhì)量控進(jìn)一步加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)等重要擴(kuò)散產(chǎn)品的質(zhì)量控制：與承制鋼結(jié)構(gòu)的廠家簽訂質(zhì)量承諾書，做制：

20、與承制鋼結(jié)構(gòu)的廠家簽訂質(zhì)量承諾書，做到質(zhì)量責(zé)任的落實。同時，嚴(yán)把產(chǎn)品檢驗關(guān)，到質(zhì)量責(zé)任的落實。同時，嚴(yán)把產(chǎn)品檢驗關(guān)，嚴(yán)格按合同和技術(shù)協(xié)議要求進(jìn)行復(fù)檢，對具備嚴(yán)格按合同和技術(shù)協(xié)議要求進(jìn)行復(fù)檢，對具備條件試裝的產(chǎn)品必須在制造廠試裝合格后方可條件試裝的產(chǎn)品必須在制造廠試裝合格后方可發(fā)運(yùn)。發(fā)運(yùn)。3、保證生產(chǎn)和制造質(zhì)量、保證生產(chǎn)和制造質(zhì)量n關(guān)鍵工序制定和完善工藝規(guī)程，如集箱和水冷關(guān)鍵工序制定和完善工藝規(guī)程，如集箱和水冷壁管屏裝焊工藝規(guī)程、管屏通球工藝規(guī)程、水壁管屏裝焊工藝規(guī)程、管屏通球工藝規(guī)程、水壓試驗工藝規(guī)程、熱處理工藝規(guī)程，焊接工藝壓試驗工藝規(guī)程、熱處理工藝規(guī)程，焊接工藝規(guī)程等，做到關(guān)鍵工序有章可依

21、，保證關(guān)鍵工規(guī)程等，做到關(guān)鍵工序有章可依，保證關(guān)鍵工序的制造質(zhì)量。序的制造質(zhì)量。n完善崗位責(zé)任制，把員工的工作質(zhì)量、工作責(zé)完善崗位責(zé)任制，把員工的工作質(zhì)量、工作責(zé)任心與自身利益掛鉤，形成以個人的工作質(zhì)量任心與自身利益掛鉤，形成以個人的工作質(zhì)量保產(chǎn)品質(zhì)量的良好氣氛。保產(chǎn)品質(zhì)量的良好氣氛。n生產(chǎn)過程嚴(yán)格生產(chǎn)過程嚴(yán)格“三按三按”生產(chǎn)，自覺做好每道工生產(chǎn)，自覺做好每道工序的自檢、互檢及對上道工序的監(jiān)檢，做到不序的自檢、互檢及對上道工序的監(jiān)檢，做到不合格產(chǎn)品不轉(zhuǎn)序、不報交。合格產(chǎn)品不轉(zhuǎn)序、不報交。n制定受壓部件產(chǎn)品色標(biāo)管理標(biāo)準(zhǔn)和蛇形管管屏制定受壓部件產(chǎn)品色標(biāo)管理標(biāo)準(zhǔn)和蛇形管管屏鋼印跟蹤管理辦法。產(chǎn)品上的

22、主要要素如焊工鋼印跟蹤管理辦法。產(chǎn)品上的主要要素如焊工鋼印、操作工、檢驗員、產(chǎn)品材料標(biāo)識等給予鋼印、操作工、檢驗員、產(chǎn)品材料標(biāo)識等給予生產(chǎn)全過程跟蹤，滿足可追溯性要求。生產(chǎn)全過程跟蹤，滿足可追溯性要求。n加強(qiáng)制造工序質(zhì)量控制，生產(chǎn)過程的巡回檢查加強(qiáng)制造工序質(zhì)量控制，生產(chǎn)過程的巡回檢查和監(jiān)察。把原材料、焊接、熱處理、水壓試驗、和監(jiān)察。把原材料、焊接、熱處理、水壓試驗、無損探傷、通球等工序作為控制點，嚴(yán)格檢查無損探傷、通球等工序作為控制點，嚴(yán)格檢查且做好記錄，確保驗收質(zhì)量。對所有受壓產(chǎn)品且做好記錄，確保驗收質(zhì)量。對所有受壓產(chǎn)品完工后進(jìn)行完工后進(jìn)行100%的復(fù)檢，保證產(chǎn)品質(zhì)量。的復(fù)檢，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

23、n加強(qiáng)產(chǎn)品內(nèi)部清理工作，制訂管理辦法，責(zé)任加強(qiáng)產(chǎn)品內(nèi)部清理工作，制訂管理辦法，責(zé)任落實到人。配合標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求，對管件制定落實到人。配合標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求，對管件制定限額發(fā)放、回收鋼球管理制度，解決管內(nèi)存有限額發(fā)放、回收鋼球管理制度，解決管內(nèi)存有異物、管內(nèi)焊口超標(biāo)等質(zhì)量問題。異物、管內(nèi)焊口超標(biāo)等質(zhì)量問題。n及時處理公司外部發(fā)生的質(zhì)量問題，制訂糾正及時處理公司外部發(fā)生的質(zhì)量問題，制訂糾正措施、預(yù)防措施，確保質(zhì)保體系的有效運(yùn)行。措施、預(yù)防措施，確保質(zhì)保體系的有效運(yùn)行。n加強(qiáng)處理質(zhì)量問題的反應(yīng)能力。責(zé)任單位在接加強(qiáng)處理質(zhì)量問題的反應(yīng)能力。責(zé)任單位在接到外部質(zhì)量反饋單后，立即制訂措施予以糾正，到外部質(zhì)量反

24、饋單后，立即制訂措施予以糾正，對重大質(zhì)量問題必須在對重大質(zhì)量問題必須在24小時內(nèi)處理完畢。小時內(nèi)處理完畢。n對發(fā)生的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，制訂出預(yù)防措施，對發(fā)生的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，制訂出預(yù)防措施，避免同類問題重復(fù)發(fā)生。避免同類問題重復(fù)發(fā)生。4、做好現(xiàn)場安裝服務(wù)指導(dǎo)做好現(xiàn)場安裝服務(wù)指導(dǎo)n由于超超臨界鍋爐的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行特性、啟由于超超臨界鍋爐的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行特性、啟動特性等與常規(guī)的亞臨界自然循環(huán)鍋爐有很大動特性等與常規(guī)的亞臨界自然循環(huán)鍋爐有很大的不同，對部分部件的安裝和檢查均有一些特的不同，對部分部件的安裝和檢查均有一些特殊要求，對調(diào)試和運(yùn)行水平要求也很高。由于殊要求，對調(diào)試和運(yùn)行水平要求也很高。由

25、于參數(shù)高，鍋爐屏過、高過受熱面管子細(xì)，同時參數(shù)高，鍋爐屏過、高過受熱面管子細(xì)，同時入口集箱上均開設(shè)較小口徑的節(jié)流孔，少量雜入口集箱上均開設(shè)較小口徑的節(jié)流孔，少量雜質(zhì)就易造成節(jié)流孔堵塞引起爆管；水冷壁管子質(zhì)就易造成節(jié)流孔堵塞引起爆管；水冷壁管子也小，管壁結(jié)垢對汽水阻力的影響較大。也小，管壁結(jié)垢對汽水阻力的影響較大。n重點關(guān)注鍋爐啟動前清洗工作，集箱遺留雜物重點關(guān)注鍋爐啟動前清洗工作，集箱遺留雜物的檢查清理，控制給水水質(zhì)、啟動期間機(jī)爐匹的檢查清理，控制給水水質(zhì)、啟動期間機(jī)爐匹配、燃燒調(diào)整等問題。充分重視與電廠、安裝配、燃燒調(diào)整等問題。充分重視與電廠、安裝單位、調(diào)試單位的技術(shù)交底與經(jīng)驗交流，做好單位

26、、調(diào)試單位的技術(shù)交底與經(jīng)驗交流，做好現(xiàn)場安裝、調(diào)試和運(yùn)行服務(wù)工作?，F(xiàn)場安裝、調(diào)試和運(yùn)行服務(wù)工作。n汽輪機(jī)的可靠性設(shè)計，主要包括靜子部件常規(guī)汽輪機(jī)的可靠性設(shè)計，主要包括靜子部件常規(guī)靜強(qiáng)度設(shè)計，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有限元分析，轉(zhuǎn)靜強(qiáng)度設(shè)計，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有限元分析，轉(zhuǎn)子靜、動強(qiáng)度設(shè)計，葉片靜、動強(qiáng)度、振動設(shè)子靜、動強(qiáng)度設(shè)計，葉片靜、動強(qiáng)度、振動設(shè)計，動靜部件熱脹間隙、穩(wěn)定性設(shè)計等內(nèi)容。計，動靜部件熱脹間隙、穩(wěn)定性設(shè)計等內(nèi)容。主要考慮參數(shù)提高后的材料問題、軸系穩(wěn)定性主要考慮參數(shù)提高后的材料問題、軸系穩(wěn)定性問題、大軸承的動力學(xué)特性、汽流激振、調(diào)節(jié)問題、大軸承的動力學(xué)特性、汽流激振、調(diào)節(jié)級設(shè)計、固體顆粒腐蝕問

27、題、末級葉片設(shè)計。級設(shè)計、固體顆粒腐蝕問題、末級葉片設(shè)計。n汽輪發(fā)電機(jī)主要考慮定子線圈的可靠性、通風(fēng)汽輪發(fā)電機(jī)主要考慮定子線圈的可靠性、通風(fēng)冷卻系統(tǒng)可靠性、氫氣密封系統(tǒng)的可靠性以及冷卻系統(tǒng)可靠性、氫氣密封系統(tǒng)的可靠性以及非正常工況設(shè)計等。非正常工況設(shè)計等。n按照以上要求，就能保證設(shè)備的良好可靠性。按照以上要求，就能保證設(shè)備的良好可靠性。三、電站設(shè)備運(yùn)行可靠性技術(shù)三、電站設(shè)備運(yùn)行可靠性技術(shù)n運(yùn)行就是使用設(shè)備，以滿足生產(chǎn)的需要。運(yùn)行運(yùn)行就是使用設(shè)備，以滿足生產(chǎn)的需要。運(yùn)行是對設(shè)備可靠性的驗證和維護(hù)。在現(xiàn)有設(shè)備的是對設(shè)備可靠性的驗證和維護(hù)。在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)負(fù)荷要求和燃用煤質(zhì)情況，選擇基礎(chǔ)上，

28、根據(jù)負(fù)荷要求和燃用煤質(zhì)情況，選擇合理的運(yùn)行方式，避免出現(xiàn)各種故障，保證機(jī)合理的運(yùn)行方式，避免出現(xiàn)各種故障，保證機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。采用合適的組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。采用合適的故障診斷故障診斷技術(shù)，技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)組的實現(xiàn)機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行優(yōu)化運(yùn)行，提高設(shè)備高的可靠性。，提高設(shè)備高的可靠性。第二節(jié)第二節(jié) 電廠故障診斷技術(shù)電廠故障診斷技術(shù)一、故障診斷的概念一、故障診斷的概念n故障診斷包括兩個方面：零件、系統(tǒng)診斷故障診斷包括兩個方面：零件、系統(tǒng)診斷n零件故障指零件失效。其故障診斷的對象是零件故障指零件失效。其故障診斷的對象是單一零件，故障特征量與故障之間有明確因單一零件，故障特征量與故障之間有明確因果關(guān)系，無宏觀

29、策略問題。果關(guān)系，無宏觀策略問題。n系統(tǒng)故障指系統(tǒng)工作能力的破壞；或一定時系統(tǒng)故障指系統(tǒng)工作能力的破壞；或一定時間內(nèi)系統(tǒng)主要功能指標(biāo)超過規(guī)定范圍；或系間內(nèi)系統(tǒng)主要功能指標(biāo)超過規(guī)定范圍；或系統(tǒng)的輸入與預(yù)期輸出不相容。所提取的故障統(tǒng)的輸入與預(yù)期輸出不相容。所提取的故障特征量與故障之間無直接因果關(guān)系。特征量與故障之間無直接因果關(guān)系。n系統(tǒng)故障診斷的步驟：故障監(jiān)測、故障分析、系統(tǒng)故障診斷的步驟：故障監(jiān)測、故障分析、故障決策處理。故障決策處理。n故障監(jiān)測：監(jiān)測系統(tǒng)主要功能指標(biāo)，即系統(tǒng)故障監(jiān)測：監(jiān)測系統(tǒng)主要功能指標(biāo)，即系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測。當(dāng)主要功能指標(biāo)偏離規(guī)定范圍時，狀態(tài)監(jiān)測。當(dāng)主要功能指標(biāo)偏離規(guī)定范圍時，即可

30、認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生故障，并按照偏離程度不即可認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生故障，并按照偏離程度不同發(fā)出早期警報、緊急警報或強(qiáng)迫停運(yùn)。同發(fā)出早期警報、緊急警報或強(qiáng)迫停運(yùn)。n故障分析：根據(jù)檢測的信號并補(bǔ)充其它手段，故障分析：根據(jù)檢測的信號并補(bǔ)充其它手段，尋找故障源。對故障的危害作評估，給出故尋找故障源。對故障的危害作評估，給出故障等級。障等級。n故障處理：預(yù)測故障趨勢，做出處理。故障處理：預(yù)測故障趨勢，做出處理。n現(xiàn)代大型電站設(shè)備的事故處理，要求監(jiān)督控制現(xiàn)代大型電站設(shè)備的事故處理，要求監(jiān)督控制系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)組的運(yùn)行全過程、各主輔機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)組的運(yùn)行全過程、各主輔機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行在線、動態(tài)、自動診斷，及早發(fā)現(xiàn)故障存進(jìn)行在線、

31、動態(tài)、自動診斷，及早發(fā)現(xiàn)故障存在的潛在危險，預(yù)測后果，及時判斷和決策。在的潛在危險，預(yù)測后果，及時判斷和決策。n20世紀(jì)世紀(jì)80年代末期，美國電力科學(xué)研究院利用年代末期，美國電力科學(xué)研究院利用人工智能系統(tǒng)開發(fā)鍋爐故障診斷智能系統(tǒng)。其人工智能系統(tǒng)開發(fā)鍋爐故障診斷智能系統(tǒng)。其鍋爐承壓部件失效專家診斷系統(tǒng)鍋爐承壓部件失效專家診斷系統(tǒng)ESCARTA是是第一個鍋爐故障診斷專家系統(tǒng)，并于第一個鍋爐故障診斷專家系統(tǒng)，并于1989年在年在5個電廠投入使用，效果令人滿意。個電廠投入使用，效果令人滿意。二、故障診斷技術(shù)發(fā)展概況二、故障診斷技術(shù)發(fā)展概況n該系統(tǒng)知識來源于該院的手冊該系統(tǒng)知識來源于該院的手冊鍋爐管道故

32、障鍋爐管道故障調(diào)查和修復(fù)調(diào)查和修復(fù)， ESCARTA系統(tǒng)系統(tǒng)首先將鍋爐承首先將鍋爐承壓受熱面分為四個組成部分：水冷壁、過熱器、壓受熱面分為四個組成部分：水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器，然后詢問操作者損壞的部位、再熱器、省煤器，然后詢問操作者損壞的部位、發(fā)生現(xiàn)象和誘發(fā)原因，從發(fā)生現(xiàn)象和誘發(fā)原因，從22種損傷機(jī)理中，通種損傷機(jī)理中，通過規(guī)則診斷推理，找出其中一種為故障原因。過規(guī)則診斷推理，找出其中一種為故障原因。n美國北印第安納公共服務(wù)公司電廠鍋爐最佳運(yùn)美國北印第安納公共服務(wù)公司電廠鍋爐最佳運(yùn)行控制系統(tǒng)，監(jiān)測鍋爐排煙溫度、鍋爐吹灰系行控制系統(tǒng)，監(jiān)測鍋爐排煙溫度、鍋爐吹灰系統(tǒng)、空氣預(yù)熱器的正常運(yùn)行，

33、將他們調(diào)整到最統(tǒng)、空氣預(yù)熱器的正常運(yùn)行，將他們調(diào)整到最佳狀態(tài)。佳狀態(tài)。n美國美國Lockheed Martin公司開發(fā)的公司開發(fā)的InEC系統(tǒng)具系統(tǒng)具有傳統(tǒng)專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)混合模式，幫有傳統(tǒng)專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)混合模式，幫助操作者選擇合理的運(yùn)行參數(shù)，減少燃燒損失。助操作者選擇合理的運(yùn)行參數(shù)，減少燃燒損失。n美國美國Pegasus公司開發(fā)鍋爐優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，以公司開發(fā)鍋爐優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為內(nèi)核，用以提高燃燒效率和降神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為內(nèi)核，用以提高燃燒效率和降低低NOx排放。排放。n此外，日本石川搗播磨重工和三菱重工開發(fā)的此外，日本石川搗播磨重工和三菱重工開發(fā)的火力發(fā)電廠支援系統(tǒng)等也

34、用于電廠?；鹆Πl(fā)電廠支援系統(tǒng)等也用于電廠。n國外使用最成功的故障診斷系統(tǒng)是美國西屋公國外使用最成功的故障診斷系統(tǒng)是美國西屋公司開發(fā)的汽輪發(fā)電機(jī)組專家系統(tǒng)，該公司在佛司開發(fā)的汽輪發(fā)電機(jī)組專家系統(tǒng)，該公司在佛羅里達(dá)奧蘭多發(fā)電設(shè)備本部建立了自動診斷中羅里達(dá)奧蘭多發(fā)電設(shè)備本部建立了自動診斷中心。心。n國內(nèi)清華大學(xué)、哈工大、華中理工大學(xué)、華北國內(nèi)清華大學(xué)、哈工大、華中理工大學(xué)、華北電力大學(xué)等單位開發(fā)的故障診斷系統(tǒng)已用于國電力大學(xué)等單位開發(fā)的故障診斷系統(tǒng)已用于國產(chǎn)產(chǎn)300MW機(jī)組。機(jī)組。 人工智能人工智能n電站設(shè)備故障診斷屬于系統(tǒng)故障診斷，特點為：電站設(shè)備故障診斷屬于系統(tǒng)故障診斷，特點為：故障復(fù)雜，沒有規(guī)

35、律，僅能憑操作者對設(shè)備的故障復(fù)雜，沒有規(guī)律，僅能憑操作者對設(shè)備的認(rèn)識和經(jīng)驗直覺處理；很多故障征兆相近，或認(rèn)識和經(jīng)驗直覺處理；很多故障征兆相近，或多種故障存在同一征兆。多種故障存在同一征兆。n根據(jù)設(shè)備的已知故障，分析確定其征兆和表象，根據(jù)設(shè)備的已知故障，分析確定其征兆和表象，此過程為正問題；根據(jù)設(shè)備表象，分析確定故此過程為正問題；根據(jù)設(shè)備表象，分析確定故障原因、部位、嚴(yán)重程度等，為逆問題。對于障原因、部位、嚴(yán)重程度等，為逆問題。對于鍋爐很多故障，逆問題可能有多種答案。鍋爐很多故障，逆問題可能有多種答案。n用機(jī)器來復(fù)制人的智能，即用計算機(jī)和相應(yīng)的用機(jī)器來復(fù)制人的智能，即用計算機(jī)和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來執(zhí)

36、行和人的智能相關(guān)的復(fù)雜功能，軟件系統(tǒng)來執(zhí)行和人的智能相關(guān)的復(fù)雜功能，稱為人工智能。針對某個領(lǐng)域的人工智能系統(tǒng)稱為人工智能。針對某個領(lǐng)域的人工智能系統(tǒng)稱為專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的知識來源于規(guī)律、稱為專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的知識來源于規(guī)律、算法、定理、準(zhǔn)則以及經(jīng)驗等。算法、定理、準(zhǔn)則以及經(jīng)驗等。n人工智能主要包括：專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、人工智能主要包括：專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、故障樹診斷法、模糊數(shù)學(xué)診斷、參數(shù)估計法等。故障樹診斷法、模糊數(shù)學(xué)診斷、參數(shù)估計法等。專家系統(tǒng)簡述專家系統(tǒng)簡述n專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)(Expert System，ES)是人工智能是人工智能(Artificial Intelligence

37、，AI)的一個研究分支，的一個研究分支， 是目前國內(nèi)外發(fā)展最快的是目前國內(nèi)外發(fā)展最快的AI領(lǐng)域之一。所謂領(lǐng)域之一。所謂專家系統(tǒng)是把由某一領(lǐng)域?qū)＜覀兌嗄攴e累的經(jīng)專家系統(tǒng)是把由某一領(lǐng)域?qū)＜覀兌嗄攴e累的經(jīng)驗歸納總結(jié)而形成的知識庫和模擬人類判斷推驗歸納總結(jié)而形成的知識庫和模擬人類判斷推理過程的推理機(jī)結(jié)合起來，用以解決這一領(lǐng)域理過程的推理機(jī)結(jié)合起來，用以解決這一領(lǐng)域?qū)嶋H問題的計算機(jī)軟件系統(tǒng)。如實際問題的計算機(jī)軟件系統(tǒng)。如EPRI的的ESCARTA系統(tǒng)。系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡述n人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)研究人腦組織人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)研究人腦組織所取得的成果而提出的，反映了人類大

38、腦的基所取得的成果而提出的，反映了人類大腦的基本特征：學(xué)習(xí)、記憶和歸納。它不同于傳統(tǒng)的本特征：學(xué)習(xí)、記憶和歸納。它不同于傳統(tǒng)的人工智能領(lǐng)域普遍采用的基于邏輯與符號處理人工智能領(lǐng)域普遍采用的基于邏輯與符號處理的理論和方法，為人工智能的研究開發(fā)了一種的理論和方法，為人工智能的研究開發(fā)了一種新方法。新方法。n專家系統(tǒng)不足：專家系統(tǒng)不足：1.知識獲取的知識獲取的“瓶頸瓶頸”問題；問題；2.模擬專家思維過程的單一推理機(jī)制的局限性；模擬專家思維過程的單一推理機(jī)制的局限性；3.系統(tǒng)缺乏自學(xué)習(xí)能力。系統(tǒng)缺乏自學(xué)習(xí)能力。n神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不足：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不足：它不能很好的利用領(lǐng)域?qū)＜曳e它不能很好的利用領(lǐng)域?qū)＜曳e累的經(jīng)驗知

39、識，只利用一些明確的故障診斷實累的經(jīng)驗知識，只利用一些明確的故障診斷實例，而且需要一定數(shù)量的樣本學(xué)習(xí)，通過訓(xùn)練例，而且需要一定數(shù)量的樣本學(xué)習(xí)，通過訓(xùn)練最后得到的是一些權(quán)值矩陣，而不是像專家經(jīng)最后得到的是一些權(quán)值矩陣，而不是像專家經(jīng)驗知識那樣的邏輯推理產(chǎn)生式，所以缺乏對診驗知識那樣的邏輯推理產(chǎn)生式，所以缺乏對診斷結(jié)果的解釋能力。斷結(jié)果的解釋能力。 在線診斷（鍋爐）在線診斷（鍋爐）n鍋爐故障預(yù)測、狀態(tài)檢修；鍋爐故障預(yù)測、狀態(tài)檢修；n故障診斷專家系統(tǒng)；故障診斷專家系統(tǒng)；n鍋爐性能監(jiān)測系統(tǒng)；鍋爐性能監(jiān)測系統(tǒng)；n厚壁元件應(yīng)力分析；厚壁元件應(yīng)力分析；n受熱面泄漏監(jiān)測；受熱面泄漏監(jiān)測；n煙氣參數(shù)及飛灰含碳在

40、線監(jiān)測；煙氣參數(shù)及飛灰含碳在線監(jiān)測；n吹灰優(yōu)化系統(tǒng)；吹灰優(yōu)化系統(tǒng)；n燃燒監(jiān)測系統(tǒng)等。燃燒監(jiān)測系統(tǒng)等。 離線診斷離線診斷1、直接診斷、直接診斷n煤質(zhì)特性、結(jié)渣等預(yù)測；煤質(zhì)特性、結(jié)渣等預(yù)測；n數(shù)據(jù)分析；四管爆漏的數(shù)據(jù)分析；四管爆漏的ESCARTA等。等。2、間接診斷、間接診斷n傳熱、流動、應(yīng)力等計算軟件及仿真；傳熱、流動、應(yīng)力等計算軟件及仿真；n燃燒數(shù)值模擬等。燃燒數(shù)值模擬等。 改造前 改造后 某一次風(fēng)水平截面溫度分布改造前數(shù)值計算結(jié)果 改造后數(shù)值計算結(jié)果 某一次風(fēng)水平截面速度分布 三、故障診斷試驗三、故障診斷試驗n診斷試驗即提取故障特征量。以鍋爐為例，其診斷試驗即提取故障特征量。以鍋爐為例，其一

41、般故障特征量的提取是根據(jù)常規(guī)測量手段獲一般故障特征量的提取是根據(jù)常規(guī)測量手段獲得的。鍋爐的常規(guī)監(jiān)測包括五種類型：常規(guī)溫得的。鍋爐的常規(guī)監(jiān)測包括五種類型：常規(guī)溫度測量、壓力和風(fēng)壓測量、流量測量、水位或度測量、壓力和風(fēng)壓測量、流量測量、水位或物位測量、煙氣成分測量。通過以上測量數(shù)據(jù)，物位測量、煙氣成分測量。通過以上測量數(shù)據(jù)，加上操作者的經(jīng)驗，可診斷故障的可能性。加上操作者的經(jīng)驗，可診斷故障的可能性。n但鍋爐燃燒故障、四管泄漏等故障特征量提取但鍋爐燃燒故障、四管泄漏等故障特征量提取需用特殊手段。需用特殊手段。n煤粉燃燒可提取火焰光譜信號、輻射頻譜信號、煤粉燃燒可提取火焰光譜信號、輻射頻譜信號、火焰顏

42、色信號、聲波信號及爐膛負(fù)壓等。根據(jù)火焰顏色信號、聲波信號及爐膛負(fù)壓等。根據(jù)火焰檢測、爐膛溫度監(jiān)視等手段，診斷燃燒故火焰檢測、爐膛溫度監(jiān)視等手段，診斷燃燒故障。障。n四管泄漏可采用超聲波檢測、聲波探測、壁溫四管泄漏可采用超聲波檢測、聲波探測、壁溫監(jiān)測等手段進(jìn)行診斷。監(jiān)測等手段進(jìn)行診斷。一、燃燒診斷一、燃燒診斷n激光測量：激光測量：對于氣相溫度測量，喇曼散射有兩對于氣相溫度測量，喇曼散射有兩種類型可以利用。一種是自激喇曼散射種類型可以利用。一種是自激喇曼散射(SRS)，另一種是相干反斯托克斯喇曼散射另一種是相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)。SRS用于干凈火焰測量；用于干凈火焰測量；CARS可用于

43、發(fā)光、可用于發(fā)光、含顆粒及湍流火焰測量。含顆粒及湍流火焰測量。n還可以測量組分濃度、顆粒成分等。還可以測量組分濃度、顆粒成分等。n輻射頻譜分析：火焰頻譜分析試驗裝置由光探輻射頻譜分析：火焰頻譜分析試驗裝置由光探頭、光電轉(zhuǎn)換器、放大濾波電路、頭、光電轉(zhuǎn)換器、放大濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換和計算機(jī)組成。其中光電轉(zhuǎn)換計算機(jī)組成。其中光電轉(zhuǎn)換(光電管光電管)和放大濾和放大濾波電路均安裝在光探頭內(nèi)。在濾波電路中濾除波電路均安裝在光探頭內(nèi)。在濾波電路中濾除了信號的高頻噪聲?；鹧嫘盘栴l譜估計采用通了信號的高頻噪聲?；鹧嫘盘栴l譜估計采用通用的周期圖窗函數(shù)快速用的周期圖窗函數(shù)快速FFT法分別對穩(wěn)定燃燒法分別對穩(wěn)

44、定燃燒工況和非穩(wěn)定工況進(jìn)行分析。工況和非穩(wěn)定工況進(jìn)行分析。n火焰顏色分析：火焰顏色，由可見光波長段的火焰顏色分析：火焰顏色，由可見光波長段的火焰發(fā)光所決定。碳?xì)浠衔锘鹧娴陌l(fā)光光譜，火焰發(fā)光所決定。碳?xì)浠衔锘鹧娴陌l(fā)光光譜，由燃燒中間產(chǎn)物如由燃燒中間產(chǎn)物如CH、C2中間基的非連續(xù)光中間基的非連續(xù)光譜、譜、CO分子與分子與O原子再結(jié)合反應(yīng)所產(chǎn)生的連原子再結(jié)合反應(yīng)所產(chǎn)生的連續(xù)光譜、作為固體的炭黑粒子所發(fā)射的連續(xù)光續(xù)光譜、作為固體的炭黑粒子所發(fā)射的連續(xù)光譜等組成。其光譜強(qiáng)度隨燃料、燃料與氧比劑譜等組成。其光譜強(qiáng)度隨燃料、燃料與氧比劑的混合狀態(tài)、燃燒反應(yīng)過程的延遲等變化，并的混合狀態(tài)、燃燒反應(yīng)過程的延

45、遲等變化，并引起火焰顏色產(chǎn)生變化。因此，從火焰所發(fā)出引起火焰顏色產(chǎn)生變化。因此，從火焰所發(fā)出的光的顏色，含有與燃燒狀況有關(guān)的信息，是的光的顏色，含有與燃燒狀況有關(guān)的信息，是把握燃燒狀況重要的情報來源。把握燃燒狀況重要的情報來源。a-1.22 kgc/kga；b-0.88；c-0.68n聲波測量法：聲波測量法：聲波傳播時間和傳播路徑上的氣聲波傳播時間和傳播路徑上的氣體溫度體溫度(假設(shè)為均勻溫度分布假設(shè)為均勻溫度分布)的關(guān)系式為：的關(guān)系式為：n圖像處理：圖像處理：用電視攝像機(jī)作為傳感器，將所拍用電視攝像機(jī)作為傳感器，將所拍攝火焰圖像一路送錄像機(jī)保存待用，另一路經(jīng)攝火焰圖像一路送錄像機(jī)保存待用，另一

46、路經(jīng)圖像采集與變換系統(tǒng)送計算機(jī)。為了從火焰的圖像采集與變換系統(tǒng)送計算機(jī)。為了從火焰的原始圖像迅速獲得直接、準(zhǔn)確而又清晰地反映原始圖像迅速獲得直接、準(zhǔn)確而又清晰地反映燃燒狀況的信息，需要對圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚紵隣顩r的信息，需要對圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚ǘ鄨D像相加平均、圖像平滑、圖像分割、包括多圖像相加平均、圖像平滑、圖像分割、邊緣提取、特征計算及偽彩色顯示等。邊緣提取、特征計算及偽彩色顯示等。二、壁溫監(jiān)測二、壁溫監(jiān)測n對于四管泄漏，可采用聲學(xué)方法、無損探傷等對于四管泄漏，可采用聲學(xué)方法、無損探傷等進(jìn)行檢測，但在運(yùn)行中，可以用壁溫監(jiān)測方法，進(jìn)行檢測，但在運(yùn)行中，可以用壁溫監(jiān)測方法，預(yù)測剩余壽命。

47、預(yù)測剩余壽命。n金屬壁溫跟各個受熱面管子的內(nèi)外部熱力環(huán)境金屬壁溫跟各個受熱面管子的內(nèi)外部熱力環(huán)境密切相關(guān)，如外部煙氣溫度，管內(nèi)蒸汽溫度等。密切相關(guān)，如外部煙氣溫度，管內(nèi)蒸汽溫度等。因此，可采用模擬鍋爐動態(tài)熱力過程的方法來因此，可采用模擬鍋爐動態(tài)熱力過程的方法來確定相關(guān)熱力參數(shù)。確定相關(guān)熱力參數(shù)。壁溫監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)壁溫監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、四管爆漏一、四管爆漏n應(yīng)力斷裂：短期過熱、高溫蠕變、異種鋼焊接；應(yīng)力斷裂：短期過熱、高溫蠕變、異種鋼焊接；n工質(zhì)側(cè)腐蝕：氧損傷、苛性腐蝕、應(yīng)力腐蝕裂工質(zhì)側(cè)腐蝕：氧損傷、苛性腐蝕、應(yīng)力腐蝕裂紋、孔蝕；紋、孔蝕；n煙氣側(cè)腐蝕：低溫腐蝕、水冷壁腐蝕、煤灰腐煙氣側(cè)腐蝕：低溫腐

48、蝕、水冷壁腐蝕、煤灰腐蝕、油灰腐蝕；蝕、油灰腐蝕；n磨損：飛灰磨損、落渣磨損、吹灰磨損、煤粉磨損：飛灰磨損、落渣磨損、吹灰磨損、煤粉磨損；磨損；四、鍋爐幾種典型故障原因四、鍋爐幾種典型故障原因n疲勞：振動疲勞、熱疲勞、腐蝕疲勞；疲勞：振動疲勞、熱疲勞、腐蝕疲勞；n質(zhì)量缺陷：維修損傷、化學(xué)偏移、材料缺陷、質(zhì)量缺陷：維修損傷、化學(xué)偏移、材料缺陷、焊接缺陷。焊接缺陷。1、短期過熱、短期過熱n鍋爐設(shè)計時，管子強(qiáng)度是通過管子計算壁溫下鍋爐設(shè)計時，管子強(qiáng)度是通過管子計算壁溫下材料的許用應(yīng)力來考慮的。短期過熱指實際壁材料的許用應(yīng)力來考慮的。短期過熱指實際壁溫超過設(shè)計工況下的壁溫，使材料的許用應(yīng)力溫超過設(shè)計工

49、況下的壁溫，使材料的許用應(yīng)力急劇下降，在管內(nèi)壓力作用下，使管子實際應(yīng)急劇下降，在管內(nèi)壓力作用下，使管子實際應(yīng)力超過許用應(yīng)力而爆管。力超過許用應(yīng)力而爆管。n短期過熱爆管的爆破口特征是：管子爆破口塑短期過熱爆管的爆破口特征是：管子爆破口塑性變形大，管子直徑明顯脹粗；爆破口減薄成性變形大，管子直徑明顯脹粗；爆破口減薄成刀刃狀，爆破口為較大的喇叭口，為典型的薄刀刃狀，爆破口為較大的喇叭口，為典型的薄唇形破口，斷面由許多凹坑組成；管壁溫度低唇形破口，斷面由許多凹坑組成；管壁溫度低于熱處理臨界溫度于熱處理臨界溫度Ac1，即鋼加熱開始形成奧，即鋼加熱開始形成奧氏體的溫度，爆管后的金相組織為拉長的鐵素氏體的溫

50、度，爆管后的金相組織為拉長的鐵素體和滲碳體，當(dāng)壁溫高于體和滲碳體，當(dāng)壁溫高于Ac1Ac3，即亞共析，即亞共析鋼加熱時鐵素體全部消失的最低溫度，金相組鋼加熱時鐵素體全部消失的最低溫度，金相組織為馬氏體、貝氏體、珠光體和鐵素體。爆破織為馬氏體、貝氏體、珠光體和鐵素體。爆破口的氧化皮厚度隨超溫時間長而增厚?？诘难趸ず穸入S超溫時間長而增厚。n短期過熱原因：爐膛出口氣流偏斜，或其他因短期過熱原因：爐膛出口氣流偏斜，或其他因素使局部熱負(fù)荷偏高；管內(nèi)工質(zhì)流量不均；異素使局部熱負(fù)荷偏高；管內(nèi)工質(zhì)流量不均；異物堵塞或管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重；材質(zhì)等級低等。物堵塞或管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重；材質(zhì)等級低等。n短期過熱一般發(fā)生在受熱面向火

51、側(cè)。短期過熱一般發(fā)生在受熱面向火側(cè)。n通常采用的措施為：改善爐內(nèi)燃燒工況，防止通常采用的措施為：改善爐內(nèi)燃燒工況，防止氣流偏斜；改進(jìn)過再熱器系統(tǒng)，減輕熱偏差；氣流偏斜；改進(jìn)過再熱器系統(tǒng)，減輕熱偏差；保證蒸汽品質(zhì)；等。保證蒸汽品質(zhì)；等。2、長期過熱、長期過熱n指受熱面實際壁溫略超過設(shè)計值，長期在高溫指受熱面實際壁溫略超過設(shè)計值，長期在高溫和應(yīng)力作用下，金屬發(fā)生珠光體球化、石墨化、和應(yīng)力作用下，金屬發(fā)生珠光體球化、石墨化、合金元素再分配、高溫氧化等金相組織變化或合金元素再分配、高溫氧化等金相組織變化或保護(hù)膜破壞；或因高溫蠕變速度加快、持久強(qiáng)保護(hù)膜破壞；或因高溫蠕變速度加快、持久強(qiáng)度下降等而導(dǎo)致的爆

52、管現(xiàn)象。度下降等而導(dǎo)致的爆管現(xiàn)象。n按應(yīng)力狀態(tài)分三種類型：高溫蠕變、應(yīng)力氧化按應(yīng)力狀態(tài)分三種類型：高溫蠕變、應(yīng)力氧化裂紋、高溫氧化型。裂紋、高溫氧化型。n高溫蠕變型爆破口特征：管子膨脹量明顯超過高溫蠕變型爆破口特征：管子膨脹量明顯超過金屬監(jiān)督規(guī)定的數(shù)值；爆破口邊沿較鈍，爆破金屬監(jiān)督規(guī)定的數(shù)值；爆破口邊沿較鈍，爆破口周圍氧化皮有密集的縱向裂紋，且在較大范口周圍氧化皮有密集的縱向裂紋，且在較大范圍內(nèi)有蠕變空洞或裂紋；向火面金相組織完全圍內(nèi)有蠕變空洞或裂紋；向火面金相組織完全球化，彎頭處可能發(fā)生再結(jié)晶。球化，彎頭處可能發(fā)生再結(jié)晶。n應(yīng)力氧化裂紋型爆破口特征：管子膨脹量低于應(yīng)力氧化裂紋型爆破口特征：管

53、子膨脹量低于或接近金屬監(jiān)督規(guī)定值；爆破口邊沿鈍，接近或接近金屬監(jiān)督規(guī)定值；爆破口邊沿鈍，接近爆破口向火側(cè)外壁氧化皮，有多條縱向裂紋；爆破口向火側(cè)外壁氧化皮，有多條縱向裂紋；向火側(cè)和背火側(cè)都嚴(yán)重球化，強(qiáng)度和硬度都下向火側(cè)和背火側(cè)都嚴(yán)重球化，強(qiáng)度和硬度都下降；管子內(nèi)外氧化皮分層；管外氧化皮沉積燃降；管子內(nèi)外氧化皮分層；管外氧化皮沉積燃燒產(chǎn)物的硫、氯、錳、鈣等元素。燒產(chǎn)物的硫、氯、錳、鈣等元素。n高溫氧化型爆破口特征：在內(nèi)外管壁均產(chǎn)生高溫氧化型爆破口特征：在內(nèi)外管壁均產(chǎn)生1.01.5mm的氧化皮，管壁嚴(yán)重減薄，僅為原的氧化皮，管壁嚴(yán)重減薄，僅為原厚度的厚度的33%12.5%；管子內(nèi)外均氧化；向火；管

54、子內(nèi)外均氧化；向火側(cè)完全球化，背火側(cè)嚴(yán)重球化，強(qiáng)度和硬度均側(cè)完全球化，背火側(cè)嚴(yán)重球化，強(qiáng)度和硬度均下降；管外氧化皮沉積燃燒產(chǎn)物的硫、氯、錳、下降；管外氧化皮沉積燃燒產(chǎn)物的硫、氯、錳、鈣等元素。鈣等元素。n長期過熱爆管一般在高溫過熱器最外圈，或高長期過熱爆管一般在高溫過熱器最外圈，或高再向火側(cè)。高溫氧化型一般出現(xiàn)在再熱器，應(yīng)再向火側(cè)。高溫氧化型一般出現(xiàn)在再熱器，應(yīng)力氧化型一般出現(xiàn)在過熱器。力氧化型一般出現(xiàn)在過熱器。n長期過熱原因：同樣是局部熱負(fù)荷偏高；管內(nèi)長期過熱原因：同樣是局部熱負(fù)荷偏高；管內(nèi)工質(zhì)流量不均；異物堵塞管子但不嚴(yán)重、管內(nèi)工質(zhì)流量不均；異物堵塞管子但不嚴(yán)重、管內(nèi)結(jié)垢；材質(zhì)等級較低。結(jié)

55、垢；材質(zhì)等級較低。n采取措施：改善燃燒工況，防止偏斜；改進(jìn)過采取措施：改善燃燒工況，防止偏斜；改進(jìn)過再熱器系統(tǒng)減輕熱偏差；結(jié)垢后進(jìn)行化學(xué)清洗；再熱器系統(tǒng)減輕熱偏差；結(jié)垢后進(jìn)行化學(xué)清洗；改進(jìn)汽溫調(diào)節(jié)；更換危險管子等。改進(jìn)汽溫調(diào)節(jié)；更換危險管子等。3、腐蝕疲勞、腐蝕疲勞n腐蝕疲勞也稱汽側(cè)氧腐蝕。指由于氧的作用，腐蝕疲勞也稱汽側(cè)氧腐蝕。指由于氧的作用，使管內(nèi)工質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在管子內(nèi)壁鈍化使管內(nèi)工質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在管子內(nèi)壁鈍化膜破壞處，發(fā)生點狀腐蝕。膜破壞處，發(fā)生點狀腐蝕。n腐蝕疲勞爆破口特征：爆破口管內(nèi)存在點坑狀腐蝕疲勞爆破口特征：爆破口管內(nèi)存在點坑狀腐蝕，呈貝殼狀；腐蝕疲勞產(chǎn)物為黑色腐蝕，呈

56、貝殼狀；腐蝕疲勞產(chǎn)物為黑色Fe3O4，與金屬基牢固結(jié)合，停爐后腐蝕疲勞產(chǎn)物轉(zhuǎn)化與金屬基牢固結(jié)合，停爐后腐蝕疲勞產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為紅色的為紅色的Fe2O3，腐蝕坑沿縱向發(fā)展，腐蝕區(qū)，腐蝕坑沿縱向發(fā)展，腐蝕區(qū)域金相組織不發(fā)生變化。域金相組織不發(fā)生變化。n腐蝕原因：管內(nèi)介質(zhì)中含少量的堿或游離的腐蝕原因：管內(nèi)介質(zhì)中含少量的堿或游離的CO2，或下彎頭停爐時積水；彎頭應(yīng)力集中區(qū)，或下彎頭停爐時積水；彎頭應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生點腐蝕，彎頭受熱沖擊，使內(nèi)壁產(chǎn)生疲勞產(chǎn)生點腐蝕，彎頭受熱沖擊，使內(nèi)壁產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋。n腐蝕疲勞爆管部位：過再熱器彎頭內(nèi)壁。腐蝕疲勞爆管部位：過再熱器彎頭內(nèi)壁。n防止措施：新安裝鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗，除

57、去鐵防止措施：新安裝鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗，除去鐵銹、雜物；在內(nèi)壁形成均勻保護(hù)膜；運(yùn)行中嚴(yán)銹、雜物；在內(nèi)壁形成均勻保護(hù)膜；運(yùn)行中嚴(yán)格控制水的格控制水的pH值和給水含氧量，停爐時加強(qiáng)值和給水含氧量，停爐時加強(qiáng)對受熱面進(jìn)行保護(hù)。對受熱面進(jìn)行保護(hù)。 4、腐蝕熱疲勞、腐蝕熱疲勞n指在鍋爐啟、停時受熱面承受的低周應(yīng)力疲勞；指在鍋爐啟、停時受熱面承受的低周應(yīng)力疲勞；或由于管壁上反復(fù)出現(xiàn)汽膜，受熱面承受中周或由于管壁上反復(fù)出現(xiàn)汽膜，受熱面承受中周應(yīng)力疲勞；或由于振動，受熱面承受高周應(yīng)力應(yīng)力疲勞；或由于振動，受熱面承受高周應(yīng)力疲勞。煙氣中的硫、鈉、氯等物質(zhì)促進(jìn)腐蝕疲疲勞。煙氣中的硫、鈉、氯等物質(zhì)促進(jìn)腐蝕疲勞破壞。勞

58、破壞。n腐蝕熱疲勞爆破口特征：向火側(cè)產(chǎn)生沿圓周發(fā)腐蝕熱疲勞爆破口特征：向火側(cè)產(chǎn)生沿圓周發(fā)展的裂紋；局部區(qū)域有平行裂紋；斷口上部有展的裂紋；局部區(qū)域有平行裂紋；斷口上部有腐蝕坑和二次裂紋；充滿腐蝕物質(zhì)，裂紋處有腐蝕坑和二次裂紋；充滿腐蝕物質(zhì)，裂紋處有熔鹽和煤灰沉積物；裂紋處向火側(cè)球化。熔鹽和煤灰沉積物；裂紋處向火側(cè)球化。n原因：基本負(fù)荷機(jī)組改調(diào)峰運(yùn)行，或由于管壁原因：基本負(fù)荷機(jī)組改調(diào)峰運(yùn)行，或由于管壁超溫導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度降低；煙氣含硫、鈉等多。超溫導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度降低；煙氣含硫、鈉等多。n爆管部位：過再熱器管向火側(cè)。爆管部位：過再熱器管向火側(cè)。n采取措施：定期清除灰渣沉積；調(diào)峰運(yùn)行時降采取措施：定期清除

59、灰渣沉積；調(diào)峰運(yùn)行時降低溫度壓力變化速度和幅度；嚴(yán)格防止超溫運(yùn)低溫度壓力變化速度和幅度；嚴(yán)格防止超溫運(yùn)行。行。5、磨損、磨損n因燃料含灰量過大，煙氣流速高，造成灰顆粒因燃料含灰量過大，煙氣流速高，造成灰顆粒對管壁的磨損。對管壁的磨損。n磨損爆破口特征：磨損表面是灰色光滑表面；磨損爆破口特征：磨損表面是灰色光滑表面；爆破口處管壁明顯減薄，破口尖銳呈刀刃狀。爆破口處管壁明顯減薄，破口尖銳呈刀刃狀。n原因：煤灰分高；煙氣流速不均勻。原因：煤灰分高；煙氣流速不均勻。n措施：設(shè)計合理煙速；加裝防磨裝置；煤質(zhì)管措施：設(shè)計合理煙速；加裝防磨裝置；煤質(zhì)管理。理。二、燃燒故障二、燃燒故障n制粉系統(tǒng)故障：斷粉、一

60、次風(fēng)管堵塞、自燃爆制粉系統(tǒng)故障：斷粉、一次風(fēng)管堵塞、自燃爆炸；炸；n燃燒過程：燃燒不穩(wěn)、滅火、爆燃、結(jié)渣、燃燃燒過程：燃燒不穩(wěn)、滅火、爆燃、結(jié)渣、燃燒器故障；燒器故障；n煙道故障：再燃、飛灰含碳高、排煙溫度高。煙道故障：再燃、飛灰含碳高、排煙溫度高。 1、排煙溫度偏高、排煙溫度偏高n降低鍋爐熱效率；影響電除塵器正常工作。降低鍋爐熱效率；影響電除塵器正常工作。 可能原因可能原因n受熱面結(jié)構(gòu)不合理。鍋爐通過受熱面吸熱來降受熱面結(jié)構(gòu)不合理。鍋爐通過受熱面吸熱來降低煙氣溫度，如果受熱面布置不合理，可能會低煙氣溫度，如果受熱面布置不合理，可能會使吸熱量不足，排煙溫度偏高。使吸熱量不足，排煙溫度偏高。n運(yùn)