淺析火電鍋爐檢測工作存在的問題與核心對策

【摘 要】電力是支撐我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要能源之一，因此，我國對火力發(fā)電工作非常重視。近年來，為提高電力生產(chǎn)能力、效率、質(zhì)量，工程技術(shù)人員對火電鍋爐進行了一系列的技術(shù)改革和工作調(diào)查，研究效果顯著。但是，火電鍋爐依舊無法滿足現(xiàn)階段日益提高的電力生產(chǎn)需要，基于此，本文將結(jié)合火電鍋爐檢測工作中存在的問題，深度解析火電鍋爐技術(shù)發(fā)展趨向，并提出合理性改革建議。

【關(guān)鍵詞】火電鍋爐；檢測工作；問題與對策；研究分析

0.前言

火力發(fā)電中，火電鍋爐發(fā)揮著重要作用，因為它不僅是主要的發(fā)電設(shè)備，還肩負著穩(wěn)定發(fā)電系統(tǒng)運行狀態(tài)的責(zé)任。因此，火電鍋爐檢測工作必須予以高度重視，其相關(guān)問題只有在得到合理解決的情況下，鍋爐才能正常、高效、安全的工作。

1.火電鍋爐檢測工作中存在的問題

1.1安裝時存在的檢測問題

我國火力發(fā)電廠引進的火力鍋爐一般是大型鍋爐，體積龐大、重量大、配套設(shè)置冗雜、安裝程序復(fù)雜，這種裝置特性，給火力鍋爐的運輸、安裝、調(diào)配工作帶來了諸多障礙。首先，預(yù)檢測，眾多且體型巨大的組合套件，經(jīng)吊裝、就位、找正等工作流程，很難確保元件安裝準(zhǔn)確、無誤，要想在此過程中進行預(yù)檢測幾乎不可能；其次，用來檢測火電鍋爐位置、工件形態(tài)的鋼尺經(jīng)，長期使用，勢必會出現(xiàn)測量誤差，同時，由于它的造價成本很高，不適宜經(jīng)常更換，所以，這個問題是火電鍋爐檢測很難解決、擺脫的核心問題之一；最后，安裝單位很難通過鍋爐廠提供的鍋爐基礎(chǔ)負載圖進行立柱壓縮值計算，即便能夠計算出確定值，鋼尺在懸空狀態(tài)下，也無法準(zhǔn)確定位元件的安裝位置，進行鍋爐安裝。

1.2火電鍋爐故障檢測時存在的問題

火電鍋爐常見的故障有：“四管破裂”、鍋爐元件缺損、發(fā)電過程受阻、發(fā)電功能降低等幾方面，上述問題都會導(dǎo)致火電鍋爐發(fā)電過程停滯、延緩、效率降低，這也說明，發(fā)電故障會給電力生產(chǎn)造成嚴重的損失。故障檢測時，由于“顯示結(jié)果”大體相同，所以，要想“尋根溯源”找出故障點、故障源、故障問題非常困難，雖然可以通過獲取工程數(shù)據(jù)的方式，糾察故障，但此過程費時、費力，最后故障找到了，造成的經(jīng)濟損失也無法挽回。同時，檢測過程中，故障會擾亂既定的數(shù)學(xué)模型，改變、影響故障檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，這樣，故障會披上一層“隱形”的外衣，蒙蔽技術(shù)人員的雙眼，使其無法準(zhǔn)確判斷、查找到故障源，也就無法第一時間做出反應(yīng)，采取實時性的故障排除措施。

2.提高火電鍋爐檢測質(zhì)量與效率的合理對策

上文提到，火電鍋爐在安裝、檢測的過程中存在諸多問題和困難，要想及時、有效的檢測出設(shè)備、裝置、元件存在的故障問題，幾乎不可能。但隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展，故障檢測工作的性能、效率、水平已有了很大提高。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，針對目前火電鍋爐存在的重要“檢測問題”，提出解決策略，內(nèi)容如下：

2.1安裝時檢測問題解決方法

采用“預(yù)安裝”模型，對火電鍋爐的小體積元件進行搜集、調(diào)配、處理，把每一個細小元件的性能、工藝特點都檢測好后，進行統(tǒng)一安裝。此外，對用來檢測火電鍋爐各元件尺寸、定位的鋼尺進行多次檢定，定期、按時送到指定的檢驗單位，根據(jù)檢驗單位給出的檢定報告，確定鋼尺的精度，并把精度誤差“填補”到最終的檢測結(jié)果中。微觀檢測完成后，再查驗火電鍋爐各裝置、設(shè)備、元件是否滿足檢測精度要求，10m以下，允許誤差在0.01-0.03m之間，10m以上，允許誤差在0.5-0.75m之間，同時，可不考慮弧垂影響。對于大型火電鍋爐來講，立柱壓縮數(shù)值對其工作運行狀態(tài)的影響并不大，所以在生產(chǎn)時可以部分忽視。

2.2故障檢測時問題的解決方法

PCA檢測模型是目前我國火電鍋爐最常使用、應(yīng)用最為廣泛的檢測模型，它擁有傳導(dǎo)實時數(shù)據(jù)、信息的能力，可幫助工程技術(shù)人員通過計算、分析數(shù)據(jù)，查找、探測火電鍋爐的故障問題。

2.2.1變量關(guān)系

火電鍋爐中的檢測數(shù)據(jù)，如：壓力、流量、液位、溫度、功率等，它們的數(shù)據(jù)變量關(guān)系是恒定的，所以，工程技術(shù)人員可依照這一“變量關(guān)系”，處理數(shù)據(jù)，找出前后不相符數(shù)據(jù)，確定火電鍋爐是否存在故障風(fēng)險，函數(shù)公式如下：

ρ（xx）=

式中，xi、xj分別表示火電鍋爐各運行指標(biāo)的不同變量，它們之間的變量關(guān)系是恒定的，ρ（xx）的值越小，說明火電鍋爐運行狀態(tài)穩(wěn)定，因為過程變量變化與操作過程變量能在生產(chǎn)運行過程中保持平穩(wěn)、不變；ρ（xx）的值越大，說明火電鍋爐存在故障風(fēng)險，因為操作過程變量的變化已超過相關(guān)的測量變量，火電鍋爐很難保證平穩(wěn)運行。

2.2.2 PCA模型的在線檢測

PCA模型的故障檢測依據(jù)是“穩(wěn)定性因子”，因為火電鍋爐中的每一個裝置、設(shè)備、元件的能量變化是恒定的，趨向穩(wěn)定的，所以一旦能量出現(xiàn)“異常”，則很有可能說明火電鍋爐出現(xiàn)了運行故障。日常工程監(jiān)理部門使用的PCA模型，檢測公式如下：

R=

式中，R表示矩陣；N表示被檢測物的樣本個數(shù)；D表示被檢測物第k次遞推后得到的方差值；X表示被檢測物標(biāo)準(zhǔn)化樣本，其數(shù)據(jù)值是在線監(jiān)測的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

PCA模型的在線檢測步驟簡單，檢測結(jié)果的說明能力很強，步驟如下：首先：用滑動窗方法判斷火電鍋爐各裝置、設(shè)備、元件的過程數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定，如階段時間內(nèi)的運行數(shù)據(jù)能夠符合檢測公式，則說明火電鍋爐沒有故障風(fēng)險，如階段時間內(nèi)的運行數(shù)據(jù)不能符合檢測公式，則說明火電鍋爐的運行狀態(tài)存在風(fēng)險因素，需進一步核實；其次，當(dāng)所有數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定后，工程技術(shù)人員可根據(jù)具體情況，估算各裝置、設(shè)備、元件過程數(shù)據(jù)的變量均值，累積數(shù)據(jù)，查驗各被檢測物變量均值是否均衡、穩(wěn)定，進而確定出現(xiàn)“故障”的裝置、設(shè)備、元件；最后，圍繞變量均值，計算PCA模型的方差參數(shù)，對比標(biāo)準(zhǔn)化樣本，分析火電鍋爐故障問題的根源性問題，進而計算統(tǒng)計量值。

綜上分析，無論是依靠變量關(guān)系研究故障問題，還是憑借PCA模型進行在線檢測，火電鍋爐的故障檢測問題都需要通過數(shù)據(jù)來實現(xiàn)、完成“糾錯”任務(wù)。這也說明，“數(shù)據(jù)”是故障檢測技術(shù)要重點考慮、研究的核心故障依據(jù)，因為它能精準(zhǔn)、簡要、科學(xué)地說明故障對工程運行狀態(tài)的影響，且擁有保存、記錄、翻譯功能。

3.結(jié)論

通過上文對火電鍋爐檢測工作中存在的問題和對策進行系統(tǒng)分析可知，故障檢測是一項艱巨且重要的工作任務(wù)，特別是對于火力發(fā)電工程來講。為此，火電鍋爐檢測技術(shù)的發(fā)展空間很大，工程技術(shù)人員需要憑借自身的工作經(jīng)驗和職業(yè)能力，努力探究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)與故障檢測工作的契合點，有機融合相關(guān)工作要素，以達到最優(yōu)的檢測效果?？偠灾?，火電鍋爐的故障檢測工作正在不斷改革、發(fā)展的途中，它會在將來的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大放異彩，成為現(xiàn)代工業(yè)的核心技術(shù)。

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