淺析火電鍋爐檢測(cè)工作存在的問題與核心對(duì)策

【摘 要】電力是支撐我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一，因此，我國對(duì)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(duì)火電鍋爐進(jìn)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(cè)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(cè)工作；問題與對(duì)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?yàn)樗粌H是主要的發(fā)電設(shè)備，還肩負(fù)著穩(wěn)定發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的責(zé)任。因此，火電鍋爐檢測(cè)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(cè)工作中存在的問題

1.1安裝時(shí)存在的檢測(cè)問題

我國火力發(fā)電廠引進(jìn)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(yùn)輸、安裝、調(diào)配工作帶來了諸多障礙。首先，預(yù)檢測(cè)，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(jìn)行預(yù)檢測(cè)幾乎不可能；其次，用來檢測(cè)火電鍋爐位置、工件形態(tài)的鋼尺經(jīng)，長期使用，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差，同時(shí)，由于它的造價(jià)成本很高，不適宜經(jīng)常更換，所以，這個(gè)問題是火電鍋爐檢測(cè)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(fù)載圖進(jìn)行立柱壓縮值計(jì)算，即便能夠計(jì)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(jìn)行鍋爐安裝。

1.2火電鍋爐故障檢測(cè)時(shí)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(huì)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(huì)給電力生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失。故障檢測(cè)時(shí)，由于“顯示結(jié)果”大體相同，所以，要想“尋根溯源”找出故障點(diǎn)、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(fèi)時(shí)、費(fèi)力，最后故障找到了，造成的經(jīng)濟(jì)損失也無法挽回。同時(shí)，檢測(cè)過程中，故障會(huì)擾亂既定的數(shù)學(xué)模型，改變、影響故障檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這樣，故障會(huì)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(shí)間做出反應(yīng)，采取實(shí)時(shí)性的故障排除措施。

2.提高火電鍋爐檢測(cè)質(zhì)量與效率的合理對(duì)策

上文提到，火電鍋爐在安裝、檢測(cè)的過程中存在諸多問題和困難，要想及時(shí)、有效的檢測(cè)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(cè)技術(shù)的發(fā)展，故障檢測(cè)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(yàn)，針對(duì)目前火電鍋爐存在的重要“檢測(cè)問題”，提出解決策略，內(nèi)容如下：

2.1安裝時(shí)檢測(cè)問題解決方法

采用“預(yù)安裝”模型，對(duì)火電鍋爐的小體積元件進(jìn)行搜集、調(diào)配、處理，把每一個(gè)細(xì)小元件的性能、工藝特點(diǎn)都檢測(cè)好后，進(jìn)行統(tǒng)一安裝。此外，對(duì)用來檢測(cè)火電鍋爐各元件尺寸、定位的鋼尺進(jìn)行多次檢定，定期、按時(shí)送到指定的檢驗(yàn)單位，根據(jù)檢驗(yàn)單位給出的檢定報(bào)告，確定鋼尺的精度，并把精度誤差“填補(bǔ)”到最終的檢測(cè)結(jié)果中。微觀檢測(cè)完成后，再查驗(yàn)火電鍋爐各裝置、設(shè)備、元件是否滿足檢測(cè)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(shí)，可不考慮弧垂影響。對(duì)于大型火電鍋爐來講，立柱壓縮數(shù)值對(duì)其工作運(yùn)行狀態(tài)的影響并不大，所以在生產(chǎn)時(shí)可以部分忽視。

2.2故障檢測(cè)時(shí)問題的解決方法

PCA檢測(cè)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(cè)模型，它擁有傳導(dǎo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、信息的能力，可幫助工程技術(shù)人員通過計(jì)算、分析數(shù)據(jù)，查找、探測(cè)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(cè)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(xiǎn)，函數(shù)公式如下：

ρ（xx）=

式中，xi、xj分別表示火電鍋爐各運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，因?yàn)檫^程變量變化與操作過程變量能在生產(chǎn)運(yùn)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(xiǎn)，因?yàn)椴僮鬟^程變量的變化已超過相關(guān)的測(cè)量變量，火電鍋爐很難保證平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2.2 PCA模型的在線檢測(cè)

PCA模型的故障檢測(cè)依據(jù)是“穩(wěn)定性因子”，因?yàn)榛痣婂仩t中的每一個(gè)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(yùn)行故障。日常工程監(jiān)理部門使用的PCA模型，檢測(cè)公式如下：

R=

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

PCA模型的在線檢測(cè)步驟簡(jiǎn)單，檢測(cè)結(jié)果的說明能力很強(qiáng)，步驟如下：首先：用滑動(dòng)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(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠符合檢測(cè)公式，則說明火電鍋爐沒有故障風(fēng)險(xiǎn)，如階段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)不能符合檢測(cè)公式，則說明火電鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)存在風(fēng)險(xiǎn)因素，需進(jìn)一步核實(shí)；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(yàn)各被檢測(cè)物變量均值是否均衡、穩(wěn)定，進(jìn)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(jì)算PCA模型的方差參數(shù)，對(duì)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(jìn)而計(jì)算統(tǒng)計(jì)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(jìn)行在線檢測(cè)，火電鍋爐的故障檢測(cè)問題都需要通過數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)、完成“糾錯(cuò)”任務(wù)。這也說明，“數(shù)據(jù)”是故障檢測(cè)技術(shù)要重點(diǎn)考慮、研究的核心故障依據(jù)，因?yàn)樗芫珳?zhǔn)、簡(jiǎn)要、科學(xué)地說明故障對(duì)工程運(yùn)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(duì)火電鍋爐檢測(cè)工作中存在的問題和對(duì)策進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，故障檢測(cè)是一項(xiàng)艱巨且重要的工作任務(wù)，特別是對(duì)于火力發(fā)電工程來講。為此，火電鍋爐檢測(cè)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(yàn)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(cè)工作的契合點(diǎn)，有機(jī)融合相關(guān)工作要素，以達(dá)到最優(yōu)的檢測(cè)效果。總而言之，火電鍋爐的故障檢測(cè)工作正在不斷改革、發(fā)展的途中，它會(huì)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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