火电厂高温高压管道智能维护诊断及全寿命周期管理技术

作者：设备医生官方号时间：2023-07-31浏览：41

火电厂高温高压管道智能维护诊断及全寿命周期管理技术技术主要从管道实时状态在线监测、状态趋势风险分析、寿命评估等方面开展研究，建立了管道应力计算和寿命评估的数学模型，设计开发了一套管道状态监测及风险评估系统，可准确进行支吊架受力分析，科学指导支吊架检验与调整调整；同时准确判断管道风险及寿命损耗率，科学指导机组运行和检修工作。技术难度：（1）高温高压管道仿真计算模型的建立。由于设计、制造、安装、环境等因素，造成设计模型与实际有出入。简单的以设计院提供的图纸建立模型，计算结果与实际应力状况出入很大。另外，实际供货与设计的偏差也是一大原因。特别是支吊架选型，不能还照搬原有设计，需要根据管材、现场安装位置等，重新计算然后进行选型复核。因此，管道仿真计算模型的建立是一大技术难点，需要结合设计资料、现场检验检测数据、安装情况以及冷热态情况跟踪，反复计算并不断修正，最终才能得出符合实际的科学的计算模型。（2）高温检测技术及安装工艺。高温下，无论是应力检测，还是载荷、位移、振动等状态监测，均存在传感技术和安装工艺的技术难题。（3）状态趋势分析技术。将现场检测的参数以及离线的大量金属检验检测数据进行大数据处理，如何量化、趋势性分析，如何自学习，并进行故障诊断及风险预警，是一大技术难题，目前国内没有该项技术经验。（4）管道应力耦合以及解耦技术。由于电厂现场不具备全部安装传感器条件，需要通过应力耦合技术，仿真计算未安装传感器支吊架的载荷值；另外，由于需要通过耦合关系，判断各支吊点载荷的实时值是否正常。因此需要应力耦合技术非常关键，也使本应用的重要技术核心。通过管系应力检测，解耦分析得出各项受力，从而确认各连接部件受力是否正常，也使本技术的一个难题。先进性、创新性：（1）国内首次提出火电厂高温高压管道风险智能管控及全寿命周期管理技术，填补了国内火电厂高温高压管道实时动态监测及风险预警的技术空白。（2）国内首次自主研发火电厂高温高压管道载荷在线实时模拟仿真技术。可推广性：（1）生产技术人员使用本系统，可实现管道状态情况的动态评估，并预测支吊架失效、管道弯头及焊缝失效风险，达到减少非停的目的；（2）检修人员使用本系统，可行进行可视化的三维检修管理，实现可视化的技术监督管理；（3）运行人员使用本系统，可指导运行控制机组启停及电力热力调峰时，控制蒸汽升降温速率。实施监测管系风险及故障，大大提高了机组设备的安全和可靠性。该技术属于智能检修与维护、智慧发电、大数据等前言技术领域，具有极大的推广价值。经济性（已华电（北京）热电有限公司为例）：（1）该成果的应用，成功监测并预警一次失效或故障，可避免一次非停，并减少发电损失。燃气-蒸汽联合循环机组功率240MW，按停机检修小时72h，负荷率60%计算，避免损失电量240MW×72h×0.6=10368MWh，按度电边际贡献0.125元计算。避免发电损失：10368×1000kWh×0.125元/kWh=129.6万元。（2）该成果的应用，成功监测并预警一次失效或故障，可避免一次非停，并减少供热损失。单台机组设计供热负荷314MW，按停机检修小时72h，负荷率60%，供热价格79元/GJ计算。避免供热损失约314MW×0.6×0.001×72×3600秒×79元/GJ=385.8万元。

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