【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,工程技術人員對火電鍋爐進行了一系列的技術改革和工作調(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發(fā)展趨向,并提出合理性改革建議。
【關鍵詞】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)電設備,還肩負著穩(wěn)定發(fā)電系統(tǒng)運行狀態(tài)的責任。因此,火電鍋爐檢測工作必須予以高度重視,其相關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、配套設置冗雜、安裝程序復雜,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確、無誤,要想在此過程中進行預檢測幾乎不可能;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)學模型,改變、影響故障檢測設備的運行狀態(tài),這樣,故障會披上一層“隱形”的外衣,蒙蔽技術人員的雙眼,使其無法準確判斷、查找到故障源,也就無法第一時間做出反應,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、應用最為廣泛的檢測模型,它擁有傳導實時數(shù)據(jù)、信息的能力,可幫助工程技術人員通過計算、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)變量關系是恒定的,所以,工程技術人員可依照這一“變量關系”,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的不同變量,它們之間的變量關系是恒定的,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險,因為操作過程變量的變化已超過相關的測量變量,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表示被檢測物標準化樣本,其數(shù)據(jù)值是在線監(jiān)測的唯一標準。
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)存在風險因素,需進一步核實;其次,當所有數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定后,工程技術人員可根據(jù)具體情況,估算各裝置、設備、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),對比標準化樣本,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。這也說明,“數(shù)據(jù)”是故障檢測技術要重點考慮、研究的核心故障依據(jù),因為它能精準、簡要、科學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,特別是對于火力發(fā)電工程來講。為此,火電鍋爐檢測技術的發(fā)展空間很大,工程技術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)絡技術、信息技術與故障檢測工作的契合點,有機融合相關工作要素,以達到最優(yōu)的檢測效果??偠灾痣婂仩t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)領域大放異彩,成為現(xiàn)代工業(yè)的核心技術。
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