本發(fā)明屬于鍋爐監(jiān)控，涉及一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法、系統(tǒng)、設備及介質。

背景技術：

1、未來火電機組調峰趨勢會向更高頻次、更大幅度、更高速率的方向發(fā)展，這對大型火電機組尤其對大容量、高參數(shù)的超臨界、超超臨界發(fā)電機組安全運行造成巨大挑戰(zhàn)。

2、在傳熱不均引起的熱沖擊載荷及熱失配載荷作用下，鍋爐水冷壁膨脹偏離原設計狀態(tài)，局部的變形不協(xié)調程度過大導致水冷壁失效問題的發(fā)生。超臨界鍋爐水冷壁因具有更大的受熱面積，其在溫差作用下的變形不協(xié)調程度將遠高于其他等級機組，存在更大的安全風險。因此有必要對電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)進行實時監(jiān)測、評估。

3、在實際工程應用中，電廠運行人員通過間斷讀取機械式膨脹指示器數(shù)值與滿負荷設計工況下鍋爐膨脹設計數(shù)值比對判斷鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)。該方法有兩大弊端：(1)人工間斷讀取頻率較低，無法滿足深度調峰負荷變化速率，因此會造成大量的問題漏判；(2)現(xiàn)行的深度調峰運行工況已遠遠偏離滿負荷設計工況，因此用原設計參數(shù)對現(xiàn)有膨脹量進行對比評估的方式已偏離實際。因此，有必要研究一種基于實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其需具備以下特點：測點分布形式能夠滿足鍋爐水冷壁膨脹趨勢的實時表征、水冷壁膨脹數(shù)據(jù)實時評估。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法、系統(tǒng)、設備及介質，該方法、系統(tǒng)、設備及介質能夠滿足鍋爐水冷壁膨脹趨勢的實時表征以及水冷壁膨脹數(shù)據(jù)的實時評估。

2、為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、本發(fā)明一方面，本發(fā)明提供了一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，包括：

4、在水冷壁上布置若干組測點，其中，各組測點在水冷壁的高標不同；

5、通過各測點測量水冷壁實時熱膨脹量；

6、分別針對各組測點，根據(jù)各測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量，計算同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度；

7、根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)。

8、本發(fā)明所述電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法進一步的改進在于：

9、進一步的，在水冷壁上布置四組測點，其中，水冷壁穿頂棚下方區(qū)域的左前角、左后角、右后角、右前角分別布置測點1、測點2、測點3及測點4；水冷壁燃燒器層區(qū)域的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點5、測點6、測點7及測點8；冷灰斗斜坡與垂直水冷壁交界處的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點9、測點10、測點11及測點12，其中，測點1、測點2、測點3及測點4位于同一標高；測點5、測點6、測點7及測點8位于同一標高；測點9、測點10、測點11及測點12位于同一標高。

10、進一步的，通過各測點檢測鍋爐啟動前的狀態(tài)值，并以此作為冷態(tài)參考位置，通過各測點檢測鍋爐啟動后的熱態(tài)實時狀態(tài)，并以此作為熱態(tài)參數(shù)位置，計算各測點測量的熱態(tài)參考位置與冷態(tài)參考位置之間的變化量，并以此作為該測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量。

11、進一步的，t時刻同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度其中di-t為t時刻測點i的水冷壁實施熱膨脹量。

12、進一步的，還包括：

13、繪制同一標高下，水冷壁的變形不協(xié)調程度dic-t隨時間的變化曲線。

14、進一步的，還包括：針對所監(jiān)測的鍋爐類型，通過結構有限元分析結合水冷壁材質許用應力，確定水冷壁變形不協(xié)調程度容忍上限值dic-max。

15、進一步的，所述根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)的過程為：

16、當dic-t≥η·dic-max，則表示水冷壁變形不協(xié)調程度過大，水冷壁處于危險狀態(tài)；當dic-t<η·dic-max，則表示水冷壁變形不協(xié)調程度在可控范圍內，其中，η為安全系數(shù)，η＝0.8。

17、本發(fā)明二方面，本發(fā)明提供了一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估系統(tǒng)，包括：

18、布置模塊，用于在水冷壁上布置若干組測點，其中，各組測點在水冷壁的高標不同；

19、測量模塊，用于通過各測點測量水冷壁實時熱膨脹量；

20、計算模塊，用于分別針對各組測點，根據(jù)各測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量，計算同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度；

21、評估模塊，用于根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)。

22、本發(fā)明三方面，本發(fā)明提供了一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)所述電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法的步驟。

23、本發(fā)明四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法的步驟。

24、本發(fā)明具有以下有益效果：

25、本發(fā)明所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法、系統(tǒng)、設備及介質在具體操作時，在水冷壁上布置若干組測點，其中，各組測點在水冷壁的高標不同，滿足鍋爐水冷壁膨脹趨勢的實時表征，分別針對各組測點，根據(jù)各測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量，計算同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度，根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)，實現(xiàn)水冷壁膨脹數(shù)據(jù)的實時評估。

26、進一步的，在水冷壁上布置四組測點，其中，水冷壁穿頂棚下方區(qū)域的左前角、左后角、右后角、右前角分別布置測點1、測點2、測點3及測點4；水冷壁燃燒器層區(qū)域的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點5、測點6、測點7及測點8；冷灰斗斜坡與垂直水冷壁交界處的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點9、測點10、測點11及測點12，其中，測點1、測點2、測點3及測點4位于同一標高；測點5、測點6、測點7及測點8位于同一標高；測點9、測點10、測點11及測點12位于同一標高，以滿足水冷壁的數(shù)據(jù)測量需求。

技術特征：

1.一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，在水冷壁上布置四組測點，其中，水冷壁穿頂棚下方區(qū)域的左前角、左后角、右后角、右前角分別布置測點1、測點2、測點3及測點4；水冷壁燃燒器層區(qū)域的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點5、測點6、測點7及測點8；冷灰斗斜坡與垂直水冷壁交界處的左前角、左后角、右后角及右前角分別布置測點9、測點10、測點11及測點12，其中，測點1、測點2、測點3及測點4位于同一標高；測點5、測點6、測點7及測點8位于同一標高；測點9、測點10、測點11及測點12位于同一標高。

3.根據(jù)權利要求1所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，通過各測點檢測鍋爐啟動前的狀態(tài)值，并以此作為冷態(tài)參考位置，通過各測點檢測鍋爐啟動后的熱態(tài)實時狀態(tài)，并以此作為熱態(tài)參數(shù)位置，計算各測點測量的熱態(tài)參考位置與冷態(tài)參考位置之間的變化量，并以此作為該測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量。

4.根據(jù)權利要求1所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，t時刻同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度其中di-t為t時刻測點i的水冷壁實施熱膨脹量。

5.根據(jù)權利要求4所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，還包括：針對所監(jiān)測的鍋爐類型，通過結構有限元分析結合水冷壁材質許用應力，確定水冷壁變形不協(xié)調程度容忍上限值dic-max。

7.根據(jù)權利要求6所述的電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)的過程為：

8.一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權利要求1-7任一項所述電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1-7任一項所述電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明公開了一種電站鍋爐水冷壁膨脹狀態(tài)評估方法、系統(tǒng)、設備及介質，包括：在水冷壁上布置若干組測點，其中，各組測點在水冷壁的高標不同；通過各測點測量水冷壁實時熱膨脹量；分別針對各組測點，根據(jù)各測點測量得到的水冷壁實時熱膨脹量，計算同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度；根據(jù)同一標高下水冷壁的變形不協(xié)調程度評估電站鍋爐水冷壁的膨脹狀態(tài)，該方法、系統(tǒng)、設備及介質能夠滿足鍋爐水冷壁膨脹趨勢的實時表征以及水冷壁膨脹數(shù)據(jù)的實時評估。

技術研發(fā)人員：張國興,莊文斌,喬聃,陳尚軍,安付立
受保護的技術使用者：國能寧夏鴛鴦湖第一發(fā)電有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28