探索与应用：电厂锅炉的防磨防爆监控手段

随着发电技术的发展，小型机组逐步被淘汰，超临界、超超临界的发电机组越来越多，现代发电厂锅炉已进入大容量、高参数时代。锅炉工作管介质压力不断提高，锅炉四管的泄漏、泄爆威胁也更为严重。锅炉一旦发生泄漏，停机停炉在所难免，不仅直接影响电厂经济效益，威胁人身安全，甚至会影响电网的安全平稳运行。

有统计数据表明多数锅炉泄漏事故都是由微小泄漏逐渐发展而来，同时泄漏发生时形成的高速高压射流会对区域内的其他管排造成连锁损伤。因此对于锅炉泄漏的持续监控，早期识别对于缩小损伤规模、妥善制定检修计划、缩短检修时间具有重要意义。

现有技术分析

目前既有的泄爆监控手段主要分为三种：

基于人工的现场巡视检查；

基于DCS/SIS盘面数据的人工分析；

基于声音特征的泄爆监听。

实际工作中，因锅炉泄爆的识别判断关系重大，通常需要多手段进行交叉验证。而通过统计国内几大发电集团2017-2019年上百篇泄漏分析报告，可以基本认为在率先识别率上三种监控识别手段各占三分之一，三种监控手段在某些具体场景上都具备一定的优势。然而三种监控识别手段也都存在这一些各自的弊端。

其中，基于人工的现场巡视存在时间间隔、时效性差、泄爆发生时容易造成人身伤害；基于DCS/SIS盘面数据的人工分析对运行人员的工作经验、专注程度要求极高，实际工作环境下也难以做到24小时的无间断监控；基于声音特征的泄爆监听造价高昂施工难度大，同时存在监控死角与稳定性问题。

综合解决方案

河北云酷科技“锅炉防磨防爆可视化管理系统”围绕电厂实际管理理论与方法，以信息技术赋能传统管理业务，为电厂锅炉防磨防爆管理在“一个平台”、“三类台帐”基础之上提供“多种辅助工具”支持。在锅炉四管泄漏监控识别功能开发上，针对现有技术手段进行技术升级赋能。（防磨防爆系统简介：点击查看）

其中一期已经开发完成部分包括：“锅炉泄漏听诊APP”与“基于DCS/SIS盘面数据的计算机智能泄漏监控模块”。二期“基于物联网技术的锅炉四管泄爆固定监听设备系统”正在研发过程当中。

众所周知，锅炉发生泄漏时会产生高频声波，传统巡检过程中通过人耳进行泄漏判断与定位。但人耳对高频波段声音敏感度有限，同时相比于图形，人类对声音的定量描述能力相对较差。“锅炉泄漏听诊APP”通过外接高灵敏度的声音听诊探头，结合APP频谱分析界面，辅助巡检人员快速进行泄漏识别，定位露点区域。

为解决传统基于DCS/SIS盘面数据的人工泄漏监控依赖主观经验和无法持续监控的问题，我公司防磨防爆可视化管理系统泄爆监控模块首先建立包括：积分水平衡、积分补水平衡、烟气温度、烟温平衡、炉膛负压、引风机功耗、金属壁温、受热面进出口压差、烟气湿度等指标的泄漏监控指标体系。基于大数据分析技术利用海量历史运行数据，训练监控模型，提取健康工况与泄爆工况的指标特征，进行泄爆风险的实时评估。复现人工监控能力的同时达到24h无间断监控。在泄爆发生时也为管理人员分析泄爆发展趋势提供了指标追溯分析工具。

现有基于声音的泄爆监听系统成本高、施工难度大，主要体现在安装过程中需要进行大量的现场电力与信号网络布线。同时安装过程中需要破坏锅炉水冷壁、包墙等壁面保温层、并进行打孔、焊接等改造工作。

未来云酷科技将通过物联网技术对现有泄爆监听系统进行升级改造，通过无线技术取消现场布线，降低安装维护成本与难度，并实现监听系统数据与锅炉防磨防爆可视化管理系统的有效整合。