[发明专利]一种基于机理和数理模型的工业锅炉防非停预警方法在审

专利信息
申请号: 202110554401.1 申请日: 2021-05-20
公开(公告)号: CN113175662A 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 刘瑞平;孔祥山;路传有;闫修峰;许卷卷 申请(专利权)人: 济南作为科技有限公司
主分类号: F22B35/00 分类号: F22B35/00;F22B37/38;F22B37/42
代理公司: 深圳至诚化育知识产权代理事务所(普通合伙) 44728 代理人: 刘英
地址: 250100 山东省济南市历城*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 机理 数理 模型 工业锅炉 防非停 预警 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于机理和数理模型的工业锅炉防非停预警方法,包括以下步骤:步骤一:防止工业锅炉给水流量低;步骤二:防止工业锅炉超温超压;步骤三:防止工业锅炉尾部烟道再燃烧;步骤四:防止锅炉灭火;步骤五:防止炉膛爆炸;步骤六:防止制粉系统着火和爆炸;步骤七:防止锅炉承压部件爆漏事故;步骤八:防止压力容器爆破事故;步骤九:防止捞渣机跳闸;通过设置的机理和数理模型算法对锅炉的管道的高温蠕断时间、低温腐蚀量、管壁减薄率、疲劳寿命、磨损量进行精准的计算,从而有效的防止锅炉由于长时间使用造成锅炉管道和其他器件等由于老化造成的锅炉非停情况,避免了目前锅炉主要受热面故障不易诊断和超前预测的问题。

技术领域

本发明属于电站锅炉技术领域,具体涉及一种基于机理和数理模型的工业锅炉防非停预警方法。

背景技术

机理模型,亦称白箱模型。根据对象、生产过程的内部机制或者物质流的传递机理建立起来的精确数学模型。它是基于质量平衡方程、能量平衡方程、动量平衡方程、相平衡方程以及某些物性方程、化学反应定律、电路基本定律等而获得对象或过程的数学模型。机理模型的优点是参数具有非常明确的物理意义,模型参数易于调整,所得的模型具有很强的适应性。其缺点是对于某些对象,人们还难以写出它的数学表达式,或者表达式中的某些系数还难以确定时,就不能适用。机理模型往往需要大量的参数,这些参数如果不能很好地获取,也会影响到模型的模拟效果。

统计表明,火力发电机组约40%的事故停机是由于锅炉故障引起的,而其中70%的故障是由受热面被破坏造成的。锅炉主要受热面包括汽包、过热器管、再热器管、省煤器管和水冷壁管等,它们除了要承受高温高压作用外,还受到来自工质侧或烟气侧的腐蚀、磨损和疲劳损伤等,工作条件比较恶劣。为了避免锅炉故障造成的非计划停机,电厂只能以保守的方式在日常运行和定期检修之间寻求平衡点。锅炉主要受热面的爆漏等事故始终没有得到有效的控制,锅炉受热面有什么问题、什么时候会达到承受极限、如何预防、解决措施是什么等一系列问题不能得到根本性的解决。

故障诊断技术发展至今,已经出现了大量的故障诊断方法。根据德国学者Frank教授的观点,故障诊断的方法可以分为三大类:基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的方法。电站锅炉内部燃烧环境恶劣,数据监测点缺乏,是一个复杂的工业系统,其故障多性和复杂性,因此不可能仅通过某一类方法就解决锅炉中所有的故障检测与诊断问题,必须充分利用系统所提供的各种信息,结合多种诊断方法,才能对其故障实现有效的诊断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种基于机理和数理模型的工业锅炉防非停预警方法,以解决上述背景技术中提出的目前锅炉主要受热面故障不易诊断和超前预测的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于机理和数理模型的工业锅炉防非停预警方法,包括以下步骤:

步骤一:防止工业锅炉给水流量低;

步骤二:防止工业锅炉超温超压;

步骤三:防止工业锅炉尾部烟道再燃烧;

步骤四:防止锅炉灭火;

步骤五:防止炉膛爆炸;

步骤六:防止制粉系统着火和爆炸;

步骤七:防止锅炉承压部件爆漏事故;

步骤八:防止压力容器爆破事故;

步骤九:防止捞渣机跳闸;

步骤十:根据设置的锅炉实时监测点,建立锅炉受热面主要受损类型(蠕变、腐蚀、疲劳以及磨损量)的数学建模,实现劣损定量计算分析,实时获取锅炉主要受热面的受损情况。

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