计算机视觉的电站锅炉水冷壁缺陷检测方法

发电厂锅炉巡检可有效避免安全事故发生,针对现场巡检过程中,锅炉水冷壁巡检区域较大,部分区域检测困难问题,开发一种基于YOLOv3模型的水冷壁缺陷检测系统。无人机携带视觉采集装置,对豫能集团某电厂锅炉水冷壁进行图像采集,画面经压缩后实时无线传输到检测末端装置,采用YOLOv3算法对水冷壁数据进行分析,对模型重要参数进行调整并做出样本增广与平衡化改进处理,提高检测效果,共测出磨损、裂缝、氧化等106处失效部位,与人工检测对比,成功率达77.9%。该方法解决了在巡检区域大、部分区域检测困难问题,使大型电站锅炉在开展水冷壁检测方面实际付出的成本得到有效缩减。

基于粉管动压和煤粉分配的热态条件下中速磨煤机入口风量标定试验方法

针对中速磨煤机输运介质特点及入口管路、空间等限制,冷态纯空气条件下的测试方法无法保证磨煤机入口风量标定测试及时性的问题,热态运行工况下,选取流场稳定的磨煤机出口管道,采用等截面网格法测试各粉管动压和煤粉分配特性,并用循环迭代法获取风粉混合物流速,最终以实测的磨煤机出口风粉混合物流量与煤量、设计密封风量的差值对磨煤机入口风量进行标定。试验结果表明,在相同的实测原始数据基础上,采用上述方法获取的磨煤机入口流量更接近真实值,准确性较采用冷态纯空气条件下的计算结果提升约15百分点。该方法测试简单,实操性强,可有效提升中速磨煤机入口风量标定结果的准确性和及时性,同时,对相似工业环境中含粉气流流量的测试也有一定的指导作用。

水性醇酸树脂涂料在严寒地区电站锅炉的应用

介绍了水性醇酸树脂涂料的发展历程及水性醇酸树脂的主要分类及特点。根据锅炉产品的特点及防锈要求,论证了水性醇酸树脂在锅炉产品应用的可行性及应用范围,并提出水性漆在严寒地区的施工工艺特点及注意事项。

Computational Study on Furnace Process in a Multi-burner Boiler of Pulverized Coal Fired Tangentially at Four Corners

Aiming at the optimization of the operation condition, a general numerical method for calculating pulverized coal combustion in a full scale furnace fired tangentially at four corners is adopted. “ k ε ” turbulence model is used for the gas phases and a stochastic approach based on the Lagrangian technique is used for particle phases. Two competing reactions model for the coal devolatilization and PDF (the probability density function) method for the combustion of the gas phases are employed. In the numerical simulations, assuming the air distribution of second port level is of pagoda, waist drum and uniform type. The results show that pagoda type air distribution is advantageous to ignition and smooth combustion of pulverized coal, and suitable to inferior coal combustion in practice. In the present furnace, the igniting distance at 1st and 3rd corner is longer than that at 2nd and 4th corner. The results from numerical calculations are in good agreement with those of observed in practice.

超超临界锅炉烟气环境中S31042、S31035、C-HRA-5奥氏体耐热钢热腐蚀行为研究

为研究超超临界锅炉过热器候选材料在高温烟气环境下的腐蚀行为,开展了3种奥氏体耐热钢S31042、S31035、C-HRA-5暴露于实验室模拟燃煤锅炉烟气中的热腐蚀试验。试验包括650、675、700、725℃4个温度,试样表面有无涂覆、涂覆真实煤灰、涂覆腐蚀性模拟煤灰3种工况,试验时长为500 h。通过试验研究获得了3种材料的腐蚀动力学曲线,采用XRD、SEM和EDS对材料的腐蚀行为进行了分析,并对比了3种材料的耐腐蚀性能。结果表明:在无涂覆和涂覆真实煤灰工况下,3种材料均表现出优秀的抗氧化和腐蚀能力;在涂覆腐蚀性模拟煤灰工况下,材料腐蚀加剧,腐蚀产物分层;不同表面工况下温度的影响有所不同;S31042材料的耐腐蚀性能最强,S31035和C-HRA-5材料相当。

超低负荷电站锅炉燃烧特性CFD模拟

为了研究超低负荷下电站锅炉不同燃烧器布置方式对炉内煤粉燃烧等特性的影响,采用CFD方法对一台600 MW前后墙对冲电站锅炉进行了数值模拟研究。结果表明,超低负荷下,与投运1层燃烧器相比,投运2层燃烧器的炉内温度分布更均匀,火焰充满度更好,燃烧更加稳定,炉内气氛还原性更强。将燃烧器布置于下层,NO排放量减少,燃尽率提升,炉膛出口烟温降低。综合考虑炉内温度、气氛分布和炉膛尾部参数,在25%BMCR超低负荷下,投运2层燃烧器并布置于下层为最佳工况。

基于最小二乘支持向量机的电站锅炉高效率低NO_(x)的多目标优化研究

针对锅炉燃烧系统的多目标优化,在所建立的锅炉燃烧系统预测模型的基础上,分别采用加权−粒子群算法和多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法优化锅炉系统的可调整运行参数,以实现锅炉高效率低NO_(x)排放。分析表明,2种优化算法所得的运行参数相近,趋势与燃烧特性分析和燃烧调整试验结果相符合,说明智能算法优化电站锅炉燃烧系统有效可行。但是加权−粒子群优化算法主观依赖性严重,难以选取合适的权值,优化时间长且结果少;而MOPSO算法优化时间远远小于加权−粒子群算法优化时间,并且优化结果更多,优化效率更高,更有利于指导锅炉的实际运行。

某2×330 MW燃煤机组一次风机节能改造提效分析

针对某2×330 MW燃煤机组一次风机效率较低的问题,基于现场风机热态试验测量和锅炉实际运行数据对风机能力考核点(TB)参数和一次风机风量裕量进行修正,进一步利用Solidworks软件对离心风机建立了三维模型,借助Ansys-CFX软件对风机流场、压力和叶轮强度进行了模拟计算,设计与当前电厂系统相匹配的高效风机叶型;同时对叶轮入口和叶轮前端的装配间隙进行了缩减,降低容积损失。现场试验测量改造后的一次风机系统,结果表明:风机运行效率由57.44%提高至81.86%,与一次风机性能曲线的偏差量由14.56%降至4.42%;一次风机运行电流下降13 A,一次风机电机平均输入功率下降121.5 kW,节能提效效果显著。

电站燃油锅炉腐蚀抑制剂的合成及作用机理

以硬脂酸、软脂酸、油酸、环烷酸4种有机酸和活性-60氧化镁(简称MgO)为主要原料,设计合成了复合无机-有机酸镁腐蚀抑制剂,考察了其使用性能,并对其作用机理进行了探究。结果表明,复合碳酸镁-环烷酸镁腐蚀抑制剂具有较好的效果,加量为1000μg/g时,烟气中SO_(3)含量降低了70.0%,钢片腐蚀速率降低了21.6%。合成的产品是一种纳米级MgCO_(3)粒子,其能在有机酸镁胶束包裹下形成稳定的胶体体系,有效解决了MgCO_(3)粒子在燃油中分散性差的问题,有利于发挥复合无机-有机镁盐的协同作用。随着燃油燃烧,腐蚀抑制剂产生的MgO与燃油产生的V_(2)O_(5)结合,降低了V2O5的浓度,减弱了其对SO_(2)向SO_(3)转化的催化作用,使烟气中SO_(3)含量降低,抑制了低温腐蚀。同时,MgO的存在使燃烧生成的钒酸盐种类由低熔点变为高熔点,高温腐蚀得到缓解。

基于电磁场检测技术(ACFM)在线高温电站阀门检测

交流电磁场检测(ACFM)技术产生于20世纪80年代,当时主要用于检测和评估海上石油平台水下焊管交叉焊口疲劳裂纹的穿透深度。由于该检测技术具有受检测表面粗糙度、温度影响较低,且能测出缺陷深度等特点,近年来逐渐开发应用于特种设备。本文提出一种基于电磁场检测技术,对在线高温阀门表面进行检测。通过对15只阀体表面检测,检出裂纹、气孔等缺陷20余处,经打磨后得到验证。为因特殊情况不能停机检测提供了检测可能性,是常规无损检测的有效补充。

基于等寿命原则的垃圾电站锅炉烟道高温防腐设计策略探究

针对目前国内外高参数垃圾发电站高温防腐的迫切需求,采用等寿命设计原则,按照垃圾锅炉内各烟道实际温度和管道腐蚀速率的变化规律,较为精细化地制定了烟道高温腐蚀防护策略和方案:第一烟道的中、下部水冷壁,确定采用复合感应熔焊涂层防护;第一烟道的上部和顶棚,采用Inconel625堆焊;第二烟道水冷壁采用复合感应熔焊工艺;第三烟道水冷壁采用感应熔焊;水平烟道中的高温过热器采用复合感应熔焊工艺;中、低温过热器采用感应熔焊工艺。省煤器推荐采用高温陶瓷涂料。按照等寿命设计原则制定的分烟道精细化防腐策略,可大大降低企业的一次性投入,经济效益显著。

燃煤电站中锅炉燃烧烟气余热节能分析

根据我国现有1000 MW典型发电机组数据,从热力学角度定量分析了4种典型的烟气余热回收方案。对4种方案的烟气余热回收净输出功和标准煤耗率、热回收换热器的传递面积和烟气压降引起的引风机功增量进行了分析。对热回收方案进行了技术经济分析,充分考虑了因节能而降低的燃料成本、热能设备投资成本等多种因素,提出了优化设计参数的建议。结果表明,由于高段蒸汽替代方案换热面积较大,烟气压降因温差较低而减弱,采用高段蒸汽替代方案比低段蒸汽替代方案可以获得更高的节能效果以及烟气余热回收的节能效益。从技术经济的角度出发,烟气余热回收系统的高级蒸汽替代方案的性能并不总是随着回收热的增加而提高,而是存在一个最佳性能点。

电站锅炉超期服役现状及延寿评估标准体系探讨

随着国内早期安装的火力发电机组陆续面临寿命到期的情况,为响应国家关于碳中和碳达峰的战略目标,超期服役机组延寿运行已成为能源转型期的一项重大举措。文章介绍了全国煤电机组现状及超期服役现状,总结了现有火力发电机组超期服役标准体系。在此基础上,介绍了超期服役锅炉寿命评估技术、评价指标和评价方法,从技术角度填补寿命到期关键设备寿命分析和延寿方案制定空白,为超期服役锅炉的安全运行提供保障。

锅炉技术在火力发电厂中的应用与研究

本文主要探讨了锅炉技术在火力发电厂中的应用与研究进展。首先,介绍了锅炉的定义和分类,以及其工作原理和主要组成部分。其次,重点探讨了燃煤锅炉技术和燃气锅炉技术,包括其工作原理、优缺点和改进技术。最后,分析了锅炉技术在火力发电厂中的研究进展,包括节能技术和安全技术。其中,节能技术主要包括锅炉热效率提高技术和排放控制技术,而安全技术则包括锅炉爆炸事故分析和安全监测技术。通过本文的介绍,可以更好地了解锅炉技术在火力发电厂中的应用和研究进展,为相关领域的研究和实践提供参考。

某油页岩电站CFB锅炉流渣原因分析及应对措施

某2×235 MW油页岩电站项目锅炉采用燃烧油页岩的循环流化床锅炉(CFB锅炉),油页岩中灰分占比达到60%以上,要求锅炉排渣系统能够稳定高效地运行。从冷渣器的结构和锅炉运行的角度,针对滚筒冷渣器流渣原因进行研究分析,总结流渣规律并确定流渣原因,最终对滚筒冷渣器的结构设计和运行逻辑等方面提出优化方案,并在入炉燃料粒径控制、锅炉运行方式等方面提出抑制冷渣器流渣的应对措施。通过采用一系列应对措施,滚筒冷渣器的流渣现象得到抑制;锅炉负荷调整过程中,滚筒冷渣器运行较为稳定。

IRIS技术在省煤器翅片管腐蚀检测中的试验研究

省煤器翅片管是电站锅炉中的常见承压构件之一,由于省煤器常年在含硫高温工况下运行,因此每个锅炉内检周期都必须对省煤器管部位进行仔细地宏观检查。某台热电联产电站锅炉中的省煤器翅片管经宏观检查发现出现泄漏,对泄漏部位做了割管处理,常用的无损检测手段对于省煤器带翅片管几乎无法做到精确定量检测,采用IRIS手段对出现泄漏管段部位附近管子进行抽查检测,结果显示采用IRIS技术能够对管子内部腐蚀情况进行精确测量,是一种值得推荐的腐蚀检测手段。

用于电站锅炉集箱检测及清理的管道机器人技术方法研究

电站锅炉集箱是电站设备中最重要的部分之一,在电站的运转过程中因长期使用,其管道内会逐渐积累金属碎屑和尘土等杂质,严重影响电站设备的正常运转,甚至发生管道损坏泄漏等事故。而锅炉集箱管道的清理工作十分复杂,一般的人工清理很难实现实际效果,因此,管道检测清理机器人技术应运而生。管道机器人能够实现在管道内的灵活移动,并对管道内部结构进行检测清理,为工作人员带来了许多便利。本文对管道机器人进行了详尽分析,具体介绍了当前电站锅炉集箱在使用中存在的问题,希望为今后的技术研发提供参考。

基于支持向量回归的300MW电站锅炉再热汽温建模

为解决某电厂300MW电站锅炉再热汽温异常的问题,提出一种基于支持向量回归的建模方法,采用现场数据进行数据建模。建立在数据统计特性基础上的模型具有高的回归相关度,能反映出再热汽温与操作参数之间的内在联系。针对机组存在的再热器出口汽温偏低而部分管壁温度过高的问题进行了回归分析,结果表明模型具有较高的相关系数,且模型复杂度较低,具有好的鲁棒性。作为现场试验辅助手段,对进一步进行参数优化和再热汽温调节具有重要指导意义和参考价值。

330MW前墙燃烧煤粉锅炉炉内温度场的数值模拟及优化

某电厂330MW机组锅炉采用双调风旋流燃烧器,前墙布置。该厂实际运行中一次风速与设计值相比相差较大,较大的一次风速造成了燃烧器一次风管磨损严重,同时后墙水冷壁高温腐蚀的可能性增大。该文提出保持原燃烧器一次风管尺寸不变,减小中心风管直径、增大一次风流通面积以减小一次风速的改造方案。为研究改变中心风管直径后的4层燃烧器对炉膛燃烧的影响,采用数值模拟的方法对该型锅炉炉内的温度场进行数值计算,得到5种不同方案下该型锅炉炉内的温度场分布,并分析了中心风管直径的改变对炉内温度场的影响规律,即后墙近壁区温度随着中心风管直径的减小呈现先降低后升高的趋势。通过对5种方案数值模拟结果的比较分析,得到了对炉膛后墙安全性影响最小的方案,为电厂的实际改造提供参考。

核心向量机的电站锅炉NO_x排放特性大数据建模

为克服传统燃烧优化算法受制于小样本建模的缺点,提出了一种基于大规模数据的NOx排放特性建模方法。应用核心向量机(core vector machine,CVM)对11660组实验数据、共77维运行参数建立了超超临界锅炉的NOx排放特性模型,并对模型参数C和ε进行优化,选定模型参数组(C,ε)为(105,6×10-6),得到了较短的建模时间和较高的预测精准度。同时将建立的CVM模型与其他常见算法支持向量机(support vector machine,SVM)和SVMLight进行性能对比,结果表明,CVM具有优越的收敛速度和更强的泛化能力,随着建模数据量的增加,CVM模型预测准确度有所提升,在建模时间上表现平稳,相对于其余2种算法具有显著优势。