[发明专利]一种垂直管屏水冷壁锅炉水动力优化及运维管理系统

说明书

本发明涉及垂直管屏水冷壁锅炉水动力技术领域，尤其涉及一种垂直管屏水冷壁锅炉水动力优化及运维管理系统，步骤一：配置系统所需的软硬件设施；步骤二：录入设备基础数据，建立初始水冷壁系统三维模型；步骤三：录入相关实时运行数据；步骤四：录入运行煤种实时变化情况；本发明所述的系统，是从水冷壁横向裂纹的产生机理出发，建立的包括数据采集、运算、分析优化等全套水动力优化系统，深度解决局部热负荷高，部分管屏频繁超温，材料频繁达到耐温限值，导致管屏发生永久形变和热疲劳、水冷壁管屏存在较大热偏差，且随着锅炉工况变化，产生频繁的交变应力的问题，减少管材的超温和壁温交变，使横向裂纹问题得以抑制和解决。

技术领域

本发明涉及垂直管屏水冷壁锅炉水动力技术领域，尤其涉及一种垂直管屏水冷壁锅炉水动力优化及运维管理系统。

背景技术

国内超临界锅炉快速发展，大批引进技术国产化的大型燃煤电厂投产运行，随着各项目的投产时间增长，经历1～2个大修周期后，由于电力调峰、煤种频繁变化等影响，锅炉设计、金属选材等方面的问题逐渐暴露，设备可靠性出现大幅下降的情况。

国内存在一批采用三菱重工技术设计制造的垂直水冷壁超临界直流锅炉，采用改进型的内螺纹管垂直水冷壁，即在上下炉膛之间加装水冷壁中间混合集箱，以减少水冷壁沿各墙宽的工质温度和管子壁温的偏差，节流孔圈装设在小直径的下联箱外面较粗的水冷壁入口管段上以加大节流度，提高调节流量能力，然后通过三叉管过渡的方式与小直径的水冷壁管相接，通过控制各回路的工质流量的方法来控制各回路管子的吸热和温度偏差。

此类型锅炉近年来在炉膛水冷壁向火面发现大量横向裂纹，导致频繁发生水冷壁爆管事件，且频率呈逐年上升趋势，已严重危及机组的长期稳定运行。锅炉发生爆管必须停炉检修，换管后再启动至少需要4天以上，不仅损失电量、影响效率，设备不断经历冷热交替，还会进一步加剧横向裂纹的发展，急需要彻底处置。

大量试验研究表明，横向裂纹的产生和发展，并不是母材性能恶化导致的，而是来自于下述三点：

1.局部热负荷高，部分管屏频繁超温，材料频繁达到耐温限值，导致管屏发生永久形变和热疲劳。

2.水冷壁管屏存在较大热偏差，且随着锅炉工况变化，产生频繁的交变应力。

3.局部还原性气氛强，造成高温腐蚀。

上述分析的三个方面，第三点与煤种有直接关系，是在前两个问题的基础上加剧横向裂纹的发展。解决此问题，需改善入炉煤质或燃烧工况，一般难度较大，只能通过减少入炉含硫量并辅以燃烧调整，进行适当优化，若无法解决前面两个问题，横向裂纹依然会发生。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种垂直管屏水冷壁锅炉水动力优化及运维管理系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种垂直管屏水冷壁锅炉水动力优化，包括：垂直管屏水冷壁锅炉，所述垂直管屏水冷壁锅炉在水冷壁入口设计有节流孔圈，且水冷壁中间集箱入口对应各个节流孔圈的管壁均布置有壁温测点。

2、一种垂直管屏水冷壁锅炉水运维管理系统，运维管理系统步骤如下：

步骤一：配置系统所需的软硬件设施；

步骤二：录入设备基础数据，建立初始水冷壁系统三维模型；

步骤三：录入相关实时运行数据；

步骤四：录入运行煤种实时变化情况；

步骤五：对壁温数据进行有效处理，排除非正常工况数据；

步骤六：结合煤种、负荷变化等边界条件，进行壁温大数据自动分析，自动推算合理的节流孔圈调整范围；