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隨著(zhù)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，現代發(fā)電廠(chǎng)鍋爐已進(jìn)入大容量、高參數時(shí)代，鍋爐工作管介質(zhì)壓力不斷提高，鍋爐四管泄漏、泄爆威脅也更為嚴重。鍋爐受熱面一旦發(fā)生泄漏，停機停爐在所難免，不僅直接影響電廠(chǎng)經(jīng)濟效益，威脅人身安全，甚至會(huì )影響電網(wǎng)的安全平穩運行。

有統計數據表明火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐四管的泄漏多數都是由微小泄漏逐漸發(fā)展而來(lái)的，同時(shí)在泄漏發(fā)展過(guò)程中高溫高壓蒸汽形成的高速射流對鄰近管排會(huì )造成連鎖性損傷，甚至引起連環(huán)泄爆。因此針對四管泄漏的早期識別，對于縮小鍋爐損傷規模，妥善制定檢修計劃，縮短檢修時(shí)間具有極為重要的現實(shí)意義。

電廠(chǎng)鍋爐四管泄漏發(fā)生時(shí)會(huì )表現出一些外部特征：

如高溫過(guò)熱器泄漏時(shí)高過(guò)出口蒸汽壓力下降;實(shí)際負荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機動(dòng)葉投自動(dòng)時(shí)開(kāi)度不正常增大。

水冷壁泄漏時(shí)水冷壁出口集箱汽溫降低;實(shí)際負荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機動(dòng)葉投自動(dòng)時(shí)開(kāi)度不正常增大;排煙溫度下降。

高溫再熱器泄漏時(shí)高再出口蒸汽壓力下降;實(shí)際負荷降低;主汽壓力下降;爐膛負壓突變?yōu)檎龎海L(fēng)機動(dòng)葉投自動(dòng)時(shí)開(kāi)度不正常增大。

省煤器泄漏時(shí)省煤器兩側煙氣溫差偏大;泄漏側排煙溫度下降;實(shí)際負荷降低;主汽壓力下降;蒸汽流量不正常的小于給水流量;爐膛負壓突變?yōu)檎龎?引風(fēng)機動(dòng)葉投自動(dòng)時(shí)開(kāi)度不正常增大。

上述外部特征的參數信息均可通過(guò)物理測點(diǎn)獲得，電廠(chǎng)一般將相關(guān)測點(diǎn)獲得的實(shí)時(shí)數據存儲于電廠(chǎng)DCS或SIS系統當中。云酷科技鍋爐防磨防爆系統中的延伸功能模塊：泄爆智能識別模型作為電廠(chǎng)的MIS級應用系統算法，旨在通過(guò)數據接口實(shí)現與電廠(chǎng)既有DCS系統或SIS系統實(shí)現數據接入，基于大數據分析模型，實(shí)現鍋爐泄爆外部特征的計算機智能監控與異常判斷，并進(jìn)一步建立鍋爐泄爆監控參數的評分體系直觀(guān)展現鍋爐安全狀態(tài)。

“電廠(chǎng)鍋爐四管泄漏智能識別模型”是設備故障診斷領(lǐng)域的一個(gè)細分算法。

設備故障診斷上，20世紀60年代初期，美國、日本和歐洲的一些發(fā)達國家相繼開(kāi)展了設備診斷技術(shù)的研究，主要應用于航天、核電、電力系統等尖端工業(yè)部門(mén)，自20世紀80年代以后逐漸擴展到冶金、化工、船舶、鐵路等許多領(lǐng)域。

我國設備故障診斷技術(shù)在20世紀80年代初期主要應用于石化、冶金及電力等行業(yè)，進(jìn)入20世紀90年代后，迅速滲透到國民經(jīng)濟的各個(gè)主要行業(yè)，交通、礦山、化工、能源、航空、核工業(yè)等行業(yè)先后開(kāi)展了診斷技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)與應用工作。特別是在石化、電力、冶金等行業(yè)，設備故障診斷技術(shù)的應用已經(jīng)相當普及。僅在電力行業(yè)，目前已裝配的國產(chǎn)監測與診斷系統已達近百套，其中有些系統的性能已達到或接近國際先進(jìn)水平。

目前鍋爐四管泄漏的識別技術(shù)手段主要包括：基于人工巡視的現場(chǎng)定期檢查、基于傳感器的聲音泄爆監聽(tīng)系統、基于DCS的盤(pán)面數據人工監控三種。

基于人工的現場(chǎng)定期檢查檢查間隔大、頻次低。基于SIS/DCS盤(pán)面數據的人工監控嚴重依賴(lài)管理人員的工作經(jīng)驗，同時(shí)客觀(guān)上仍然無(wú)法實(shí)現24小時(shí)連續監控。而基于傳感器的聲音泄爆監聽(tīng)系統價(jià)格昂貴、施工難度大，需要對鍋爐本體進(jìn)行改造，但實(shí)際效果上在國內幾大發(fā)電集團2017-2019年百余次泄爆記錄中，通過(guò)聲音監聽(tīng)系統率先識別的泄漏事件也只達到了33%左右的占比。

同時(shí)在實(shí)際工作開(kāi)展過(guò)程中鍋爐泄漏的識別確定需要多種方法交叉驗證，因此基于SIS/DCS盤(pán)面數據通過(guò)專(zhuān)業(yè)的數據分析算法實(shí)現鍋爐泄爆狀態(tài)的持續監聽(tīng)具備明確的現實(shí)意義與客觀(guān)需求。

基于鍋爐防磨防爆系統中的電廠(chǎng)鍋爐四管泄漏智能識別模型算法構建的四管泄漏監控程序能夠復現運行管理人員的鍋爐泄爆分析監控能力，實(shí)現基于DCS/SIS系統盤(pán)面數據的24小時(shí)無(wú)間斷泄漏監控，為鍋爐的停爐檢修、事故發(fā)展追溯提供系統支持與工具輔助。

經(jīng)濟效益分析上，實(shí)現鍋爐泄爆的早起預警識別能夠縮短檢修時(shí)間，減少換管數量。按機組裝機容量為300MW，縮短停爐檢修時(shí)間5天，上網(wǎng)電價(jià)0.3元/千瓦時(shí)，負荷率80%，廠(chǎng)利潤率10%計算。則一次泄爆可挽回損失發(fā)電量約2880萬(wàn)千瓦時(shí)，毛利潤約720萬(wàn)元，凈利潤約72萬(wàn)元。其中尚未包含檢修過(guò)程中能夠減少的人工材料費用。模型投運后只要能避免一次泄爆事故發(fā)生，即可為用戶(hù)挽回約70萬(wàn)的經(jīng)濟損失。

本模型可利用電廠(chǎng)既有SIS/DCS測點(diǎn)歷史數據進(jìn)行模型訓練與數據挖掘，通過(guò)模型打包，可作為電廠(chǎng)防磨防爆可視化管理系統的功能插件，也可以作為獨立的功能系統為電廠(chǎng)提供分析監測服務(wù)。具備前期投入小，普適性強等特點(diǎn)。同時(shí)鍋爐四管泄爆監測功能作為電力生產(chǎn)運行部門(mén)的普遍需求，具備廣闊的應用前景。