本发明涉及锅炉防磨防爆温度场仿真模型的建立方法，属于锅炉防磨防爆
技术领域：
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背景技术：
：锅炉是火力发电厂锅炉的重要设备之一，过热器、再热器、省煤器、水冷壁四类管（简称“四管”）泄漏与爆破事故时有发生，锅炉一旦发生“四管”泄漏就只有采取强迫停机停炉的办法进行抢修，严重影响了火力发电厂的正常生产，造成巨大的经济损失。我国火力发电厂各种事故中锅炉事故约占发电厂总事故的70％以上，“四管”爆漏成为长期困扰火力电厂安全生产的一大难题。据统计：每次锅炉非停造成的直接经济损失约250万左右，而一般发电企业平均每年由于爆管事故而引发的机组非停2-3次，企业直接损失500-750万的直接经济效益，同时可能造成安全事故引发的人员伤亡。对于“四管”爆漏问题的预防，一方面是加强设备的针对性检修和维护，一方面是加强设备运行监控与及时调整。设备监控方法多样，一般采用下述方法：（1）根据电厂历次检修蠕胀记录，根据时间因素计算蠕胀速率；如：2013年5月检查管件蠕胀值51.4mm,2014年8月检查同一位置管件蠕胀值52.3mm;预测2015年7月蠕胀值为53.02mm。计算过程：（52.3-51.4）/15个月=X/12个月；X=0.72mm2015年6月蠕胀值为：52.3+0.72=53.02mm其中2013年5月-2014年7月供15个月；2014年8月-2015年7月12个月。此类产品缺点：蠕胀预测准确度很低，只能针对变化不大的情况下可作定性参考，定量非常不准确在锅炉正常运行期间，根据电网调度要求跟随负荷曲线升降负荷，不同负荷燃煤量，燃煤混配比率，送风量，给水流量均不同，因此造成烟气量，烟气流速，各段蒸汽流量，各受热面出口壁温值均跟随变化，此类产品如此多变量未考虑直接根据时间预测，准确度很低。此类产品存在环境：针对机组负荷长时间变化不大，机组煤种单一，运行调整稳定的前提下可做定性参考，定量参考不建议。（2）根据受热面出口有限壁温测点，观察各测点超温记录，定性分析超温情况。如:持续超温20分钟以上，查看超温记录，重点关注；时间段内超温时长超出10次，查看超温记录，重点关注。此类产品缺点：壁温测点分布有限，同时由于壁温测点安装在大包外，测量的数据低于锅炉大包内实际温度值，存在实际超温，而测点不超温情况，增加超温隐患。如某厂二级过热器测点布置，96排管件1152根管件，只有20个出口测点。按电厂实际受热面有7-12之间，均值计算10000根管件以上，测点200-500个左右。测点远远低于实际需求量，有95%以上缺少温度监测，存在超温隐患。又如测点位置在大包外，与实际管件位置不符，不能表达炉膛内管件各位置温度分布情况，实际对温度监测点远低于实际需求值。根据不同人对于超温经验不同会制定不同关注标准，如：基于持续超温20分钟以上，时间段内超温时长超出10次，只能凭感觉制定，由于没有分析模型，实际运行情况又在不断变化，不能有效分析出变化情况凭感觉执行。因此超温区域关注准确度低，及时性差。此类产品存在环境：锅炉专工具有对本厂本锅炉5年以上实际经验，可做定性参考，做不到定量参考。（3）传统材料寿命评估方法：持久强度方法、拉-米（L-M）方程、Robinson寿命消耗法。持久强度方法：目前持久强度方法计算剩余寿命是建立在双对数坐标上的持久强度曲线基础上，在一定温度下，持久强度曲线的应力与断裂时间关系由式表达，即式中--应力，MPaT–断裂时间，h;A、B—材料常数。由两边取对数，则可得到，由此式可知，应力与时间的持久强度曲线是直线关系。目前，根据持久强度曲线分散带下限和中限，在寿命计算中采用最小理论寿命和平均理论寿命两种形式，即(1)最小理论寿命(2)平均理论寿命式中--最小理论寿命，h；t----平均理论寿命，h；--工作应力(管道内压折算应力)--一定温度下持久强度温度值，Mpa；--一定温度下持久强度温度值，Mpa；--一定温度下持久强度温度值，Mpa；业界提供两套计算剩余寿命的方法，根据不同情况进行选择，即使在同一应力下，采用最小理论寿命法与平均理论寿命法计算的结果相差很大。有人乘以系数n,n值的取值因人而异，参杂很多人为的因素，寿命以理论值为依据，所有的系数以经验为主，缺少数据支撑。根据工作应力每增加9.8Mpa,剩余寿命降低一个数量级，剩余寿命对工作应力波动敏感性特别大，所以稍有偏差剩余寿命结果相差很多。而此方法主要以人经验系数为依据，预测的寿命准确度很低。采用持久强度公式计算高温部件剩余寿命时，首先必须确定、、持久强度值。目前，确定持久强度值，是由短时几千小时几个实验点的持久强度曲线直线外推所得，但实际证明，曲线直线外推法差距很大。拉-米（L-M）方程：时间-温度参数法，基本概念是在蠕变断裂试验中，提高实验温度可缩短实验时间。试图由较高温度下的短期实验数据来外推某应力下较低温度时长期数据。V—稳定蠕变速度，mm/h;A—常数；R—气体常数；T-绝对温度，K；Q—激活能，4.1816J/mol假定蠕变断裂时间与稳态蠕变速率v成反比，，其中Q为应力函数，可推到出：拉米方程中有太多假设，这种假设缺少大量实验数据，也没有充分的蠕变断裂机制的物理理论依据，根据实验数据证明，不同蠕变试验温度下材料组织变化不同，以及蠕变断裂机理不同，因此温度外推法不可行。Robinson寿命消耗法：假设：在蠕变过程中，当材料在给定的应力和温度下经t时间运行后，其寿命消耗分数是t/,是在同样的应力和温度条件下蠕变断裂时间。当应力或温度改变的条件下，Robinson假设每份寿命小号分数对其他各份而言均是独立的，并假设当其寿命消耗分数之和为1是，就发生破坏，即t在一定应力和温度下运行时间，h；在一定应力和温度下蠕变断裂时间，h;n温度或应力变化的次数。Robinson法则中，值确定是通过原始材料在一定温度和应力下持久强度实验来估算的。它的正确性取决于持久强度曲线直线外推和拉-米时间-温度参数外来的，所以准确度较低，不可靠。技术实现要素：本发明提供一种锅炉防磨防爆温度场仿真模型的建立方法，根据负荷、烟气温度、蒸汽温度、出口壁温实际测点实时模拟各个受热面、管、拐点和管段的超温分布情况，在大数据基础上形成锅炉防磨防爆的自学习自更新的仿真模型，能够360度旋转查询，实时定位锅炉内超温区域的空间位置，计算锅炉受热面蠕胀趋势与剩余寿命分析。本发明所采取的技术方案是：一种锅炉防磨防爆温度场仿真模型的建立方法，根据负荷、烟气温度、蒸汽温度、出口壁温实际测点实时模拟各个受热面、管、拐点和管段的温度分布情况，通过历次检修测量的蠕胀数据进行检验，通过神经网络方式自学习高温材料失效泄漏的各因素的失效系数，同时根据同机组容量，同锅炉厂商，同燃烧方式的锅炉的同业数据，用于横向模型交叉学习，形成自完善温度场仿真模型；然后根据实时负荷、烟气温度、蒸汽温度、出口壁温测点的数据值结合分析模型，进行超温区域的三维可视化预警与分析。锅炉防磨防爆温度场仿真模型的建立方法，包括下述步骤：（一）、温度场仿真模型建立：建立烟温场、建立蒸汽温度场、计算管内换热系数、计算管外换热系数、模拟壁温温度场；（二）、温度场模型验证：历史大数据验证、检修评估验证。建立烟温场包括下述步骤：（1）确定锅炉模型坐标系:以炉膛中心线与锅炉0米高度平面的交点为原点，竖直方向为y轴,与锅炉前墙和后墙垂直方向为z轴，根据y轴和z轴确定x轴；（2）选取烟温测点:选取各受热面临近的烟气温度测点，确定测点探头坐标，测点数量不少于三个；（3）依据燃烧场温度分布特点，结合已知烟温测点模拟未知烟气温度点。优选的，当选取的已知烟温测点为四个时，按烟气方向将前两个点分别标记为A、B，后两个点分别标记为C、D，考虑计算准确度以及温度点布置位置，烟温场形成4种计算模式：模式1（如图1）：以A点为中心点，在A和B点的中心线模拟1个点，在A，B的外侧分别模拟1个点；向C方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式2（如图2）：以B点为中心点，在A和B点的中心线模拟1个点，在A，B外侧分别模拟1个点；向D方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式3（如图3）：以C点为中心点，在C和D点的中心线模拟1个点，在C，D外侧分别模拟1个点；向A方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式4（如图4）：以D点为中心点，在C和D点的中心线模拟1个点，在C，D外侧分别模拟1个点；向B方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；请在此处详细说明四种模式中如何实现延伸点的模拟计算：依据燃烧场温度分布特点（炉膛中心温度高，两侧温度低）以及烟气温度测点设计布置位置；同类型两测点间的模拟点的温度设计为实际测点的温度平均值乘以1.01-1.05范围内系数，两侧模拟点根据对应测点温度测点值乘以0.95-0.99范围内系数；具体选择的系数根据锅炉炉型与测点布置位置相关，通过实际计算结果与检修时测量值进行验证。由四个点形成9宫格空间区域，根据实际预测点所在区域选择计算模型；所在区域超出一个计算模型的情况，分别根据不同的模型计算预测点温度值，然后取平均值作为预测点的温度值。如图5所示，根据实际预测点位置所在区域选择计算模型，见表1（*标记为选取的计算模式）；对于所在区域超出一个计算模型的情况，如：计算点落在图2的区域5中，由表1可知，应该计算4个模式，预测点值=（M1+M2+M3+M4）/4；M1、M2、M3、M4分别为根据模式1、模式2、模式3和模式4计算出的预测点温度值。表1实际预测点位置所在区域计算模型区域计算模式1计算模式2计算模式3计算模式41*——————2**————3——*————4*——*——5****6——*——*7————*——8————**9——————*建立蒸汽温度场的步骤为：各受热面均有入口联箱的蒸汽温度测点，每根管件入口蒸汽温度为入口联箱的蒸汽温度；由于进入各管件的蒸汽流速变化范围小，视为相同，依据出口壁温测点的温度值和管内蒸汽的温度差，计算出每根管件的出口蒸汽温度值；然后根据每根管件进口蒸汽温度、出口蒸汽温度以及管件的长度，计算出管件上每个计算点的蒸汽温度：（1）建立各管件与入口联箱，出口联箱的关系，配置入口联箱蒸汽温度测点；（2）计算管件出口蒸汽温度；1）选择出口壁温测点，测点分布选择为一横一纵；2）根据已知测点计算未知出口壁温点；出口壁温度值=Wb/Wc×Wd;Wb,Wc分别为纵向已知温度测点的温度值；Wd为横向已知温度测点的温度值；3）计算管件上点的蒸汽温度值；考虑入口蒸汽温度低吸热快，出口蒸汽温度高吸热慢的特点，形成温度与距离的拟合曲线；T中=T出-（T出-T进）×系数，中心点的温度值根据顺流0.3，逆流0.5的系数计算；T出：出口蒸汽温度值；T进：进口蒸汽温度值；T中：中心点蒸汽温度值；根据入口温度、中心点温度和出口温度以及沿管径方向距离生成拟合曲线；根据实际点沿管径方向的距离带入拟合曲线生成此点的蒸汽温度值；（3）计算三维空间坐标:配置每个管件入口坐标，根据入口坐标、管件管长、拐点位置、折算出每个计算点的空间位置。计算管内换热系数的步骤为：计算管内换热系数公式：=0.023/(/v)Pr由于受热面各管段换热系数差距较小，使用平均管内换热系数作为管段上每点的换热系数值；其中，为导热系数、为管件内半径、为运动粘度系数、V为蒸汽流速、Pr为普朗特数；受热面温度平均值=（入口蒸汽温度+出口蒸汽温度）/2受热面压力平均值=（入口蒸汽压力+出口蒸汽压力）/2根据平均蒸汽压力和温度计算、、V、Pr；蒸汽流速V=蒸发量（t/h）×1000×关联系数/平均密度/3600/流通横截面积蒸发量：通过汽包侧蒸发量测点测量；关联系数：由于蒸发量汽包测点，在进入过热器前存在减温水喷入，总蒸汽量高于汽包测点；关联系数=（蒸发量+减温水流量）/蒸发量；平均密度：根据压力温度带入饱和蒸汽计算公式计算比容，比容倒数为密度；流通横截面积=此受热面所有管件，每根横截面积为πR×R,R为管件内径。为导热系数：根据温度压力，在换热系数表中，查表计算导热系数。为运动粘度系数：根据温度压力，在运动粘度系数表中，查表计算。Pr为普朗特数:根据温度压力，在普朗特系数表中，查表计算Pr。计算管外换热系数步骤为：管外换热系数a1=1/（R1×3.14×管外径×管件长度）；其中，R1=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻，管件长度=整个受热面总管长根据热量传递原理：进出口焓值差×蒸发量×关联系数=热流量×管件长度①热流量=（平均烟气温度-平均蒸汽温度）/热阻②热阻=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻+积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻③根据①、②、③计算得到R1：（平均烟气温度-平均蒸汽温度）/（进出口焓值差*蒸发量*关联系数/管件长度）-(积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻)=管外辐射换热热阻+对流换热热阻=R1平均烟气温度=受热面烟气温度中心点计算出烟气温度平均蒸汽温度=（进口集箱温度均值+出口集箱温度均值）/2进出口焓值差=H（出口压力测点，温度测点）-H（进口压力测点，温度测点）蒸发量：通过汽包侧蒸发量测点测量；关联系数：由于蒸发量汽包测点，在进入过热器前存在减温水喷入，总蒸汽量高于汽包测点，关联系数=（蒸发量+减温水流量）/蒸发量；管件长度=整个受热面总管长根据不同燃料选择积灰热阻值，常用的燃料积灰热阻的参考值见表2，锅炉一般选用燃煤烟气积灰热阻系数=0.00172℃/w。表2积灰热阻的参考值流体种类焦炉气燃煤烟气压缩空气积灰热阻℃/w0.0020.001720.0004流体种类气体燃料排气燃料油水蒸气积灰热阻℃/w0.00020.0010.0001积灰热阻（℃/w）=积灰热阻系数/πd，d=管内径；污垢热阻（℃/w）=污垢热阻系数/πd，d=管内径。管壁导热系数根据管材材质和温度确定，例如管材为12CrIMoV时，500℃时管壁导热系数=33w/（m·℃）表3管壁导热系数导热系数：在稳定传热条件下，在物体内部垂直于导热方向取两个相距1m,面积为1平方米的平行面，而这两个屏面的温度相差1度，则在1秒内从一个平面传导到另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，单位：瓦/（米·度）热阻：热流量在通过物体时，在物体两端形成的温度差，即=ln（外径/内径）/(2πL)：导热系数；L管段长度管壁热阻=ln（外径/内径）/（2×3.14×L×导热系数）管内对流换热热阻=1/(π×管内径×长度×管内换热系数)所述模拟温度场步骤为：外壁温度=T烟气-热流量×（积灰热阻+管外换热热阻）或外壁温度=T蒸汽+热流量×（污垢热阻+管内换热热阻）热流量=（T烟气-T蒸汽）/热阻热阻=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻+积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻。历史大数据验证为：根据电厂历史实时数据烟气温度/蒸汽温度/出口壁温点，以及电厂检修检查记录，形成超温因素与蠕胀的拟合曲线，根据下次检修的记录样本，验证超温模型正确性。检修评估验证为：根据超温模型计算运行锅炉各管段超温数据，待检修锅炉停炉后，根据超温模型计算的重点超温区域通过宏观检查以及蠕胀检查记录进行验证；随着数据量增加，样本量增加，自动修正超温模型，形成自学习模型，最新一次检修记录作为检修后运行的依据执行；同时根据同机组容量，同锅炉厂商，同燃烧方式的锅炉的同业数据，用于横向模型交叉学习，形成锅炉温度场仿真模型。温度场应用于电厂运行人员提醒，实时提醒超温重点区域，发现安全隐患，通过风煤配比，减温水等调整手段及时调整，防止锅炉受热面持续超温，提高锅炉受热面剩余寿命。温度场应用于电厂检修计划制定检查位置的提醒，针对存在安全隐患的超温区域，提醒检修人员指定对应的检修计划，防止受损受热面检修遗漏。本发明根据实时烟气温度/蒸汽温度/出口壁温点，结合温度场计算模型，每分钟计算温度场分布情况，针对超温区域进行实时提醒，说明超温区域与超温最值情况。本发明锅炉防磨防爆温度场仿真模拟能够提供360度旋转查询，可查询到每根管件，由于管件1：1高保真绘制，定位三维图中管件即可直观定位锅炉内空间位置；提供超温基本运行情况，主汽压力，主汽温度，主蒸汽流量；提供超温区域情况，每个超温区域的具体空间位置，超温最值；提供超温最值的空间位置。本发明还能提供历史温度场:历史温度场提供各受热面在时间段内的温度分布情况。可以拖动时间轴，查看温度分布情况，可以根据分析需求，自主选择受热面，也可以整体分析，同时提供当前选择时刻各受热面的超温情况，提供各受热面X/Y/Z轴纵深分析。叠加温度场:根据各受热面情况，叠加分析受热面超温。通过三维直观展现超温分布情况，点击各受热面提示具体每个计算点最值温度，平均温度及超温时长，并能查看详细信息，提供温度历史分析曲线及历史温度数据本发明通过历次检修测量的蠕胀数据进行检验，通过神经网络方式自学习高温材料失效泄漏的各因素的失效系数，同时根据同机组容量，同锅炉厂商，同燃烧方式的锅炉的同业数据，用于横向模型交叉学习；形成锅炉温度场仿真模型；然后根据实时负荷、烟气温度、蒸汽温度、出口壁温测点的数据值结合仿真模型，进行超温区域的预警与分析。通过锅炉防磨防爆系统进行管理后，降低锅炉发生爆管次数，每年可以为企业带来100-200万的直接经济效益。因此锅炉防磨防爆是保证机组安全、稳定、经济运行的基础。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明根据负荷、烟气温度、蒸汽温度、出口壁温实际测点实时模拟各个受热面、管、拐点和管段的超温分布情况，在大数据基础上形成锅炉防磨防爆的自学习自更新的仿真模型，能够360度旋转查询，实时定位锅炉内超温区域的空间位置，计算锅炉受热面蠕胀趋势与剩余寿命分析，为检修计划提供“贴身”指导服务，有效预防锅炉由于超温造成锅炉泄爆，提高锅炉运行的经济性与安全性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是烟气温度点计算模式1的示意图；图2是烟气温度点计算模式1的示意图；图3是烟气温度点计算模式1的示意图；图4是烟气温度点计算模式1的示意图；图5是烟气温度点形成的九宫格图。具体实施方式本发明锅炉防磨防爆温度场仿真模型的建立方法，包括：现场的烟气温度/蒸汽温度/出口壁温测点查找与配置；基本三维锅炉模型的建立，参数配置；根据电厂历史数据补算温度场超温情况，确定专家模型参数；实时根据测点数据，结合专家模型，计算管件的每个点的实时温度值，并根据管件材质超出管材温度标准，记录为超温，提醒超温区域；通过叠加温度场进行管件健康状况。具体的包括下述步骤：步骤一，温度场仿真模型建立；1.现场的烟气温度测点查找与配置，建立烟温场：（1）确定锅炉模型坐标系:以炉膛中心线与锅炉0米高度平面的交点为原点，竖直方向为y轴,与锅炉前墙和后墙垂直方向为z轴，根据y轴和z轴确定x轴；（2）选取烟温测点:选取各受热面临近的烟气温度测点，确定测点探头坐标，测点数量不少于三个；（3）依据燃烧场温度分布特点，结合已知烟温测点模拟未知烟气温度点。选取四个烟气温度测点时，采用下述方法：按烟气方向将前两个点分别标记为A、B，后两个点分别标记为C、D，考虑计算准确度以及温度点布置位置，烟温场形成4种计算模式：模式1：以A点为中心点，在A和B点的中心线模拟1个点，在A，B的外侧分别模拟1个点；向C方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式2：以B点为中心点，在A和B点的中心线模拟1个点，在A，B外侧分别模拟1个点；向D方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式3：以C点为中心点，在C和D点的中心线模拟1个点，在C，D外侧分别模拟1个点；向A方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；模式4：以D点为中心点，在C和D点的中心线模拟1个点，在C，D外侧分别模拟1个点；向B方向模拟1个点，向上下方向各模拟1个点；分别在X、Y、Z轴上形成拟合曲线；由四个点形成9宫格空间区域，根据实际预测点所在区域选择计算模型；所在区域超出一个计算模型的情况，分别根据不同的模型计算预测点温度值，然后取平均值作为预测点的温度值。如图2所示，根据实际预测点位置所在区域选择计算模型，见表1（*标记为选取的计算模式）；对于所在区域超出一个计算模型的情况，如：计算点落在图5的区域5中，由表1可知，应该计算4个模式，预测点值=（M1+M2+M3+M4）/4；M1、M2、M3、M4分别为根据模式1、模式2、模式3和模式4计算出的预测点温度值。2.现场的蒸汽温度/出口壁温测点查找与配置，建立蒸汽温度场：各受热面均有入口联箱的蒸汽温度测点，每根管件入口蒸汽温度为入口联箱的蒸汽温度；由于进入各管件的蒸汽流速影响小，视为相同，依据出口壁温测点的温度值和管内蒸汽的温度差，计算出每根管件的出口蒸汽温度值；然后根据每根管件进口蒸汽温度、出口蒸汽温度以及管件的长度，计算出管件上每个计算点的蒸汽温度：（1）建立各管件与入口联箱，出口联箱的关系，配置入口联箱蒸汽温度测点；（2）计算管件出口蒸汽温度；1）选择出口壁温测点，测点分布选择为一横一纵；2）根据已知测点计算未知出口壁温点；出口壁温度值=Wb/Wc×Wd;Wb,Wc分别为纵向已知温度测点的温度值；Wd为横向已知温度测点的温度值；3）计算管件上点的蒸汽温度值；考虑入口蒸汽温度低吸热快，出口蒸汽温度高吸热慢的特点，形成温度与距离的拟合曲线；T中=T出-（T出-T进）×系数，中心点的温度值根据顺流0.3，逆流0.5的系数计算；T出：出口蒸汽温度值；T进：进口蒸汽温度值；T中：中心点蒸汽温度值；根据入口温度、中心点温度和出口温度以及沿管径方向距离生成拟合曲线；根据实际点沿管径方向的距离带入拟合曲线生成此点的蒸汽温度值；（3）计算三维空间坐标:配置每个管件入口坐标，根据入口坐标、管件管长、拐点位置、折算出每个计算点的空间位置。3.计算管内换热系数：计算管内换热系数公式：=0.023/(/v)Pr由于受热面各管段换热系数差距较小，使用平均管内换热系数作为管段上每点的换热系数值；其中，为导热系数、为管件内半径、为运动粘度系数、V为蒸汽流速、Pr为普朗特数；受热面温度平均值=（入口蒸汽温度+出口蒸汽温度）/2受热面压力平均值=（入口蒸汽压力+出口蒸汽压力）/2根据平均蒸汽压力和温度计算、、V、Pr；蒸汽流速V=蒸发量（t/h）×1000×关联系数/平均密度/3600/流通横截面积蒸发量：通过汽包侧蒸发量测点测量；关联系数：由于蒸发量汽包测点，在进入过热器前存在减温水喷入，总蒸汽量高于汽包测点；关联系数=（蒸发量+减温水流量）/蒸发量；平均密度：根据压力温度带入饱和蒸汽计算公式计算比容，比容倒数为密度；流通横截面积=此受热面所有管件，每根横截面积为πR×R,R为管件内径。4.计算管外换热系数：管外换热系数a1=1/（R1×3.14×管外径×管件长度）；其中，R1=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻，管件长度=整个受热面总管长根据热量传递原理：进出口焓值差×蒸发量×关联系数=热流量×管件长度①热流量=（平均烟气温度-平均蒸汽温度）/热阻②热阻=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻+积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻③根据①、②、③计算得到R1：（平均烟气温度-平均蒸汽温度）/（进出口焓值差*蒸发量*关联系数/管件长度）-(积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻)=管外辐射换热热阻+对流换热热阻=R1平均烟气温度=受热面烟气温度中心点计算出烟气温度平均蒸汽温度=（进口集箱温度均值+出口集箱温度均值）/2进出口焓值差=H（出口压力测点，温度测点）-H（进口压力测点，温度测点）蒸发量：通过汽包侧蒸发量测点测量；关联系数：由于蒸发量汽包测点，在进入过热器前存在减温水喷入，总蒸汽量高于汽包测点，关联系数=（蒸发量+减温水流量）/蒸发量；管件长度=整个受热面总管长查表得出积灰热阻，燃煤烟气积灰热阻系数=0.00172℃/w。积灰热阻（℃/w）=积灰热阻系数/πd，d=管内径，污垢热阻（℃/w）=污垢热阻系数/πd，d=管内径，污垢热阻系数取0.0001℃/w。查表得到管材12CrIMoV，500℃时管壁导热系数=33w/（m·℃）。导热系数：在稳定传热条件下，在物体内部垂直于导热方向取两个相距1m,面积为1平方米的平行面，而这两个屏面的温度相差1度，则在1秒内从一个平面传导到另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，单位：瓦/（米·度）热阻=ln（外径/内径）/(2πL)：管壁导热系数；L管段长度管壁热阻=ln（外径/内径）/（2×3.14×L×导热系数），L=1m；管内对流换热热阻=1/(π×管内径×长度×管内换热系数)，长度=1M5.模拟温度场：外壁温度=T烟气-热流量×（积灰热阻+管外换热热阻）或外壁温度=T蒸汽+热流量×（污垢热阻+管内换热热阻）热流量=（T烟气-T蒸汽）/热阻热阻=管外辐射换热热阻+管外对流换热热阻+积灰热阻+管壁热阻+管内污垢热阻+管内对流换热热阻。经过以上步骤，基本三维锅炉模型完成建立。步骤二，温度场模型验证：1.历史大数据验证：根据电厂历史实时数据烟气温度/蒸汽温度/出口壁温点，以及电厂维修检查记录，形成超温因素与蠕胀的拟合曲线，根据下次检修的记录样本，验证超温模型正确性。根据电厂历史数据补算温度场超温情况，确定专家模型参数。2.检修评估验证：根据超温模型计算运行锅炉各管段超温数据，待检修锅炉停炉后，根据超温模型计算的重点超温区域通过宏观检查以及蠕胀检查记录进行验证；随着数据量增加，样本量增加，自动修正超温模型，形成自学习模型，最新一次检修记录作为检修后运行的依据执行；同时根据同机组容量，同锅炉厂商，同燃烧方式的锅炉的同业数据，用于横向模型交叉学习，形成锅炉温度场仿真模型。采用上述仿真模型实时根据测点数据，结合专家模型，计算管件的每个点的实时温度值，并根据管件材质超出管材温度标准，记录为超温，提醒超温区域。然后通过叠加温度场进行管件健康状况。当前第1页1 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