锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法、装置、系统、设备及介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115982970A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211606950.XG06F119/08(2020.01)(22)申请日2022.12.13(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区三墩镇西园一路10号(72)发明人李戈郭延军邱质彬高国宏郦晓慧王鲁许辉杨林付尚存吕佳顺(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师乔图(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06T17/00(2006.01)G06F119/04(2020.01)权利要求书4页说明书15页附图3页(54)发明名称锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法、装置、系统、设备及介质(57)摘要本申请公开了一种锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法、装置、系统、电子设备及可读存储介质，应用于电力技术领域。其中，方法包括根据锅炉全炉膛水冷壁全区域的温度信息，确定用于预测水冷壁剩余寿命的取样区域；根据所选择的失效模式，获取目标区域中的各目标水冷壁管与该失效模式相匹配的测量数据；基于该测量数据，调用水冷壁寿命预测模型计算水冷壁的剩余寿命。水冷壁寿命预测模型基于水冷壁管的老化测量数据和损伤测量数据所构建，用于预测不同失效模式下水冷壁的剩余寿命。本申请可精准预测锅炉炉膛水冷壁管的寿命，有效保障发电机组安全稳定地运行。CN115982970ACN115982970A权利要求书1/4页1.一种锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，包括：预先基于水冷壁管的老化测量数据和损伤测量数据构建水冷壁寿命预测模型；所述水冷壁寿命预测模型用于预测不同失效模式下水冷壁的剩余寿命；根据锅炉全炉膛水冷壁全区域的温度信息，确定用于预测水冷壁剩余寿命的目标区域；根据当前失效模式，获取所述目标区域中的各目标水冷壁管与所述当前失效模式相匹配的目标测量数据；基于所述目标测量数据，调用所述水冷壁寿命预测模型确定水冷壁的剩余寿命。2.根据权利要求1所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述根据锅炉全炉膛水冷壁全区域的温度信息，确定用于预测水冷壁剩余寿命的目标区域，包括：获取锅炉全炉膛水冷壁全区域内所有测点的历史壁温数据；基于等温区域的平均温度，自动统计各测点的温差值及超温时间；所述超温时间为超过预设温度值的维持时间；将温差值大于预设温度阈值、且超温时间大于预设时间阈值的测点所在区域，作为所述目标区域。3.根据权利要求2所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述获取锅炉全炉膛水冷壁全区域内所有测点的历史壁温数据，包括：根据置于水冷壁背火侧的温度传感器阵列的温度测量数据，生成3D温度场模型；通过所述3D温度场模型，统计所有测点的历史壁温数据。4.根据权利要求1所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述当前失效模式为老化模式，所述基于所述目标测量数据，调用所述水冷壁寿命预测模型确定水冷壁的剩余寿命，包括：根据各目标水冷壁的显微组织老化数据，调用所述水冷壁寿命预测模型中的蠕变寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命。5.根据权利要求4所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述调用所述水冷壁寿命预测模型中的蠕变寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命，包括：调用第一蠕变寿命计算关系式或第二蠕变寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命；其中，所述第一蠕变寿命计算关系式为式中，trem为所述水冷壁的剩余寿命，dr为碳化物粗化极限尺寸，t为运行时间，dt为碳化物粗化尺寸，K为粒子长大速率；所述第二蠕变寿命计算关系式为trem＝(1‑φd)ts；式中，φd为组织老化度，ts为所述水冷壁管的设计寿命。6.根据权利要求1所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述当前失效模式为损伤‑蠕变形变模式，所述基于所述目标测量数据，调用所述水冷壁寿命预测模型确定水冷壁的剩余寿命，包括：根据各目标水冷壁的损伤检测数据，调用所述水冷壁寿命预测模型中的损伤寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命。7.根据权利要求6所述的锅炉炉膛水冷壁寿命预测方法，其特征在于，所述调用所述水2CN115982970A权利要求书2/4页冷壁寿命预测模型中的损伤寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命，包括：调用细观损伤寿命计算关系式或蠕变形变损伤寿命计算关系式，计算得到所述水冷壁的剩余寿命；其中，所述细观损伤寿命计算关系式为：式中，trem为所述水冷壁的剩余寿命，t为运行时间，A为晶界空洞比例数，n'为蠕变指数，λ为中间参数，λ＝εr/εs，εr为蠕变断裂形变，εs为蠕变变形第二阶段形变；其中，所述蠕变形变损伤寿命计算关系式为：trem＝(1‑φc)ts，式中，εi为工况参数