三维可视化技术在超超临界锅炉防磨防爆中的应用

近年来，为提高机组效率、降低发电成本和应对日益严格的环保新政，我国建设和投运了一大批600MW、1000MW等级超超临界燃煤火力发电机组。从2006年首台超超临界百万等级机组投运至今已有14年。经过长周期调峰运行，由于设计、安装、调试或燃用劣质煤种等问题，超超临界锅炉出现了很多以前未曾遇到的新难题，如新型高强热钢焊缝裂纹、氧化皮脱落等，普遍面临着锅炉运行不稳定、泄漏非停次数多的难题。

一 百万等级锅炉防磨防爆工作现状简介

超超临界百万等级锅炉通常采用垂直管圈加内螺纹管的π型、螺旋上升管圈的π型和螺旋上升管圈的塔式三种结构。从超超临界百万等级锅炉防磨防爆工作角度看，目前主要有四个普遍性难点：

（1）锅炉结构复杂、四管数量庞大。以某电厂垂直管圈百万等级锅炉为例，水冷壁（含包墙）4117根，过热器4178根，再热器2462根，省煤器708根，其中厂家和安装焊口共20多万个，管子和焊口数量超过了30万等级锅炉的4倍。

（2）受热面管的材质、规格和焊口种类繁杂。设计上由于采用了Super304、T92、HR3C等多种高强热合金钢，为节省成本，制造厂经过精细计算对各级过热器、再热器等管排往往分段选材，造成了大量的异种钢焊口。

（3）锅炉防磨防爆工作涉及运行、检修、维护、技术监督等工种以及锅炉、化学、金属、热工等多个专业，大量检查、测量的数据和信息需要及时查询、共享和协作。按照常规的防磨防爆工作方法，将面临着非常大量和繁复的统计、协作、策划等技术管理工作。

（4）工作人员流动性大及快速年轻化，全面的、系统的培训手段较少，防磨防爆技能和经验缺乏，无法满足超超临界设备管理的要求。

鉴于以上问题，采用新技术与新方法尽快提高和改进锅炉防磨防爆工作，适应超超临界锅炉技术的发展趋势和要求，大幅减少泄漏非停、提高运行安全性和经济性，这是目前各个电厂非常重视和迫切需要解决的一个问题。

二 锅炉防磨防爆工作中三维可视化技术的开发目标和策略

当前随着计算机虚拟现实技术高速发展，把互动式三维立体可视化场景与数据库结合开发，改变二维平面数据功能局限，管理信息系统由向三维立体可视化发展是未来信息化建设的一种趋势。

云酷科技采用虚拟现实技术结合数据库技术、软件技术、网络技术、图形技术，建立一个集综合业务、数据信息、高度可视化为一体的三维可视化锅炉防磨防爆管理平台，实现对锅炉“四管”、集箱、焊口、支吊架等细微部件的立体结构、规格型号、材质等所有参数进行直观的三维显示，同时结合历年 “四管”隐患点与泄漏点的数据、照片等信息进行分类、归纳、分析，并结合三维立体模型进行定位、查询和展现。该平台信息完整、功能强大，都能够为电厂锅炉防磨防爆的综合分析与协同能力、风险评估与防控能力、预测模拟与防治能力、快速反馈与应对能力提供有效的支撑。