内容项目背景随着国家经济的持续高速发展，电力市场迫切要求机组大负荷长时间运行的同时还要参与电网的调峰工作，这对设备逐渐老化的机组是一个严峻的挑战；另一面煤炭生产及煤炭运输市场的紧张，导致煤源复杂而且煤质恶劣，这对锅炉四管的工作环境带来了严重的威胁。锅炉四管泄漏的因素焊接、超温、磨损、腐蚀及其他因素上述因素也可分为偶然因素和确定因素对于在役机组，一些偶然因素即小概率事件，不可避免，即使投入大量的人力物力也不能完全避免，需要综合考虑经济性。大概率事件，如新建机组泄漏因焊接原因泄漏较多，则可以加大检查力度来降低。对于确定性的因素，需要深入研究其规律、进行预测，尽可能减少或避免发生。比如超温、磨损等问题DL/T939-2005火力发电厂锅炉受热面管监督检验技术导则6.6.1锅炉受热面管壁厚度应无明显减薄，必要时应测量剩余壁厚;剩余壁厚应满足强度计算所确定的最小需要壁厚。一般情况下水冷壁、省煤器、低温段过热器和再热器管，壁厚减薄量不应超过设计壁厚的30%;对于高温段过热器管，壁厚减薄量不应超过设计壁厚的20%.类似一刀切换管方式是否合理？在保证机组安全运行的前提下，是否存在浪费？实际应考虑哪些因素？材料当前运行温度和时间下的实际强度、有效壁厚、运行工况、煤质、水质等因素现有的对四管泄漏的在线有效手段主要是温度监测，如何将温度监测与机组运行时间、材料的性能变化监测结合起来？设计温度下运行、超温运行，超温运行温度和时间，对材料寿命影响如何量化？如：某机组水冷壁15CrMo材料，运行6万小时，设计温度下运行，该水冷壁管剩余运行寿命？如运行历史上存在超温10°运行1小时，相当于设计温度下运行多少时间？超温20°？30°？5小时？10小时？技术路线/方案建立初步预测模型研究现有的材料老化、蠕变、失效等理论，结合本锅炉使用时间、温度、应力大小、水汽工况、失效特点等情况，按锅炉四管分部件（省煤器、水冷壁、过热器、再热器）、材料（20G，15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2MoG、T91、钢102、TP347等）建立初步的四管失效预测模型该预测模型与运行时间、温度、材料性能（承受的应力大小）、汽水工况关联初步模型是按原材料强度、设计温度、设计壁厚等设计参数建立预测模型的逐步优化在线监测：运行温度、时间、压力、汽水品质等参数离线检测：结合机组检修周期，通过破坏性和非破坏性检测法，获得锅炉部件当前运行条件下的材料性能、组织老化、壁厚减薄、结垢量等情况将在线和离线检测的参数，代入初步预测模型中进行验证、对比，分析预测模型误差产生的因素，并进行修正。经过多次对比、修正，使模型逐步逼近真实工况。预测模型指导锅炉优化运行预测模型的各项参数均直接反映真实工况，反之，利用预测模型，来优化各项运行参数来延长锅炉四管的使用寿命，降低泄漏风险。通过运行工况优化，来改善锅炉四管的工作条件；通过材料长期蠕变性能量化壁温监控；通过优化水汽品质，降低热力设备的腐蚀和积盐风险，包括精处理优化和水汽指标优化，延长化学清洗周期。关键参数的获取运行工况、壁温检测、水汽品质，通过在线监测获得，各个参数须按时间详实记录，其中运行温度须详实记录各个温度区间。为了模型便于使用，温度参数直接取温度测点温度，而不采用真实壁温（实际壁温难以获得，除非在炉内管壁表面装温度测点，如果估算则存在一定的偏差）。预测模型的验证和修正直接采用测点温度，则预测模型的使用也直接采用测点温度，减少了真实壁温估算环节人为的误差。材料长期在高温高压下运行，会发生碳化物球化、管壁氧化减薄、持久强度下降。（破坏性检查）结合机组检修周期，对同一位置定点割管，对比金相组织老化趋势，脱碳层变化、腐蚀速率、力学性能劣化趋势。破坏性检查取样有两种形式，一种是直接从机组上取样；另一种是从电厂更换下来的、经过长期运行后的部件取样。第一种方法受结构限制，相应部位的取样会有各种困难；第二种方法需要有机组运行情况的详细记录。（非破坏性检查）结合机组检修周期，对同一位置定点测量壁厚，计算壁厚减薄率。材料真实应力计算实测壁厚与材料有效壁厚，实测的壁厚有时可能比原始壁厚大，计算得到的应力将不是材料真实工况下的应力水平。运行中材料的实测壁厚包含氧化层、脱碳层、腐蚀减薄量、有效壁厚层可以通过横断面显微组织测量，减去氧化层和脱碳层等进行修正。该修正值大小与运行温度、时间有关。水汽品质监控通过化学监督诊断技术优化水汽品质，降低热力设备的腐蚀和积盐风险，包括精处理优化和水汽指标优化通过水汽化学运行评估技术，判断热力设备运行状况，延长化学清洗周期，包括锅炉四管内表面氧化膜结构和形貌及锅炉运行压差分析。技术难点温度测点的准确性，不同机组、测点获得的温度，与真实壁温的差值大小不一样