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科技创新技术
Technology Innovation
攀高向“新” 广而告之
导语
习近平总书记强调，国有企业要提高核心竞争力、增强核心功能，切实发挥科技创新、产业控制、安全支撑作用，大力推动我国新能源高质量发展。
上海成套院作为科研院，坚守“科技报国”的初心，聚焦能源发展亟待解决的问题，锚定新质生产力，自主研发了一批新能源、清洁高效火电、核电等领域技术创新成果，并示范应用于各项目，为机组带来可观的经济效益和生态效益。
上海成套院微信公众号特设专栏专题推介前沿科技成果。欢迎广大客户、业界伙伴垂询，我们期待与您携手，共同实现绿色低碳高质量发展。
火电机组智能化状态检修系统
在国家重点研发计划、上海市重点课题和集团公司统筹研发项目的支持下，上海成套院联合行业内多家单位，将人工智能、数字孪生等先进技术与状态检修相结合，建立了涵盖三大主机和主要辅机的状态检修标准体系，研建了火电机组智能化状态检修系统，实现了状态检修技术的全面落地应用，优化了检修项目、节约费用，提高了机组的安全性与经济性，有利于提升火电机组的保供能力。火电机组智能化状态检修系统已应用于亚临界300MW和600MW、超临界640MW、超临界660MW和1000MW等多种功率等级火电机组，产生直接经济效益超千万元。
▲火电机组智能化状态检修系统成果图
经专家鉴定委员会认定，该项成果整体达到国际先进水平，其中汽轮机状态的智能化精细监控与分析技术和锅炉受热面的多状态实时评估技术达到国际领先水平。该成果获得电机工程学会2023年度电力科学技术奖三等奖，对于推动火电行业科技进步具有显著作用。
关于技术成果
火电机组智能化状态检修系统配备了多元数据融合、智能监测、智能分析、智能诊断、智能检修策划与全过程管控等一揽子状态检修关键技术，可以有效防止电厂欠修与过修，提升检修的智能化水平，科学延长检修周期、优化检修项目，为推动火电机组智能化转型提供了科学的技术手段。
▲内蒙古公司电力分公司状态检修系统
它的关键技术及创新点
建立了一整套覆盖机炉电和主要辅机的状态检修系统、以及火电机组状态检修技术体系，实现了火电机组状态检修智能化
通过智能监测与多源数据融合技术，实现了设备各类信息的统一管理与应用；建立了集团公司级状态检修故障库，形成2600+故障判别规则和48000+故障逻辑，实现故障精确诊断与处理建议智能推送。建立状态检修标准体系，在此基础上建立检修项目智能策划与管理模块，实现了全专业检修项目一键智能策划与检修过程全闭环管理，优化约30%的检修项目。
▲江西公司贵溪电厂状态检修系统
开发了汽轮机状态智能化三维精细监控与分析技术，构建了汽轮机关键部件三维数字孪生体，实现了运行状态的精确监控
采用人工智能技术进行数据回归分析与设备性能特性标定，实现性能指标的高精度在线计算；建立人工智能模型，实现汽轮机及相关辅机的异常检测和早期预警；将人工智能与有限元技术相融合，建立汽轮机关键部件三维数字孪生体，实现温度场、应力场与位移场的全三维实时展示，展示节点规模超过40万。
提出了等蠕变损伤分析的等效超温小时数空间分布计算方法，建立了锅炉受热面数字孪生体，实现了受热面的多状态实时评估
研究得出基于等蠕变损伤分析的等效超温小时数空间分布计算方法，实现等效超温小时数实时计算和累计；采用数据和机理混合驱动方法，建立锅炉受热面损伤模型，实现受热面状态的定量评价；将数字孪生体技术与机理模型相结合，实现锅炉受热面各部件状态在立体空间中的实时展示。
它能带来哪些效益
提高火电机组的安全性和经济性
火电机组智能化状态检修系统广泛应用于各类型的燃煤机组，还可推广至钢铁、石化、水利、采矿等其他领域，应用该系统可实现三大主机和主要辅机的状态检修，避免机组非停，实现了故障提前预警，有利于合理安排检修项目和时间，提升了机组的经济性和安全性。
提高火电机组的能源保供能力
火电机组一方面承担着各类型新能源消纳的重要作用，另一方面，在电力能源保供中发挥重要兜底功能。通过火电机组智能化状态检修系统开发及应用，实现了火电机组检修项目的优化和检修天数的减少，机组每年发电时间得以增加，提升了机组的保供能力。据统计，应用火电机组智能化状态检修系统的4个电厂共8台机组，每年因减少非停、优化检修项目、减少检修时间等原因合计多发电9900万度，经济效益十分显著。
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供稿 | 邓志成
编辑 | 鞠亚楠
审核 | 周江涛
